Постійна незадоволеність багатьох меломанів звучанням своїх домашніх аудіосистем, часом, змушує їх звертатися до технічних рішень минулого. Серед таких рішень помітно виділяється АС Jensen-Onken - конструкція, до створення якої доклав руку жодне покоління винахідників. Акустична система даного типу має своїх вірних шанувальників і затятих супротивників, нескінченні суперечки яких, всупереч часу, не дозволяють оригінальній ідеї епохи зародження Hi-Fi, пройшовши через роки, почити в забутті. На перший погляд, важко віднести цю конструкцію до якогось конкретного, типовим акустичному оформлення. У ній можна розгледіти подібності зі зворотним рупором, фазоінвертором, резонатором, панеллю акустичного опору або навіть з екраном. У цій статті зроблена спроба розібратися в питаннях природи системи Jensen-Onken, а також з'ясувати, її придатність для високоякісного відтворення звуку.
Зараз історія створення та еволюції акустичних систем (АС) Jensen-Onken детально описана і представлена в багатьох джерелах. Існує безліч готових рішень для різних гучномовців (ГГ) з кресленнями і анотацією. Також, в наші дні, можна знайти і осучаснену систему розрахунку корпусу, засновану на стандартних параметрах Тіля-Смолла, широко використовуються тепер при конструюванні АС. Є навіть, що спрощує обчислювальний процес, Онкен-калькулятор (Onken Calculator) в форматі MS Exel від канадського ентузіаста. Однак, неоднозначність деяких величин, потрібних для розрахунків, здатна завести в глухий кут або направити по помилковому сліду. Такі помилки призводять до катастрофічних погрішностей в конструюванні, що, мабуть, сприяє поповненню числа противників даного конструктивного рішення.
Перш за все, утруднення виникає в зв'язку з загадковим поправочних коефіцієнтів n. значення якого, маючи великий розкид, сильно впливають на результат. Йому навіть приписують містичні, майже шаманські властивості. Дійсно, головні параметри: обсяг корпусу Vb і глибина щілинного тунелю L. знаходяться в прямій залежність від цього коефіцієнта. За теорією, у спрощеному вигляді формула обсягу виглядає так: Vb = n * A. де A - комплексна характеристика конкретного ГГ.
Обчислення, зроблені при різному n. показують, що в деякому діапазоні значень розрахункові зміни параметрів корпусу Vb і L відповідають таким самим змінам у реальному акустичної моделі з регульованим об'ємом типу «розсувний ящик + зазор». Залежно теоретичного обсягу і обсягу ящика-моделі від n. при дотриманні розрахункових параметрів тунелю, ілюструє Графік 1. Вони дані для реального гучномовця Supravox 400GMF, який рекомендований виробником саме для АС розглянутого типу. Як видно, існує діапазон n (5 ... 9), де криві обсягів фактичної і математичної моделей корпусу збігаються, а L лінійно залежить від n. Графік 2 додатково свідчить про те, що в передбачуваній області регулювання, розрахункові та експериментальні дані параметрів Vb і L майже однакові, що доводить доцільність припущення щодо згаданої вихідної моделі корпусу, дійсно дозволяє отримати задовільні експериментальні дані.
Комплексна характеристика A. враховує властивості динамічної головки спільно з властивостями підсилювача потужності, як частини електромеханічної системи. A = Vas * (Qts ') ². Vas - еквівалентний обсяг ГГ. Qts '- приведена добротність системи, яка, зокрема, залежить від Re і Rg - власного опору ГГ і вихідного опору підсилювача потужності, відповідно. У лампового підсилювача, наприклад, вихідний опір може виявитися цілком порівнянно з опором ГГ, а значить здатне внести помітні корективи в кінцевий результат. Зазвичай Rg = 1 ... 6 Ом, а Re = 3 ... 12 Ом. У більшості ж транзисторних підсилювачів, в силу конструктивних особливостей їх вихідних каскадів, значення Rg прагне до нуля.
Ще один методичний нюанс. Для конкретного ГГ, частота настройки фазоінвертора Fb є фіксованою і не залежить від Vb і L. а значить і від n.
Fs - власна резонансна частота, Qt - повна добротність ГГ.
Далі буде показано, як ця обставина впливає на передачу нижчих частот акустикою розглянутого типу.
Результати комп'ютерного моделювання акустичного оформлення, виражені в АЧХ при крайніх значеннях коефіцієнта n. відображені на Графіку 3 синіми лініями. Верхнє значення n. для наочності, взято більше допустимого межами регулювання (n = 12,5). Тут видно зміни частотної характеристики, що стосуються зони настройки ФМ, але вони не перевищують 3 dB. Якщо ж обмежитися встановленими значеннями n (від 5 до 9), то ці зміни виявляться абсолютно нікчемними. Виходить, що при перетворенні обсягу паралельно з глибиною тунелю (для забезпечення Fb = const), в мінімальному ступені порушується частотна характеристика системи. У такій ситуації головним чином регулювання піддаються демпфирующие властивості акустичного оформлення. Отриманий висновок виявляється дуже важливим.
Відомо, що від демпфірування, перш за все, залежать перехідні характеристики випромінювача, що впливають на артикуляцію і характер загасання звуків. Повітря всередині акустичної системи, в залежності від обсягу, може володіти, як демпфірувальними властивостями, тобто поглинати коливання, так і властивостями накопичувача енергії (на зразок зарядженої пружини, яка розгортається в невідповідний момент). Важливо створити такі умови для роботи гучномовця, при яких не відбувалися б втрати на низьких рівнях сигналу (проковтування послезвучія), а характер затуханий передавав би реальну, без несанкціонованих сплесків і гудіння, звукову картину. На жаль, в методиках по конструюванню АС зазвичай обмежуються тільки питанням забезпечення найкращих амплітудно-частотних характеристик - рівномірності і широкополосности. Імпульсні (перехідні) характеристики, що відповідають за якість звучання, часто залишаються поза увагою. Цю прогалину, очевидно, і усувається введенням в систему розрахунків загадкового коректування коефіцієнта n. званого «Онкен-параметром».
Тепер порівняємо різні типи акустичного оформлення. На Графіку 4 спрощено відображені АЧХ одного і того ж ГГ, встановленого в різні АТ. Очевидно, що нескінченний екран (БЕ) забезпечує найширший діапазон в бік низьких частот і повільний, монотонний спад характеристики, що на слух сприймається максимально комфортно і натурально. Але екран, нехай навіть не нескінченний, - річ громіздка і сильно залежить від зовнішніх умов, тому не універсальна і рідко застосовуваний.
Закритий ящик (ЗЯ), як окремий випадок БЕ також непоганий з точки зору плавності спаду характеристики, але програє всім варіантам оформлення в частотному діапазоні.
Фазоинвертор виграшний і з точки зору частотного діапазону, і з точки зору компактності. Для ГГ, який бере участь в експерименті, оптимальний з позиції рівномірності частотного спаду ящик-ФМ буде мати обсяг майже в 2 рази менший, ніж варіант Онкен і n = 3,5. Його недоліком можна вважати занадто крутий спад частотної характеристики. Ефективність ФМ, зазвичай, нижче певної частоти різко слабшає, що на слух сприймається, як ущербність (обрубаною) найнижчою частотної складової.
Фазоинвертор типу Онкен, як видно з того ж графіка, до певного моменту прагне відповідати АЧХ нескінченного екрану (ось що зближує ці типи), а крутий спад починається набагато нижче, ніж у «оптимального ФМ» (і по частоті, і за рівнем), що на слух виглядає більш виграшно. Плата за такий низькочастотний доважок - чималий додатковий обсяг. Зрозуміло, менша вимогливість до розташування в приміщенні, ніж у випадку з екранами, виявляється завжди доречною. До речі, графіки АЧХ оригінальних Jensen і Onken-систем, також демонструють подібну форму характеристики в цікавій для нас області.
Отже, придатним для експериментів з реальним ящиком діапазон варіювання n приймаємо в межах від 5 до 9. Для такого розкиду n-параметрів потрібно зміни обсягу приблизно в 1,5 рази при дворазовому зміні довжини тунелю. Представлений проект корпусу АС для ГГ Supravox 400GMF, цілком задовольняє вищевикладеним теоретичним викладенням, допускаючи регулювання глибини тунелю і обсягу в необхідних межах і навіть ширше.
Можливість регулювання Онкен-параметра на практиці - річ дуже зручна і корисна. Головне - що в реалізованих межах вдається отримати зміни, що стосуються характеру звучання баса від досить стриманого до більш «розв'язаного». Залишається лише «зловити» оптимум, лежить десь посередині. Надалі, в процесі неспішних прослуховувань, не відразу, вдається визначити якесь проміжне положення, найбільш повно відповідає індивідуальним уявленням про правильне басі і найкращим чином, відповідним до конкретних зовнішніх акустичних умов.
- АС Jansen-Onken - відносяться до типу фазоінверсних систем зі збільшеним (іноді набагато) внутрішнім об'ємом.
- Для розрахунків зручно використовувати програму Онкен-калькулятор, яка є в мережі.
- Значення Онкен-параметра (n), швидше за все, повинні перебувати в діапазоні від 5 до 9.
- При розрахунках, не слід нехтувати жодним з необхідних параметрів. Значення вихідного опору джерела сигналу (Rg) набуває особливого вплив в разі застосування з АС лампового підсилювача.
- Наявність можливості оперативного регулювання сильно спрощує завдання домогтися найкращого звучання від самих АС і найкращим чином адаптувати їх до конкретних умов експлуатації (кімната, розташування, підсилювач та ін.).
- Основним недоліком АС типу Онкен (про недоліки ще не було сказано, але як же без них ...) є наявність спотворень звуку, які виникають всередині корпусу і через порт великого перерізу (тунель) легко досягають слухача. Спектр цих спотворень знаходиться в среднечастотной області. З цим явищем можна боротися, звузивши частотний діапазон зверху за допомогою більш ефективного кросовера. СЧ-діапазон в цьому випадку доведеться доручити комусь іншому гучномовцю. Використання демпфуючих матеріалів - ще один метод боротьби з резонансними явищами всередині корпусу АС. Він дуже ефективний, але ступінь впливу на звук матеріалу поглинача, його кількості і місця розташування доведеться визначати тільки експериментальним шляхом.
Низькі частоти, що відтворюються Онкеном на Суправоксах (n = 6,3), в міру соковиті і глибокі. Вони не випирають, домінуючи, але і не губляться в обсязі інших звуків, логічно займаючи свої місця. Басові партії сверхразборчіви, їх цікаво слухати, їх приємно відчувати фізично. У наявності і висока вірогідність в передачі індивідуальних особливостей звучання музичних інструментів. Контрабас неможливо сплутати з бас-гітарою, а бочка ударної встановлення не прикидається гумовою камерою від Автоколеса. Так що вибір на користь такого акустичного оформлення для домашньої аудіосистеми, незважаючи на відчутні витрати часу і коштів на будівництво і настройку, вважаю дуже вдалим і в більшості випадків найкращим.
