Třípásmové reproduktorové soustavy

bedna

Asi každý správný bastlič si někdy vyráběl vlastní reprobedny, nebo se o to aspoň pokoušel. Čili i já. Nehodlám tady rozebírat na příliš vědecké úrovni teorie o akustice. Spíš se zaměřím na vlastní směry ve výrobě reprobeden.

Důvod k výrobě těchto beden byl specifický a opravdu Kreténský. K8 mi věnoval svoje staré bedny z dřevotřísky, bez reproduktorů. Mě bylo líto je vyhodit, tak jsem si do nich koupil reproduktory od TVM, které se mi strašně líbily. Teprve, když jsem měl reproduktory doma tak jsem zjistil, že se mi do beden nevejdou. Nezbylo mi nic jiného, než si postavit na ty nové reproduktory taky nové bedny. No, něco jiného mi přece jen zbylo - ty původní bedny od K8.


Výhybka

Bedny jsem od začátku navrhoval s ohledem k tomu, že je bude napájet elektronkový zesilovač. Tady si musíme uvědomit dvě základní věci:

  • v elektronkovém zesilovači je každý watt výstupního výkonu velmi draze zaplacen
  • elektronka je zdrojem proudu, ne napětí

Z uvedených bodů vyplynuly moje požadavky na reproduktorovou výhybku:

  • musí mít co největší účinnost
  • výsledná impedance nesmí být závislá na kmitočtu

Při návrhu jsem předpokládal, že impedance reproduktorů na kmitočtech, ve kterých pracují, zhruba odpovídá jejich jmenovité impedanci. I kdyby ne, těžko s tím něco udělám. A nebudu si hrát na to, že výhybkou dorovnám impedanční charakteristiky reproduktorů. Musím tedy udělat výhybku, která sama nebude průběh impedance kazit. Zároveň chci, aby výhybka měla co nejvyšší účinnost, tedy co nejmenší ztráty. Prostou úvahou jsem došel k závěru, že ztráty vznikají na součástkách. Čili, čím méně součástek, tím menší ztráty. No stoprocentně to neplatí, ale pro začátek to není špatné.

Hodně mě inspirovaly výhybky továrně vyráběných soustav, nebo některé prodávané stavebnice. Udělal jsem si v Excelu tabulku, kam jsem si rozepsal kmitočtové pásmo a podle zapojení výhybky jsem počítal výslednou impedanci a citlivost soustavy. Když jsem se vyzvracel, začal jsem dělat vlastní návrh. Myslím to vážně - i velmi kvalitní soustava se jmenovitou impedancí 8 ohmů měla impedanci vypočtenou ze zapojení výhybky v rozpětí 5 - 10 ohmů v závislosti na kmitočtu, s výrazným propadem na středních kmitočtech. O útlumu ani nemluvě.

Použité reproduktory - TVM acoustics:

  • hlubokotónový ARN-312-00/8
  • středotónový ARP-150-00/8
  • vysokotónový ARV-104-04/8

Navrhnul jsem klasickou třípásmovou výhybku s jedním kondenzátorem a jednou tlumivkou pro každý reproduktor. Pomocí excelovské tabulky jsem doladil hodnoty součástek tak, abych mohl použít běžné kapacity kondenzátorů a abych se dělícími kmitočty, průběhem impedance a kmitočtovou charakteristikou co nejvíce přiblížil vysněnému ideálu.

vypočtená impedanční charakteristika:

impedance

vypočtený průběh výhybky:

výhybka

Propadem na středních kmitočtech se kompenzuje o jeden decibel vyšší citlivost středotónového reproduktoru.

vypočtená kmitočtová charakteristika soustavy:

citlivost

tabulky jsou ke stažení zde:

Kdo se podívá na druhý soubor tak zjistí, že průběh impedance v reálu stejně na nízkých kmitočtech není nic moc. V rezonanci hloubkového reproduktoru letí vysoko nad 10 ohmů. Tady bych ale řekl, že hraje velkou roli vlastnost elektronkového zesilovače, který je spíš zdrojem proudu než zdrojem napětí. Takže do větší impedance dodá zesilovač větší výkon. To je na nízkých kmitočtech velmi výhodné - tam je právě potřeba dodat velký výkon. Díky tomu bedny hrají velmi dobře a sytě basy.


Konstrukce beden

výkres

Tady jsem se nechal inspirovat stavebnicí VIB Extra GF od firmy Visaton. Proto tu nehodlám rozebírat, nebo dokonce obhajovat umístění reproduktorů. Z mého pohledu jenom můžu říct, že to byla správná volba.

Vzhledem k použití jiných reproduktorů jsem musel přizpůsobit rozměry bedny. Rozhodl jsem se zkosit zadní rohy - tím jsem zabil dvě mouchy jednou ranou. Výrazně se zvýšila tuhost bočnic a zadní strany, což je důležité k potlačení nechtěných rezonancí. Zároveň je možné bedny umístit lépe do rohu místnosti, pokud je chcete mít natočené.

Celá bedna je vyrobená z dřevotřísky o tloušťce 18 mm. V půdorysu jsou patrné výztuhy, které jsou celkem tři a jsou umístěné v takových výškách, aby dělily prostor bedny zhruba na čtvrtiny - nejvyšší výztuha je umístěná mezi hloubkovým a středovým reproduktorem. Všechny spoje jsou lepené kvalitním lepidlem na dřevo (např. Herkules) a sešroubované vruty se zapuštěnou hlavou. V napojení zkosených stěn je bedna vyztužena podélně přilepenými smrkovými latěmi, ke kterým jsou dřevotřískové desky také přišroubovány pomocí vrutů.

Bassreflexový nátrubek je vyrobený z odpadové KG trubky o průměru 110 mm, délky 160 mm. Jeho vnitřní hranu je potřeba zaoblit, jinak by na ní vznikaly šelesty. Pokud otvor na nátrubek vyrobíte přesně, stačí jej pouze zasunout. Kdyby byl volný, je potřeba ho přilepit a důkladně utěsnit.

Bedny jsou vyrobené symetrické - levá a pravá - liší se pouze umístěním středového a výškového reproduktoru.

Protože se jedná o bedny určené do obýváku, je na jejich přední stranu umístěna krycí síťka vyrobená napnutím černého monofilu na rámeček z latěk z tvrdého dřeva. Tento rámeček drží na bedně v rozích čtyřmi hřebíky o průměru 3 mm zasunutými do děr v bedně.


vlna

Horní tři čtvrtiny bedny jsou vyplněné ovčí vlnou z vlastní produkce z vlastní ovce (nevím, jestli by tento odstavec neměl spíš patřit do sekce o zemědělství). Spodní čtvrtina, do které ústí bassreflexový nátrubek je prázdná.

Ovčí vlna je to nejkvalitnější, čím lze reprobedny naplnit. Opravdové high-end výrobky jsou plněné jedině tímto materiálem. Do lacinějších typů nebo do ne příliš zdařilých imitací se používá vatelín.

Na jednu bednu je potřeba množství vlny zhruba z poloviny ovce - viz. foto. Vlnu jsem vypral v několika vlažných lázních s přísadou pracího prášku, vymáchal, nechal uschnout a potom jako Kretén asi týden usilovně rozčesával, protože se mi praním utvořily chuchvalce.


P15/1, K15 - prosinec 2006, naposledy aktualizováno: září 2015