- Kompaktowe głośniki pełnozakresowe zapewniające dużą wygodę użytkowania
- Prosta konstrukcja
- Sferyczna obudowa minimalizująca dyfrakcję
- Współosiowy głośnik wysokotonowy zapewniający dobry odsłuch poza osią
- Możliwość montażu na biurku lub na podłodze (w tym drugim przypadku za pomocą prostego stojaka)
- Pasmo przenoszenia: od 70 Hz do 20 kHz (±3 dB typowo)
- Moc: 50 W RMS na kanał
- Impedancja: nominalnie 4 Ω
- Stosunkowo niski koszt całkowity
Oto nasza wizja kolumn przypominających wyglądem miski na sałatkę z oferty IKEA. Koncepcja została szeroko opisana w Internecie, i naszym zdaniem jest naprawdę dobra. Przedstawiamy w pełni funkcjonalną parę głośników, które można postawić zarówno na biurku, jak i na półce. W artykule zawarto kilka sugestii dotyczących dostosowania projektu do własnych potrzeb.
To, co początkowo przyciągnęło nas do tego pomysłu, to połączenie oldschoolowego głośnika sferycznego z niezwykłą prostotą konstrukcji. Chociaż początkowym motywem ich budowy był styl i wygląd, szybko okazało się, że te małe cudeńka mają więcej do zaoferowania.
Producenci głośników szybko stwierdzą, że kula powinna charakteryzować się wysokim rezonansem, jednak nasze testy pokazały, że tak nie jest. Fakt, że głośnik stanowi znaczną część powierzchni kuli powoduje, że parametr Q (dobroć) wewnętrznego rezonansu jest stosunkowo niski. W rezultacie nasze pomiary nie wykazują pików rezonansowych widocznych w charakterystyce częstotliwościowej.
Kolejną zaletą głośnika sferycznego jest brak krawędzi. A może to tylko jedna krawędź? Tak czy inaczej, unika się takich problemów jak dyfrakcja krawędziowa i efekt przegrody. Fakt, że głośniki te są sferyczne sprawia, że są one niezwykle sztywne.
Dyfrakcja krawędziowa powstaje, gdy fale dźwiękowe emitowane przez głośnik rozchodzą się po przedniej ściance obudowy i napotykają jej krawędź, w której następuje nagła zmiana warunków propagacji – z promieniowania w półprzestrzeni do promieniowania w wolnej przestrzeni. Ta zmiana powoduje dyfrakcję na krawędziach głośnika, wpływając na charakterystykę częstotliwościową i zachowanie poza osią ustalającą kierunek rozchodzenia się fal dźwiękowych.
Głośnik sferyczny można zamontować na wiele sposobów. Bez rozwiązania tego problemu, głośniki będą miały tendencję do przewracania się! Wymyśliliśmy kilka opcji, w tym nóżki do wersji biurkowej i stojaki podłogowe typu „rocket”, oba pokazane na fotografiach. W wersji biurkowej trzy małe gałki do drzwi zostały użyte jako nóżki.
W opisywanym rozwiązaniu został zastosowany tzw. głośnik koaksjalny SB Acoustics SB12PFCR25-4-COAX składający się z głośnika nisko-średniotonowego i zamontowanego współosiowo głośnika wysokotonowego. Pozwala to osiągnąć naprawdę dobrą wydajność od około 70 Hz w górę. Doskonale sprawdzają się one jako głośniki biurkowe, a także dobrze pasują do każdego z naszych subwooferów z częstotliwością odcięcia 80...100 Hz.
Jeśli jesteś zainteresowany dopasowaniem tych głośników do subwoofera, sprawdź mój projekt Tapped Horn Sub (wydanie z września 2021 r., siliconchip.au/Article/15028), który jest niedrogi i łatwy w budowie. Możesz również rozważyć bardzo wydajny subwoofer aktywny (styczeń i luty 2023, siliconchip.au/Series/390).
Wybraliśmy ten konkretny głośnik SB Acoustics, ponieważ zawiera głośnik wysokotonowy i zgrabnie rozwiązuje wyzwanie znalezienia miejsca do zamontowania głośnika wysokotonowego. Jedynym innym rozwiązaniem, jakie przyszło nam do głowy, było zamontowanie głośnika wysokotonowego na zewnątrz, co zrobiliśmy w przypadku wersji podłogowej, ale było to naprawdę trudne zadanie.
Dodaliśmy otwór rezonansowy (tunel bass-reflex) do naszej obudowy. Pozwala on rozszerzyć dolne pasmo przenoszenia do około 70 Hz, z użytecznym poziomem wyjściowym poniżej tej częstotliwości. Jest to dobry wynik dla tak małego głośnika i jest rozsądny w zamierzonych zastosowaniach do użytku biurkowego lub umieszczenia w małym pomieszczeniu. Nie są to jednak głośniki przeznaczone do nagłaśniania imprez tanecznych.
W charakterystyce częstotliwościowej występuje niewielkie podbicie w zakresie 100...200 Hz, wynikające z zastosowania tunelu bass-reflex. Podbicie to pomaga subiektywnie wzmocnić dolne pasmo, kompensując spadek charakterystyki poniżej około 80 Hz. Czarna linia na rysunku 2 przedstawia charakterystykę niskich częstotliwości uzyskiwaną przy obudowie bez otworu rezonansowego. Pomiń go, jeśli używasz głośników na biurku opartym o ścianę.
Użyliśmy tunelu bass-reflex 25 mm od Wagner Electronics, przyciętego do długości 90 mm. W ten sposób system został dostrojony do rezonansu przy 74 Hz. W praktyce tunel kończy się blisko magnesu głośnika, więc jego efektywna długość wynosi ponad 90 mm. Dzięki takiemu strojeniu uzyskujemy kilka decybeli dodatkowego wzmocnienia basu w dolnej części pasma przenoszenia.
W idealnym przypadku tunel ten miałby długość 160 mm, dostrajając obudowę do 58 Hz, ale w obudowie nie ma na to wystarczająco dużo miejsca.
Koszt
Chociaż kolumny zostały zaprojektowane jako stosunkowo niedrogie, korzystamy z wysokiej jakości głośników firmy SB Acoustics, które kosztują około 90 USD za sztukę. Nie możemy również uniknąć stosunkowo drogich cewek z rdzeniem powietrznym w zwrotnicy, co oznacza, że całkowity koszt budowy tych głośników wyniesie około 350 USD. Mimo to, trudno jest kupić przyzwoitą parę głośników za mniejszą kwotę.
Jeśli pójdziesz na skróty, np. wymyślisz alternatywne nóżki i nawiniesz własne cewki z rdzeniem powietrznym, być może będziesz w stanie zbudować parę za około 300 USD, a nawet mniej.