3-pásmová reproduktorová soustava

moje reprobedna-foto
      UPOZORNĚNÍ: Tento článek má pouze historicko-dokumentační charakter a rozhodně neslouží jako návod nebo inspirace pro stavbu takovýchto reprobeden! Můžete se z něj však poučit, jak to nedělat :)

      18.3.2002 Svoji první "reprobedýnku" jsem postavil už jako malé děcko někdy kolem roku 1990 z papírové krabice a širokopásmového oválného 2W reproduktoru Tesla z televize. Další verze už měla dřevěný rám a sololitovou přední desku s výškovým a širokopásmovým reproduktorem Tesla. Sololit proto, že se do něj dlátem snadno vysekávaly otvory pro reproduktory, jinak je tuhostí zcela nevyhovující. Alespoň jsem se pokusil vnitřek zatlumit molitanem. Žádný zázrak, ale oproti vestavěnému reproduktoru v plastovém tranzistoráku to hrálo docela dobře. Takovýchto paskvilů jsem vyrobil ještě spoustu s tím, co zrovna kontejner dal.
      Když jsem si v lednu 1996 koupil v bazaru poměrně solidní zesilovač Tesla AZS 223 - 2 x 25 W / 4 Ω, rozhodl jsem se, že by taky neuškodila nějaká investice do kvalitnějších reproduktorů. V té době jediné, co se dalo koupit za rozumné peníze, byly měniče TVM. Měl jsem tehdá velké oči a chtěl jsem, aby to pořádně basovalo (poslouchal jsem převážně tuc tuc, takže ať to pěkně mlátí jak u blbejch na dvorku :) a tak jsem pořídil dva velké basáky TVM ARN 6614 za 502,- Kč u JJJ SAT&Besie. O historii basových reproduktorů Tesla/TVM si můžete přečíst zde. V tomto zajímavém článku jsem se až nyní dověděl, že starší modely od Tesly byly paradoxně kvalitnější, než ty novější. Používaly se lehčí materiály a měkčí závěs se středičkou, což se pozitivně projevilo na rychlosti a podání středů, ale negativně na malé výkonové zatížitelnosti. Od 80-tých let Tesla (a později TVM) začala upřednostňovat vyšší zatížitelnost na úkor kvality.
      K tomu jsem ještě přikoupil pár nějakých levných piezovejškáčů s trumpetou (něco přes 100 Kč / kus) a střeďáky Tesla z vlastních zásob. Skříň jsem se snažil vyrobit kvalitně, komplet z 18mm dřevotřísky. Velikost a proporce beden byla pevně určená mým malým pokojem a stávajícím nábytkem, což jak jsem později zjistil, tak je pro takto velký basák poněkud nevhodné. Dělání otvorů pro repro nebyl zrovna žádný med, postupně jsem obvod obvrtával vrtačkou a po vyklepnutí středu zabrousil rašplí. Pro povrchovou úpravu jsem použil matnou černou samolepící fólii. Výhybku 1. řádu jsem zbastlil čistě uchometricky z pár kondíků a tlumivky. Hrálo to líp, než co jsem měl předtím doma, takže jsem byl celkem spokojený. Ještě připomenu, že tehdá byl pro mě nejpoužívanějším zdrojem signálu obyčejný FM přijímač, z kterého jsem si nahrával hudbu na cívkový magnetofon Tesla B 113 a kazetový magnetofon Tesla SM 261 a až později PC se zvukovou kartou a CD mechanikou. Dnešní možnosti jsou kapánek jinde.
      K další přestavbě beden jsem se odhodlal až na jaře 2002, zejména kvůli výměně výškové a středové sekce. Přece jen jsem si už mohl koupit něco lepšího, takže kaloťák, i když pořád TVMko - ARV-104-60/4, pár za 760,- Kč od JJJ SAT&Besie. Jako střeďáky jsem vzal širokopásma TVM ARX-130-00/4 za 410,- Kč z bývalého Compa ve Václavské pasáži blahé paměti, kam jsme se tehdá jako studenti SPŠE pro součástky něco nachodili. Zde je stručný přehled parametrů těchto reproduktorů:

repro: ARN 6614 ARX-130-00/4 ARV-104-60/4
Pjm [W] 70 25 30
Zjm [Ω] 4 4 4
citlivost [dB/W] 87 84 90
f-pásmo [Hz] 30 - 3000 75 - 15000 2500 - 18000
fs [Hz] 30 105 1250
Qts [-] 0,59 - -
Vas [l] 89 - -
d membrány [mm] 185 110 25

      Podoba uzavřené reproduktorové skříně zůstala zachována, pouze jsem lehce poupravil čelní desku, kde jsem zvětšil otvor pro střeďák a vykrojil nový otvor pro výškáč. Stávající piezovýškáč jsem nakonec odpojil, protože zvuk jen kazil. Nechal jsem ho tam jen jako takovou dekorativní záslepku. Na střeďák jsem zezadu přidělal kompletně vytluměný a utěsněný kyblíček, aby nebyl ovlivňován pumpováním basáku. U výškáčů se toto obvykle řešit nemusí, protože mají uzavřenou konstrukci. Také jsem musel na magnet basáku nasadit magnetické stínění, protože mi to při hlasitější reprodukci začlo deformovat obraz na 17" CRT monitoru (vzdálenost asi 0,5m).
      Vnější rozměry skříně jsou 470 x 260 x 200 mm, z toho vychází vnitřní objem 15,9 l a po odečtení reproduktorů a kyblíčku odhaduju tak 15 l. Samotný basák má udávanou vlastní rezonanční frekvenci fs velmi nízkou, jen 30 Hz. Ta určuje dolní mez přenášených kmitočtů, pod rezonancí totiž účinnost strmě klesá. Pokud se však reproduktor zavře do bedny o konečném objemu, tak se jeho rezonance posune výše na. To lze podle TS parametrů nasimulovat např. v programu WinISD. Zde je výsledek, rezonanční frekvence fs' vylezla přes 100 Hz.

WinISD ARN 6614 simulace

      Naštěstí pomocí zatlumení vnitřku skříně lze virtuálně zvětšit objem a rezonanční frekvenci stáhnout dolů (sama se časem také trochu mění - může kledat i stoupat s opotřebením a stárnutím závěsů membrány reproduktoru). Já jsem použil na zatlumení filc do vzduchových filtrů ve 4 vrstvách o celkové tloušťce asi 5 cm. Skutečnou rezonanční frekvenci fs' jsem zjistil z vrcholku impedanční charakteristiky, kterou jsem měřil pomocí generátoru, odporu a AC voltmetru a došel k hodnotě 72 Hz, což je jistě lepší než simulace, ale pořád poměrně vysoko. Takže poučení pro příště: každý reproduktor má svůj optimální pracovní objem a pokud nelze objem skříně zvětšit, bude lepší použít menší reproduktor (méně někdy znamená více). Zde jsou naměřené impedanční charakteristiky použitých reproduktorů:

ARN 6614 Z-char ARX-130-00/4 Z-char
ARN 6614 ARX-130-00/4
ARV-104-60/4 Z-char piezo tweeter Z-char
ARV-104-60/4 noname piezo

      9.2.2013 jsem dodatečně přeměřil impedanční charakteristiky reproduktorů v programu LIMP po té, co jsem bednu otevřel a odmontoval čelní desku. Jak je vidět, rezonanční frekvence basáku trošku stoupla, takže ta guma opravdu časem tvrdne.

ARN 6614 Z-char LIMP ARX-130-00/4 Z-char LIMP
ARN 6614.lim ARX-130-00/4.lim
ARV-104-60/4 Z-char LIMP piezo tweeter Z-char LIMP
ARV-104-60/4.lim noname piezo.lim

      S návrhem výhybky jsem se opět moc netrápil. Tehdá jsem neměl potuchy o speciálních simulačních programech, možná ani většina dnes dostupných v té době nebyla. A o možnosti měření v akustické komoře si můžu nechat jenom zdát. Díky 3-pásmu jsem mohl zvolit dělicí frekvenci pro výškáč výše, uvažoval jsem asi 5 kHz, takže by neměla být tak kritická strmost výhybky (na bedny stejně nehraju moc nahlas, přetížení tak nehrozí). Z ladění výhybky vyššího řádu bych se beztak zbláznil. Doladil jsem to podle ucha a snažil se alespoň použít kvalitní součástky - cívku pochopitelně bez jádra a kondíky MP, krom jednoho velkého elytu. Podotýkám jen, že Tesla občas strčila do svých beden jako výhybku jediný kondík, ještě k tomu elyt a nikdo si nestěžoval, dokud to neotevřel :)

návrh výhybky schéma výhybky mechanika-nákres
"návrh" výhybka mechanika

      Zvukově jsem byl s touto úpravou spokojen, zejména podání výšek se podstatně zlepšilo. Hraje to lépe než tovární bedny od Tesly podobné či menší velikosti, které jsem měl v ruce nebo poloplastové bedýnky od různých Hi-Fi věží. Zesilovač jsem mezi tím vyměnil za lepší Kenwood KA-1030 - 2 x 65 W / 4 Ω, ale změna na bednách je více slyšet.

      28.9.2012 V této podobě bedny vydržely až do současnosti. O další předělávce jsem už neuvažoval, leda až se změnou poslechové místnosti za větší (což je ale cenově úplně jiná kategorie než nějaké reprobedny :). Avšak nedávno mě zaujal projekt jednoho maníka na AudioWebu, který postavil docela pěkné 2-pásmové bedničky z poměrně slušných a levných repro, což mě motivovalo k další a předpokládám poslední předělávce.

      2.1.2013 Když jsem si osvojil práci s programem LIMP při měření TS parametrů svých nových středobasových reproduktorů, změřil jsem si nakonec i celkovou impedanční charakteristiku svých 3-pásem. Dá se zní vyčíst posunutá rezonanční frekvence fs' = 77,5 Hz a celkový činitel jakosti Qts' = 1,23 (ten je trochu ovlivněn sériovou tlumivkou u basáku). To ukazuje, že tlumení asi není nejlepší.

LIMP-celková impedanční charakteristika mojí 3-pásmové reprobedny
celková impedanční charakteristika mojí 3-pásmové reprobedny

Dále jsem změřil impedanční charakteristiku menší tovární 2-pásmové bedničky Tesla ARS 9104. V 7l dřevotřískové bedně je osazen středobasák ARN 5604 (jeho novější verze od TVM je ARN 5614) a výškáč ARV 165. Výhybka kupodivu není odfláknutá 1 kondenzátorem, ale poctivá 2. řádu. Akorát osazené kondenzátory - elektrolyty a svitkové "hovňáky" zrovna moc důvěry nebudí. Z charakteristiky lze vyčíst posunutá rezonanční frekvence fs' = 96,2 Hz a celkový činitel jakosti Qts' = 0,76 (taktéž ovlivněn sériovou tlumivkou a kondíkem u basáku), tlumení je tedy větší. Druhý peak na 2,65 kHz bude patrně rezonanční frekvence výškáče.

LIMP-celková impedanční charakteristika Tesla ARS 9104
celková impedanční charakteristika Tesla ARS 9104

      25.1.2013 Postavil jsem si jednoduchý měřící mikrofon s předzesilovačem s levnou elektretovou kapslí (zatím bez kalibrace proti nějaké ověřené referenci) a pomocí programu HOLMImpulse jsem zkusil změřit frekvenční charakteristiky své 3-pásmové reprobedny a dvou tesláckých 2-pásmových reprobeden.

frekvenční charakteristika mojí 3-pásmové reprobedny (ve 3 úhlech horizontálně)
frekvenční charakteristika mojí 3-pásmové reprobedny (ve 3 úhlech horizontálně)

frekvenční charakteristika mojí 3-pásmové reprobedny (ve 3 úhlech vertikálně)
frekvenční charakteristika mojí 3-pásmové reprobedny (ve 3 úhlech vertikálně)

frekvenční charakteristika Tesla ARS 9104 (v ose)
frekvenční charakteristika Tesla ARS 9104 (v ose)

frekvenční charakteristika Tesla ARS 824 (v ose)
frekvenční charakteristika Tesla ARS 824 (v ose)



Zpět

Aktualizováno 10.3.2013 v 4:23

Sportovní výživa a posilovací stroje Ronnie.cz