Колонки S90 схема, описание. Акустическая система Radiotehnika S90: описание, отзывы Акустическая система s90 характеристики
Изготовитель : ПО «Радиотехника», г. Рига.
Назначение и область применения : для высококачественного воспроизведения музыкальных и речевых программ в стационарных бытовых условиях. Акустическая система «S-90», разработанная в 1975 г., является первой отечественной системой, удовлетворяющей требованиям международных документов на аппаратуру категории Hi-Fi. S-90 B более поздняя модель «S90», отличающаяся расширенным диапазоном воспроизводимых частот, введением индикации электрической перегрузки громкоговорителей и новым внешним видом. Рекомендуемая мощность высококачественного бытового усилителя 20 – 90 Вт. Руководство по эксплуатации на диске.
Характеристики
3-х полосная напольная АС с фазоинвертором
Диапазон воспроизводимых частот: 25 (-14 дБ) – 25000 Гц
Неравномерность АЧХ в диапазоне 100 - 8000 Гц: ±4 дБ
Чувствительность: 89 дБ (0,56 Па/√Вт)
Направленность под углами 25±5° в горизонтальной плоскости и 7±2,5° в вертикальной плоскости, от АЧХ, измеренной по акустической оси АС:
в вертикальной плоскости: ±3°
В горизонтальной плоскости: ±4°
Гармонические искажения АС при уровне звукового давления 90 дБ на частотах:
250 - 1000 Гц: 2 %
1000 – 2000 Гц: 1,5 %
2000 – 6300 Гц: 1 %
Сопротивление: 8 Ом
Минимальное значение импеданса: 7,6 Ом
Номинальная мощность: 35 Вт
Предельная (паспортная) мощность: 90 Вт
Кратковременная мощность: 600 Вт
Установленные динамики:
НЧ:
СЧ:
ВЧ:
Размеры (ВхШхГ): 710х360х285 мм
Вес: 23 кг
Конструкция
Корпус выполнен в виде прямоугольного неразборного ящика из древесно-стружечной плиты, фанеровано шпоном ценных пород дерева. Толщина стенок 16 мм, лицевая панель – фанера толщиной 22 мм. На стыках стенок корпуса с внутренней стороны установлены элементы, увеличивающие прочность и жесткость корпуса.
Головки обрамлены двумя декоративными накладками, из пластмассы, окрашенными «под металл» или черного цвета. Одна накладка обрамляет СЧ и ВЧ, а также верхнюю половину лицевой панели, другая – головку НЧ и нижнюю половину лицевой панели АС. Головки защищены металлическими сетками. Каждая из накладок закреплена с помощью шести декоративных шурупов. Головка СЧ с внутренней стороны изолирована от общего объема корпуса специальным пластмассовым кожухом в форме усеченного конуса. Головки НЧ, СЧ и ВЧ расположены на лицевой панели по вертикальной оси. На шильдике в верхней части АС изображена кривая АЧХ и дано название АС. В правом углу лицевой панели находятся индикаторы перегрузки АС по каналам, а в нижней части – прямоугольной отверстие фазоинвертора, размером 108х35 мм и частотой настройки 25 Гц. На задней стенке АС укреплен шильдик с основными характеристиками и колодка с зажимами для подключения соединительного шнура, а также регуляторы уровня звукового давления на средних и высоких частотах.
Внутренний объем АС – 45 литров. Для уменьшения влияний на АЧХ звукового давления и качество звучания АС резонансов внутреннего объема корпуса, он заполнен звукопоглотителем, представляющим собой маты из технической ваты, обтянутые марлей.
Внутри корпуса на одной плате расположены электрические фильтры, обеспечивающие разделение полос АС. Частоты раздела между НЧ/СЧ - 750 ГЦ (±50 Гц), между СЧ/ВЧ - 5000 Гц (±500 Гц). В конструкции фильтров и блока индикации перегрузки применены резисторы типа ВС, МЛТ, СП3-38Б, С5-35И, ППБ, конденсаторы типа МБГО-2, К50-12, К75-11 и катушки индуктивности на пластмассовых литых каркасах.
Radiotehnika 35АС-012, Radiotehnika S-90, Радиотехника 35АС-012, Радиотехника S-90
На нынешний момент я являюсь счастливым обладателем колонок Radiotehnika S-90.
Рассмотрение акустики в штатном состоянии
Для начала следует конкретизировать полное название акустики – 35АС-012. Из их номера сразу становится ясно, что мы имеем дело с акустикой высшего класса, по советским меркам, то есть с акустикой имеющей очень высокие характеристики. Следует оговориться сразу, что по советским меркам это была не самая лучшая акустика, а обыкновенная рядовая рабочая лошадка. Была акустика, которая имела более сбалансированное звучание, например те же самые Кливера/Корветы 35АС-008.
Но как говорится, имеем то, что имеем. Вернемся немного назад к моменту их покупки. Брал я их у своего знакомого за 50$, когда я к нему пришел, то при виде декоративных решеток, защищающих звукоизлучающие головки, мне захотелось плакать, они были помяты и при том очень жестоко (пострадали в основном решетки верхнечастотного и среднечастотного динамика). Но это меня не испугало, так как то, что продавалось у нас на рынке стоило минимум 100$, а качество динамиков заслуживало не больше 3, а в этих колонках динамики смотрелись на 5. В общем забрал я эти колонки к себе домой. При подключении их к усилителю звук получался довольно достойный. Но тем не менее следует отметить два недостатка, 1 из которых присущ всем 35АС-012, а как оказалось и всем ее клонам 35АС, в тои или иной мере.
Первый из недостатков который меня просто убил на месте, это непонятный призвук при работе басовика, очень похожий на то, что к динамику сзади что-то прилепили, и теперь это что-то вибрирует, как обнаружилось позже это была капля припоя, которая прилипла к диффузору с обратной стороны. Второй недостаток заключался именно в динамике среднечастотном 15ГД-11А – по старому стандарту и 20ГДС-1-8 по новому (эти динамики шли в большом количестве модификаций по этой причине какой стоит у вас отследить крайне сложно). И снова небольшое отступление, в котором я скажу, что различия в стандартах заключаются в обозначении мощности, то есть по старому стандарту указывалась номинальная мощность динамика, а по новому стандарту указывается паспортная мощность (из курса звукотехники:
- Номинальная мощность динамика это такая мощность динамика, при подведении которой он работает с уровнями гармонических искажений не выше допустимого
- Паспортная мощность (часто ее еще называют шумовой): это такой уровень подводимой мощности к динамику, при котором уровень гармонических искажений равен десятикратному уровню при номинальной мощности).
Также введено дополнительное деление на частотные диапазоны головок, которое теперь указывалось в названии динамика, в частности это третья буква.
Так вот недостаток этого динамика заключается в том, что он часто начинает резонировать на большой громкости и тем самым портит звуковую картину, а как известно среднечастотный динамик имеет решающее значение в формировании звуковой картины.
Рассмотрим теперь по порядку все динамики, которые имеем в наличии:
1)Низкочастотный – 30ГД2, он же 75ГДН-1-4(8):
Назначение - применение в закрытых и фазоинверсных выносных акустических системах бытовой радиоаппаратуры высшей группы сложности в качестве НЧ звена при работе в помещениях. Головка громкоговорителя электродинамического типа, низкочастотная, круглая, с неэкранированной магнитной цепью. Диффузородержатель изготовлен методом литья под давлением из алюминиевого сплава. Диффузор конусный изготовлен из бумажной массы с пропиткой. Подвес - торроидальной формы - из резины. Центрирующая шайба изготовлена из ткани с пропиткой.
Также хочу добавить, что в динамики относительно тяжелый купол и применен резиновый подвес, что портит качество баса, он становится бале слитный и гулкий чем у динамиков с более легкой массой подвижной части и поролоновым подвесом. Но следует учитывать, что на бас влияет не только конструкция а и непосредственно акустическое оформление, по этой причине данные траблы можно немного устранить и динамик будет играть достойно. С другой стороны за счет резинового подвеса динамик получился очень надежным и практически не убиваемым, а поролоновый подвес в скором времени рассыпается из-за наличия серы в воздухе и динамику необходим ремонт.
Назначение - применение в закрытых и фазоинверсных выносных акустических системах бытовой радиоаппаратуры 1-й и 2-й группы сложности в качестве среднечастотного звена при работе в помещениях. Головка громкоговорителя электродинамического типа, среднечастотная, круглая, с неэкранированной магнитной цепью. Диффузородержатель изготовлен методом литья под давлением из алюминиевого сплава. Диффузор конической формы и колпачок сферической формы изготовлены из бумажной массы с пропиткой. Подвес торроидальной формы - из пенополиуретана. Центрирующая шайба изготовлена из ткани с пропиткой.
Вот собственно и фото сего чуда техники:
Стоить сказать что на хорошей громкости он прилично коверкает звучание, но как показала практика данная проблема очень легко решается и при том весьма просто.
Назначение - применение в закрытых акустических системах бытовой радиоаппаратуры высшей группы сложности в качестве высокочастотного звена при работе в помещениях. Головка громкоговорителя электродинамического типа, высокочастотная, круглая, с неэкранированной магнитной цепью. Установочный фланец и акустическая линза изготовлены из пластмассы. Куполообразная диафрагма с подвесом изготовлена на основе полиэтилентерефталата.
В общем звучат неплохо только вот настройка фильтров проходит близко к резонансным частотам.
При более близком рассмотрении акустики (особенно изнутри) начинаешь ужасаться качеству сборки, по этой причине приступим к доработке. Дорабатывать будем по максимально простой схеме, не вмешиваясь в фильтры, так как не имея специализированной аппаратуры там делать нечего. Кого заинтересует вот схема акустики:
Доработка 35АС-012
Опишу по порядку все стадии улучшения, которые прошли мои колонки:
1. Разборка:
- Прежде всего относим их в укромное местечко (имеется в виду комната) в котором наши подопытные не будут доступны для детей (если они есть) и прочих членов семьи. Ложим акустическую систему на спину и начинаем ее разбирать.
- Теперь снимаем декоративные накладки со всех динамиков и откладываем их в сторону.
Вот и они:
После чего достаем динамики. ВНИМАНИЕ при откручивании басового динамика (вч и сч динамик крепится теми же винтами, что и декоративная накладка, а нч динамик крепится отдельно от накладки) будьте предельно осторожны, так как если соскочит отвертка то вы его изуродуете. Потом паяльником отпаиваем провода соединяющие фильтр и динамики, и смело прячем динамики в укромное место.
- Снимаем крышку фазоинвертора и вытаскиваем сам фазоинвертор, при чем это необходимо делать максимально бережно, так как работаем с пластиком, а он может легко поломаться. После чего прячем и эти детали в укромное место.
- Теперь беремся за регулятор/регуляторы ВЧ/СЧ звеньев. Для их демонтажа необходимо удалить декоративную заглушку в центре регулятора, после чего выкрутить открывшийся винт и снять ручку регулятора. После этого аккуратно поддеваем оставшуюся пластиковую облицовку при помощи двух стамесок и аккуратно ее вынимаем, потом откручиваем 4 винта крепящих сам аттенюатор и теперь его можно вытолкнуть внутрь корпуса. Выталкиваем его и отпаиваем от фильтра. Откладываем его в сторону, в дальнейшим над ним надо будет немного поколдовать. Кстати стык корпуса аттенюатора и корпуса колонки обильно покрыт уплотнительным вязким веществом, лично я его использовал повторно когда собирал на место но можно применить герметик или пластилин.
- Вытаскиваем мешочки ваты, которые по идее лежат в вашей акустической системе и откладываем.
- Демонтируем панель с фильтрами, она прикручена к корпусу винтами, предварительно отпаяв провода от выхода сзади акустической системы. Откладываем в сторону, так как с ними будет проведено еще много времени за работой.
- Наконец снимаем панель с клеммами с задней крышки АС и откладываем.
Вот вроде бы проведена большая работа, но на самом деле это всего лишь капля в море. Впереди предстоят более интересные и трудоемкие работы.
2. Восстановление внешнего вида:
Для этой цели мы берем снятые нами раньше решетки и накладки с динамиков, ровняем их, тщательно зашкуриваем, обезжириваем и красим в несколько слоев автомобильной краской (которая в баллончиках) несколько раз и оставляем сушиться. Сразу оговорюсь, что я восстанавливал решетки только по той причине что у меня маленький ребенок, который может повредить динамики, в противном случае самым простым решением будет отказ от решеток как таковых, так как в звук они привносят только минусы, тут уже думайте сами.
3. Доработка корпуса акустической системы:
Тут на самом деле все очень просто, и осуществляется в несколько этапов:
- По желанию корпус можно усилить. Что это нам даст? Более четкий и ровный бас, так как корпусные панели будут меньше вибрировать и соответственно будут меньше привносить призвуков в басовую составляющую звука. Как это делать? Тут уже сугубо дело каждого, так как, сколько людей, столько и решений. В общем, все заключается в установке распорок, установки дополнительных уголков в стыках стенок акустической системы, установки ребер жесткости на стенки колонки. Лично я ограничился вклейкой дополнительных уголков на стыках. Также можно плотно проклеить все стыки. К сожалению фото предъявить не смогу так как вся акустическая система уже задемпферирована поролоном.
- Герметизация всех стыков и швов. Осуществляется очень просто при помощи различных материалов. Например я использовал сантехнический герметик. Процедура проста: покрываем стыки герметиком и аккуратно размазываем его пальцем, тем самым плотно заделывая возможные щели.
- В строительном магазине покупаем поролон толщиной 10мм (лично я выбрал такую толщину, слишком большую не берите так как задушите корпус) и клеем приклеиваем его ко всем стенкам, кроме передней. Таким образом мы демпферируем корпус, тем самым повышая его виртуальный объем.
Для этого покупаем в магазине клемники с золочеными разъемами универсального типа. Так как у S-90 клемник сам по себе большой, а новые маленькие, то демонтируем с клемников разъемы и устанавливаем их на корпус от клемника S-90. После чего смазываем установочное место на герметиком (не жалейте, излишки потом вытрите) и ставим все это на место, закручиваем шурупы. Вот фотография того что у вас по идее должно получиться:
5. Переходим к переделке и установке на место фильтра:
- Прежде всего внимательно рассмотрите фильтр, внимание уделяйте крепежу деталей, так как часто катушки индуктивности крепились при помощи металлических шурупов, что сразу сбивает настройку фильтра.
- Если были проблемы в крепеже, доведите его до конца исключив металлические детали из крепежа. Также бывают случаи сборки фильтра на металлической пластине, тогда перенесите фильтр на панель из фанеры.
- Берем в руки листик, ручку и внимательно перерисовываем все элементы схемы, восстанавливая так сказать саму схему фильтра, потому что параметры динамиков гуляли и по этой причине на заводе могли поменять схему фильтра. Кстати аттенюатор из схемы исключаем, он просто портит звук.
- Теперь берем в руки паяльник (желательно ват на 100) и разбираем фильтр, а точнее просто устраняем все перемычки которые стояли с завода.
- Теперь собираем фильтр, вместо перемычек теперь будем использовать кабель из бескислородной меди сечение 4 мм 2 , кабель можно купить в любом магазине автозвука. Следует также отметить что сильно дорогой кабель брать не стоит, так изменения в качестве звука будут малозначительны, а вот затраты просто колоссальные.
- После сборки фильтра припаиваем провода которые будут идти на динамики исходя из: для НЧ звена 4 мм 2 , для СЧ звена 2,5 мм 2 , для ВЧ звена 2 мм 2 .
- Cтавим фильтр на место, после чего припаиваем к нему клемники (соблюдайте полярность, иначе потеряете звуковую картину).
- Самым последним шагом является прокладка проводов к динамикам, фиксация их и закрывание фильтра поролоном.
Получится что-то подобное этим фотографиям:
6. Установка аттенюатора:
- Убираем с него все сопротивления.
- Ставим его на место.
- Тщательно герметизируем.
- Дополнительно закрываем поролоном (я закрыл только его на передней стенке)
- Устанавливаем до конца все декоративный панели.
7. Установка фазоинвертора:
Тут все просто, ставим его назад на герметик, внимательно следим, чтоб его не зажимало нигде поролоном, так как это собьет его настройку.
8. Устанавливаем на место накладку на фазоинвертор:
Ставим также как и снимали, только ставьте ее на герметик и на новые шурупы, так как панель сама по себе часто гремит на басах. Хорошо загерметизируйте стык панели и фазоинвертора.
9. Приступаем к установке на место динамических головок:
- А) Устанавливаем ВЧ головку:
1) Снимаем ту пародию уплотнителя, который стоит на ней (сзади какая-то, толи резинка толи картонка).
2) Вырезаем новый уплотнитель, прекрасно подойдет коврик от мышки, в частности черная пористая основа.
3) Припаиваем провода к динамику и устанавливаем его на место.
4) Ставим на место декоративную накладку (решетку по желанию) и туго затягиваем винтами.
- Б) Устанавливаем СЧ головку:
1) Из поролона делаем цилиндр, такого размера, чтоб в него влезал наш бокс. Ставим этот цилиндр внутри колонки и пропускаем через него кабель, который выводим наружу.
2) Пропускаем провод через бокс (скорее всего придется расширить отверстие), после чего ставим бокс на место, регулируем длину провода и герметизируем отверстие в которое пропущен провод.
3) Припаиваем провода к динамику.
4) Теперь ответственный этап – демпферирование среднечастотной головки. Для этого сшиваем из поролона цилиндрик, такого размера, чтобы он туго одевался на рамку динамика и закрыл все окошки.
5) Заполняем бокс ватой, предварительно распушив ее.
6) Ставим на место динамическую головку, решеточку (по желанию) и рамку и закручиваем.
1) Предварительно заложим обратно мешочки с ватой которые извлекали во время разборки колонок. Припаиваем провода к головке. Провода которые припаяны к головке я подвязал к раме, чтоб они не бились о диффузор, потому что есть вероятность того что когда вы поставите динамик на место провода согнутся и попадут в окошко диффузородержателя.
2) Делаем прокладку из пористого материала, можно например
применить оконный уплотнитель и аккуратно ставим динамик на место.
3) Закручиваем крепежные винты. Большие усилия не прилагайте, тогда динамик будет подпружинен прокладкой и это позволит уменьшить энергия колебаний передаваемых корпусу.
4) Ставим на место решеточку (по желанию) и декоративную накладку. Если вы все-таки поставили решеточку, то я советую вырезать из поролона маленькие треугольники и положить на динамик в месте его крепления, это исключит вибрации решетки, а следовательно и уберет призвуки на большой громкости.
Придумал это решение уже давно, более подробно смотрите на фотографии:
Заключение:
После доработки все слушатели (их было немного, человек пять, но от них я просил максимально честной информации) отметили более нежные и мягкие басы, намного более чистую середину, верха остались практически без изменения (мне показалось, что стали немного чище). Также акустика стала спокойно брать более высокие громкости.
В заключение хочется сказать, что предложенный метод является самым дешевым, простым и доступным. Все компоненты, безусловно, можно еще неоднократно дорабатывать или менять. Например, вместо поролона можно применить войлок (натуральный) это по идее даст лучшие результаты, чем поролон, также неплохо применить вибромастики. Многие советуют заменить 15ГД-11А на широполосник 5ГДШ, по мне это идея плохая, но это дело каждого. 10ГД-35 – советуют лечить режекторным фильтром, 15ГД-11А дорабатывать на основе половинок от теннисного шарика (между прочим идея довольно интересная, сам не делал так как не имею таких динамиков в запасе).
На данный момент есть в наличии два динамика 6ГД-13 (считались лучшими в совковые времена), так что возможно в скорее отпишусь что получилось.
И пожалуй на последок скажу, что если вы поклонник MP3 музыки и у вас недорогая исходная аппаратура – то может и не стоит так сильно заморачиваться, хотя я извлекая звук из звуковой карты Creative Sound blaster 24 bit отличия услышал. Также следует отметить, что огромное значение на звук оказывает комната, в которой производится прослушивание музыки.
Изготовитель : ПО «Радиотехника», г. Рига.
Назначение и область применения : для высококачественного воспроизведения музыкальных и речевых программ в стационарных бытовых условиях. Акустическая система «S-90», разработанная в 1975 г., является первой отечественной системой, удовлетворяющей требованиям международных документов на аппаратуру категории Hi-Fi. Более поздние модели этой АС «S-90B» и «S-90D» отличаются расширенным диапазоном воспроизводимых частот. Введением индикации электрической перегрузки громкоговорителей и новым внешним видом. Рекомендуемая мощность высококачественного бытового усилителя 20 – 90 Вт. 35 АС-212 “S-90” и 35 АС-012 “S-90”, аналогичные АС, различие заключается в ГОСТе.
Характеристики
3-х полосная напольная АС с фазоинвертором
Диапазон воспроизводимых частот: 25 (-15 дБ) – 25000 Гц
Неравномерность АЧХ в диапазоне 100 – 8000 Гц: ±4 дБ
Чувствительность: 85 дБ (0,338 Па/√Вт)
Направленность под углами 25±5° в горизонтальной плоскости и 7±2,5° в вертикальной плоскости, от АЧХ, измеренной по акустической оси АС:
в вертикальной плоскости: ±8°
в горизонтальной плоскости: ±6°
Гармонические искажения АС при уровне звукового давления 90 дБ на частотах:
250 – 1000 Гц: 2 %
1000 – 2000 Гц: 1,5 %
2000 – 6300 Гц: 1 %
Сопротивление: 4 Ом
Минимальное значение импеданса: 3,2 Ом
Номинальная мощность: 35 Вт
Предельная (паспортная) мощность: 90 Вт
Кратковременная мощность: 600 Вт
Вес: 23 кг
Размеры (ВхШхГ): 710х360х285 мм
Установленные динамики:
НЧ:
СЧ:
ВЧ:
Конструкция
Корпус выполнен в виде прямоугольного неразборного ящика из древесно-стружечной плиты, фанеровано шпоном ценных пород дерева. Толщина стенок 16 мм, лицевая панель – фанера толщиной 22 мм. На стыках стенок корпуса с внутренней стороны установлены элементы, увеличивающие прочность и жесткость корпуса.
Головки обрамлены каждая декоративными черными накладками, изготовленные штамповкой из алюминиевого листа, с четырьмя крепежными отверстиями. Головка СЧ с внутренней стороны изолирована от общего объема корпуса специальным пластмассовым кожухом в форме усеченного конуса. Головка НЧ расположена на лицевой панели по вертикальной оси, а головки СЧ и ВЧ смещены относительно этой оси влево и вправо. На лицевой панели также находятся ручки регуляторов уровня СЧ и ВЧ, а в нижней ее части – пластмассовая накладная панель с шильдиком и прямоугольным отверстием 100Х80 мм, которое является выходом фазоинвертора. На шильдике изображены кривые АЧХ, соответствующие различным положениям регуляторов уровня, а также название АС и фирменный знак завода-изготовителя. Кроме того, на лицевой панели имеются втулки для крепления декоративной рамки с тканью. На задней стенке, в нижней части, крепится колодка с клеммами. Каждая головка со стороны лицевой панели защищена металлической черненой сеткой.
Внутренний объем АС – 45 литров. Для уменьшения влияний на АЧХ звукового давления и качество звучания АС резонансов внутреннего объема корпуса, он заполнен звукопоглотителем, представляющим собой маты из технической ваты, обтянутые марлей.
Внутри корпуса на одной плате расположены электрические фильтры, обеспечивающие разделение полос АС. Частоты раздела между НЧ/СЧ – 750±50 Гц, между СЧ/ВЧ – 5000±500 Гц. В конструкции фильтров и блока индикации перегрузки применены резисторы типа ВС, МЛТ, СП3-38Б, С5-35И, ППБ, конденсаторы типа МБГО-2, К50-12, К75-11 и катушки индуктивности на пластмассовых литых каркасах.
В комплект поставки входили: четыре пластмассовые ножки, которые можно прикрепить к основанию корпуса; съемная декоративная рамка, обтянута трикотажным полотном, обладающей высокой акустической прозрачностью.
Первой отечественной АС, отвечающей требованиям на аппаратуру Hi – Fi (начальные буквы английских слов high fidelity – высокое качество, высокая верность воспроизведения звука), явилась акустическая система "S-90" 35АС-012: трехполосная, фазоинверторного типа, используются громкоговорители 30ГД-1, 15ГД-11, 10ГД-35. На базе этой модели созданы акустические системы 35АС-016 (с фазоинвертором), 35АС-018 (с фазоинвертором), 35АС-008 (закрытая), 35АС-015 (с пассивным излучателем). Все они имеют близкие параметры и отличаются внешним видом . В настоящее время эта, в некоторой степени, перестала удовлетворять запросы любителей качественного звуковоспроизведения. Учитывая то, что на нынешнем рынке представлен довольно широкий спектр дорогостоящей современной акустической аппаратуры, но не всегда качественной, рассмотрим варианты доработки пары акустических систем "S-90" 35АС-012, выпущенных в 1985 году Рижским радиозаводом им. А. С. Попова, укомплектованных более новыми, на то время, разработками НЧ, CЧ головок - 30ГД-2 и 15ГД-11А. Принципиальная электрическая схема и схема расположения деталей фильтра АС приведены на рисунке 1.
Рис. 1. Фильтр электрический акустической системы "S – 90" 35 АС-012: а - принципиальная электрическая схема; б – расположение элементов на плате
Конденсаторы С1, С2, С4-7 применены тапа МГБО-2, С9, С8 – К73-11. Элементы фильтра смонтированы на 12 мм фанере размерами 210 х 160 мм. Катушки индуктивности установлены в горизонтальном положении и, к тому же, L1, L2 и L3, L4 вплотную между собой соответственно. Сам фильтр закреплен на задней стенке внутри корпуса АС сзади НЧ головки.
Корпус
Аккуратно извлекают защитные решетки головок и сами головки, фильтр и остальные элементы, которые будут ограничивать доступ к внутренним поверхностям стенок корпуса. Проводят профилактику герметичности. Промазывают изнутри силиконовой герметизирующей массой стыки стенок и посадочные места под НЧ, СЧ динамики. Заделывают силиконом (при необходимости) щели между задней, боковыми, нижней и верхней стенками с наружной стороны корпуса, предварительно очистив их от пыли, грязи и клея. Чтобы не испачкать герметикой шпоновую отделку корпуса, ее вокруг щелей закрывают бумажным строительным скотчем. Лишний герметик удаляют. После его отвердевания, острым ножом под металлическую линейку вдоль кромок скотча, в местах его сопряжения с герметизирующим составом, проделывают неглубокий прорез. Скотч удаляют. Герметик используют под цвет корпуса или прозрачный.
Среди многих радиолюбителей, дорабатываемых "S-90", распространенное средство борьбы с вибрациями панелей – увеличение их жесткости путем применения дополнительных "ребер жесткости" (планок), распорок и т. п. Также дополнительно покрывают внутренние стенки звукопоглотителем. Что не всегда оправданно, поскольку такие меры приводят к уменьшению внутреннего объема корпуса, что, в свою очередь, уменьшает и даже исключает эффективность работы фазоинвертора.
Простое увеличение жесткости стенок применением дополнительных "ребер жесткости" или утолщения панелей лишь повышает резонансные частоты панелей и меняет характер распределения их вибраций и излучения, так как изменяются число вибрирующих поверхностей и их размеры. Утолщение панелей, кроме того, увеличивает вес и стоимость оформления. Поэтому для изготовления оформления более целесообразно применять материалы, обладающие повышенными внутренними потерями колебательной энергии при их деформации (повышенным "внутренним трением"), а также достаточно высокой упругостью. Такие материалы, называемые вибродемпфирующими или вибропоглощающими, можно нанести на обычные панели. Вибропоглощающие материалы превращают часть колебательной энергии вибраций в тепло и увеличивают механическое сопротивление панелей, чем понижают амплитуду вибраций. Особенно эффективно вибродемпфирование при резонансных частотах, когда возрастают амплитуды вибраций и деформации на изгиб или сдвиг. Применение на панелях акустического оформления вибропоглощающего покрытия приводит к увеличению общей жесткости панели, а поэтому представляется возможным в 1,5 - 2 раза снизить толщи¬ну панелей без опасения увеличения их вибраций . Поэтому, на внутренние поверхности стенок дорабатываемых АС наносят самоклеющийся вибропласт толщиной 1,5 - 2 мм (гибкий и эластичный вибропоглощающий материал, представляющий собой полимерную самоклеющуюся композицию, сдублированную с алюминиевой фольгой, рис. 2, применяется для снижения вибраций кузовных деталей автомобилей).
Рис. 2 Вибропласт
Для идеально плотного прилегания к поверхности виброизолирующих материалов, изнутри стенки корпуса необходимо подготовить. А именно, ошкурить наждачной бумагой средней зернистости и загрунтовать, например, нитролаком или клеем ПВА. После этого размечают и вырезают необходимые заготовки из куска вибропласта (на некоторых материалах есть специальная разметка в виде формованных квадратиков 1 х 1 см, что позволяет обойтись без линейки и маркера). Отгибают на заготовке уголок защитной пленки и прикладывают ее на намеченное место. Прилагают край материала к поверхности и постепенно, аккуратно разглаживая его, удаляя при этом пленку, наклеивают весь кусок. Окончательно прикатывают материал с помощью ролика, добившись максимального прилегания.
Звукопоглощающее покрытие увеличивает звукопоглощение низших частот до 500…1000 Гц. Степень звукопоглощения должна быть пропорциональна площади поверхности покрытия. Если крепить его на стенках корпуса не вплотную, а на расстоянии 20 – 50 мм от них, то звукопоглощение на частотах ниже 500 Гц увеличивается . Данное условие изготовителем 35АС-012 выполнено – маты с хлопчатобумажной ватой в достаточном количестве расположены на некотором расстоянии от стенок (примерно в центральной части ящика). Поэтому дополнительно покрывать стенки звукопоглотителем не только бесполезно, но и вредно. Валики или подушки из звукопоглощающего материала, подвешенные в геометрическом центре АС дают такие же результаты, как и размещение его на стенках ящика.
Рис. 3. Герметизация швов туннели фазоинвертора
Конструкция порта фазоинвертора 35АС-012 имеет форму изогнутого туннеля необычной конфигурации в поперечном сечении. Это вызвано целью удовлетворения следующим условиям: жесткость и отсутствие резонансных призвуков в материале порта. Он состоит из двух склеенных пластиковых деталей. Места склейки оглядывают. Обнаруженные при осмотре щели заливают дихлорэтаном. После чего в этих точках обе части порта фазоинвертора стягивают струбцинами и высушивают – рис. 3. Полезно также будет оклеить его стенки полосками вибропластом. После такой обработки пластик порта становится жестким и глухим. Рекомендуется установить панель акустического сопротивления (ПАС) на выходе порта фазоинвертора. Это техническое решение, защищенное авторским свидетельством СССР № 577699, позволяет снизить акустическую добротность головки громкоговорителя в несколько раз. Акустическая система с такой ПАС звучит более естественно, без "бубнения" .
Наиболее слабое звено
Частотная характеристика среднечастотной динамической головки 15А - 11А имеет резкий спад выше 4,5 кГц – рис. 4, а, акустическая добротность составляет порядка 11,8. А чем выше добротность колебательной системы, тем сильнее она подчеркивает частоты, совпадающие с резонансными, или близкие к ним. Что, практически, исключает возможность получения полноценного неискаженного звучания при включении ее через полосовой фильтр СЧ, если не принять необходимые меры. Для устранения первого недостатка используют следующею методику.
Рис. 4. Среднечастотная динамическая головка 15ГД-11А (20ГДС-4-8): а – АЧХ звукового давления; б) – габариты и установочные размеры
Отмачивают пылезащитный колпачок головки жидкостью для снятия лака с ногтей, можно растворителями 646, 647 и другими. Аккуратно извлекают его скальпелем (рис. 5, б). Помните, что из-за сильного действия поля магнитной системы на инструмент из стали, неосторожными движениями, можно повредить элементы динамика! Далее вытирают ватным тампоном, смоченным в той же жидкости для снятия лака, диффузор от клея. Промазывают клеем "Момент" нижнюю часть рупора и верхнюю часть звуковой катушки. Просушивают 10 - 15 минут. Опять промазывают обе детали и сразу соединяют их, слегка прижимая (рис. 5, д). Рупоры устанавливают как новые, так и извлеченные, вышеизложенным способом, из старых динамиков (рис. 5, в).
Рис. 5. Приклеивание рупора в 15ГД-11А: а - головка динамическая 15ГД-11А; б - извлечение пылезащитного колпачка; в - головка динамическая широкополосная 10ГДШ-1-4 (10ГД-36К); г - высокочастотные рупоры 10ГДШ-1-4; д – этапы подгонки рупора для 15ГД-11А
Приклеенный рупор разработан для динамической головки 10ГДШ-1. Для нашего случая его следует подогнать. Подгонка заключается в его подрезании, измеряя при этом АЧХ динамика. Для этого размещают динамик на одной оси с микрофоном (желательно измерительным), в пределах 40 – 50 см, в комнате не ближе 1 - го метра от стен, мебели и т. п. Микрофон подключают в соответствующий порт видеокарты компьютера, а динамик к усилителю компьютерных АС. Запускают программу RightMark 6.2.3 и проводят измерение АЧХ. Срезают край рупора, примерно 1 см. Измеряют АЧХ и сравниваем ее с предыдущей. Операцию повторяют до тех пор пока не получат наиболее ровную АЧХ в приделах средних частот, увеличивая тем самым их диапазон до 10 кГц (рис. 6).
Рис. 6. Амплитудно-частотная характеристика головки 15ГД-11А с дополнительным высокочастотным рупором
Второе и последующие подрезания следует проводить очень аккуратно, срезая не более 3 мм. В итоге, боковая поверхность рупора внутри составила около 7 мм (от пылезащитного колпачка до края обрезки) – рис. 5, д. Обрезка выполняется маникюрными ножницами, поскольку они оказались самым приемлемым инструментом для такого вида работы, имеют миниатюрные округленные режущие поверхности. Обрезанный край, для придания жесткости, пропитывают клеем БФ-2 немного разведенным этиловым спиртом.
Для устранения второго недостатка применяют акустическое демпфирование головки с помощью ПАС. Демпфирование головок звукопоглощающим материалом менее результативно и, к тому же, способствует повышению резонансной частоты. С целью повышения эффективности действия ПАС на подвижную систему, работающей в акустическом оформлении головки, демпфирующею ткань следует располагать как можно ближе к диффузору. Наиболее рационально устроить ПАС в отверстиях диффузородержателя. Для этого, из плотного картона толщиной, примерно, 2 мм вырезают восемь одинаковых элементов (рис. 7, а). Общая площадь отверстий для головки 15ГД-11А должна составлять 22…28 см 2 . Одну сторону каждого элемента смазывают клеем момент. Через 5 минут наклеивают на натянутую, с помощью пяльцев для вышивания, хлопчатобумажную ткань. Через 30 минут ткань обрезают вокруг элементов. Элементы ПАС слегка изгибают и вклеивают в окна дифузородержателя (рис. 7. б). Места склейки дополнительно промазывают клеем . Важно, что бы ткань в отверстиях элементов была натянута, в противном случае эффекта от применения ПАС не будет! Применение ПАС, т.е. акустического демпфера, позволяет затормозить собственные колебания диффузора, в результате существенно снизится время "послезвучания" и заметно повысится качество звучания динамика.
Рис. 7. Головка 15ГД-11А: а - элемент ПАС; б - ПАС в окнах диффузородержателя
Демпфирующее действие ПАС для головки динамической 15 ГД-11А графически представлено на рисунке 8.
Рис. 8. Демпфирующее действие ПАС для головки 15ГД-11А
Эффективность применения ПАС было проверено сотрудниками Бердского радиозавода. В частности, были измерены коэффициенты гармоник среднечастотной головки 15ГД-11А с ПАС и без ПАС. Результаты измерений, приведенные в таблице 1, показывают, что ПАС позволяет значительно снизить коэффициент гармоник в частотном диапазоне, в котором человеческое ухо обладает наибольшей чувствительностью .
Таблица 1. Коэффициенты гармоник головки 15ГД-11А
| Частота, Гц | Коэффициент гармоник, % |
|
Резинотканевый подвес, для восстановления эластичности, пропитывают аэрозолем "Кондиционер и натяжитель приводных ремней". После такой доработки существенно увеличился частотный диапазона головки, до 10 кГц (!), улучшились линейность АЧХ звукового давления и, самое главное, качество звучания акустической системы в целом.
Разделительные фильтры
В пассивных разделительных фильтрах важную роль играет их конструкция, а также выбор конкретных элементов – конденсаторов, катушек индуктивности, резисторов, в частности, большое влияние на характеристики АС с фильтрами оказывает взаимное размещение катушек индуктивности, при их неудачном расположении вследствие взаимной связи возможны наводки сигнала между близко расположенными катушками. По этой причине их рекомендуется располагать взаимно перпендикулярно, только такое расположение позволяет свести к минимуму их влияние друг на друга. Катушки индуктивности являются одним из важнейших компонентов пассивных разделительных фильтров . Не рекомендуется размещать катушки между собой ближе 100 мм. Простейший способ доработки фильтра 35АС – 012 (рис. 1, б) - переустановка катушек L1 и L3 перпендикулярно относительно основания и друг друга. Для такого расположения используют пластмассовые уголки, вырезание из корпусов старой аппаратуры или коробок. Следует обратить особое внимание на материал основания, на котором размещены детали фильтра. Оно должно быть из диэлектрика! В некоторых акустических системах, 35АС-1, "S-90" 35АС-212, предшественников "S-90" 35АС-012, монтаж деталей фильтра выполнен на стальной пластине, магнитные свойства которой, негативно влияют на катушки индуктивности и, естественно, на качество звука.
Высокочастотную головку 10ГД-35 шунтируют режекторным фильтром, настроенным на частоту ее основного резонанса 3 кГц. Он представляет собой высокодобротный последовательный LC-контур. Емкость конденсаторов контура - 6,6 мкФ (МБГО и МБМ с допустимым отклонением от номинального значения ±10%), индуктивность катушки - 0.43 мГн, ее обмотка содержит 150 витков провода ПЭВ-1 0,8 мм, намотанных на каркасе диаметром 22 и длиной 22 мм с диаметром щечек 44 мм . Использование, для указанных целей, элементов фильтра акустической системы 10АС – 401существенно снизит затраты и трудоемкость работ. Произведение емкости конденсатора в микрофарадах на индуктивность дросселя в мГн должно быть равно 2,82 (http://www.radiolamp.ru/acoustics/3/). Если 2,82: 6,6 = 0.43 мГн, то для контура с индуктивностью 0,5 мГн легко вычислить емкость конденсатора: 2,82: 0,5 = 5,6 мкФ. Всего лишь нужно подобрать конденсаторы до необходимой емкости - 5,6 мкФ.
Другой вариант доработки - отматывание от катушки индуктивности, величиной 0,5 мГн, лишние витки до необходимых 0,43 мГн. Удобно при этом пользоваться RLC – метром. На место резистора фильтра акустической системы 10АС – 401 (заранее извлеченного за ненадобностью) переустанавливают конденсатор величиной 2 мкФ, а на его место – крепят конденсатор на 4 мкФ такого же типа - МГБО. К выводам конденсаторов подпаивают конденсаторы МБМ для набора емкости необходимой величины в 6,6 мкФ (рис. 9). В результате описанной доработки избавляются от призвуков, дребезга и характерного "сипения" головки 10ГД-35.
Рис. 9. Фильтр акустической системы 10АС – 401, переделанный в режекторный для ВЧ головки 10ГД-35
Проводники
Кабель, соединяющий акустическую колонку и усилитель, вносит определенный вклад в звучание системы. В основном в связи с тем, что кабель обладает определенным сопротивлением. Влияние этого сопротивления не только сказывается на чувствительности АС, но и влияет на распределение мощности между излучателями в колонке. Чтобы максимально исключить данный эффект, площадь сечения провода должна быть как можно больше, а длина – как можно меньше. Кроме того, необходимо, что бы для всех колонок АС длина и сечение провода были одинаковыми. Также нельзя исключать тот факт, что проводник обладает определенной индуктивностью, а два близко расположенных проводника образуют емкость. В связи с этим сдвоенный провод можно рассматривать как LC-фильтр низких частот. То есть, чем длиннее провод, тем сильнее будут гасится высокие частоты. На практике влияние индуктивности провода проявляется лишь при длине кабеля свыше 50 м. . Также, при протекании по акустическому проводу тока звуковых сигналов низкой частоты большого уровня, вокруг проводников кабеля образуется сильное магнитное поле. Это поле оказывает воздействие на протекающие по этим проводникам токи звукового сигнала средних и высоких частот, в результате чего звучание акустической системы становится менее чистым и прозрачным. Решением этих проблем является обеспечение протекания токов низкочастотных составляющих сигнала и токов его средне-, высокочастотной частях по физически разделенным проводникам. Для этого в акустической системе устанавливают дополнительную пару гнезд (винтовых зажимов), к которой подключают вход фильтров СЧ- и ВЧ-громкоговорителей. Таким образом, вход фильтра НЧ- громкоговорителя при этом подключают к отдельной паре входных зажимов . Такое подключение называют "би-вайринг" (bi-wiring), т.е. в две пары проводов к одной акустике. Применение двух- и трехпарных кабелей связи с нагрузкой позволяет заметно уменьшить общее сечение проводников без увеличения взаимного влияния громкоговорителей. Такую акустику с двойным комплектом клемм можно подключить и к раздельным усилителям, что будет уже называться "би-ампинг" (bi-amping), т.е. два усилителя на канал. В последнем случае также избавляются еще и от электрического взаимодействие секций излучателей. В качестве винтовых зажимов применяют приборные резьбовые клеммы. Материал шпильки - латунь, резьба - М6 х 0,5, барашек облит пластиком АВС.
Важнейшим критерием по выбору проводника для АС является ее электрическая мощность. Под электрической мощностью Р, подводимой к громкоговорителю, понимается мощность, рассеивания на сопротивлении, равном по значению номинальному электрическому сопротивлению R н, при напряжении равном U на выводах громкоговорителя: P = U2/R н. В практике проектирования отечественных АС обычно использовалось два вида мощностей – номинальная (электрическая мощность, ограниченная возникновением искажений, превышающих заданное значение) и паспортная (наибольшая электрическая мощность, при которой громкоговоритель может длительное время удовлетворительно работать на реальном звуковом сигнале без тепловых и механических повреждений, обычно в 1,5...2 раза выше номинальной мощности). Согласно технической документации "S-90" 35АС-012, номинальная мощность Р ном. = 35 Вт, паспортная Р пасп. = 90 Вт. Заводом-изготовителем данных типов головок динамических допускается их эксплуатация с напряжением не выше 11 вольт. В таком случае сила тока I, протекающая в звуковой катушке НЧ головки будет равна 2,8 А, а в звуковой катушке СЧ громкоговорителя – 1,4 А. Для расчета сечения проводника необходимо исходить из указанных значений силы тока.
Примечание. Расчет выполнен в упрощенном виде, при условии наличия в цепи только активного сопротивления, при котором косинус угла сдвига фаз тока и напряжения φ равен нулю. В реальной электрической цепи громкоговорителя всегда имеются индуктивное и емкостное сопротивления, называемые реактивными, которые вносят временные изменения значений тока и напряжения.
Музыкальные произведения имеют переменный характер, как по уровню сигнала так и по частоте, поэтому ток в 2,8 А теоретически может иметь место, но не постоянно и на очень коротких по времени участках музыкального тракта, например на при "буханье" большого барабана. Внутренний монтаж "S-90" 35АС – 012 выполнен медным луженным многожильным проводом в ПВХ изоляции сечением 1 мм 2 , что соответствует расчетным данным, поскольку, плотность тока в медном проводнике становит 6 - 10 ампер на квадратный миллиметр. Заметьте, что звуковые катушки громкоговорителей намотаны проводом намного меньшего сечения: 30ГД-1 – 0,1 мм 2 , 15ГД-11А – 0,02 мм 2 , 10ГД-35 – 0,005 мм 2 . Общее сечение проводов всех катушек составляет 0,125 мм 2 , в восемь раз тоньше за внутренний монтажный провод АС! В цепях питания усилителей мощности эпохи "S-90", номинальной мощностью от 25 до 50 Вт на канал, предусматривались плавкие вставки (предохранители) на ток от 2 до 3 А, и это, прежде всего, для питания схемы а потом нагрузки.
Реальный звуковой сигнал носит импульсный характер. На сигнале с крутыми фронтами, даже на частотах звукового диапазона, в значительной степени проявляется скин-эффект (от английского skin – наружный слой, оболочка) – эффект вытеснения тока к поверхности проводника, что приводит к возрастанию эффективного сопротивления соединительных кабелей. .
Низкочастотные сигналы распространяются практически по всему объему проводника, а распространение высокочастотных сигналов происходит, в основном в тонком приповерхностном слое. Этот скин-эффект резко увеличивает сопротивление проводника и слегка уменьшает его индуктивность. На рисунке 10 показана частотная зависимость импеданса медных проводников различного диаметра длиной 1 м. При f 100 кГц доминирующую роль играет индуктивность . Медный провод диаметром 0,16 мм до частоты 20 кГц не меняет своего сопротивления, но имеет относительно большую величину, почти 1 Ом. Значительно снизить сопротивление проводника и оставить его неизменным во всей полосе звуковых частот позволит применение нескольких изолирований жил диаметром не более 0,16 мм. Пучок эмалированных проволок перевитых особым способом (от нем. Litzen - пряди и Draht - провод) называют литцендратом.
Рис. 10. Частотная зависимость импеданса медных проводников круглого сечения длиной 1 м
Таким образом, акустические кабели должны иметь не только минимальное сопротивление и индуктивность, но обладать минимальным скин-эффектом. Подключение громкоговорителей, особенно СЧ – ВЧ, лучше выполнить литцендратом или медным проводом, покрытым тонким слоем серебра . Серебро обладает наибольшей удельной проводимостью среди всех металлов, и тонкий его слой, в котором, благодаря скин-эффекту, и протекает бо́льшая часть тока, оказывает сильное влияние на активное сопротивление проводника.
При выборе монтажного провода необходимо также учитывать принцип подключения акустики через 2-е пары контактов, что, естественно, пропорционально распределяет мощность между НЧ и СЧ – ВЧ каналами. При равной чувствительности головок предельная шумовая (паспортная) мощность на частоте раздела, в нашем случае, 500 Гц для НЧ канала – 56 % от общей мощности, а для СЧ-ВЧ – 44 %. Между СЧ и ВЧ головками мощность при частоте среза 5000 Гц распределиться по 41,5 % и 2,5 % соответственно. Такое разделение мощности нельзя считать безусловным, но грубых ошибок при расчетах можно избежать. Головки АС отличаются как по чувствительности, так и по величине номинального электрического сопротивления (табл. 2). Различие в каждом из этих параметров приводит к необходимости соответствующего выбора подводимого к головке напряжения для получения равномерной АЧХ по давлению . А напряжение, подводимое к головке, является одним из доминирующих показателей, влияющих на мощность.
Таблица 2. Основные параметры головок, примененных в акустических системах "S – 90" 35АС – 012
| Название головки по ГОСТ 9010-78 | По ОСТ 4. 383.001-85. Современный аналог | Предельная шумовая (паспортная) /предельная долговременная/предельная кратковременная мощность, Вт | Номинальная мощность, Вт | Номинальное сопротивление, Ом | Диапазон частот, Гц | Неравномерность частотной характеристики, дБ | Стандартное звуковое давление, Па | Частота основного резонанса, Гц | Уровень характерной чувствительности, дБ/мВт | Габаритные размеры (в плане), мм | Высота, мм | Масса, кг |
Примечание. Сведения о параметрах взяты из множества источников, не всегда исчерпывающие, а порой и противоречивые (указанные в скобках).
Следует отметить, что, в домашнем акустическом оформлении, влияние проводников на качество звука ничтожно мало, по сравнению с другими факторами. Надлежит уделять внимание более важным элементам, акустическим свойствам помещения, правильности расстановки аппаратуры. Сведения об исключительности кабелей из бескислородной меди, из проводов с "ориентацией" поверхностного слоя проводника, влияющей на прохождение звукового сигнала в том или ином направлении, не более чем реклама.
Электрическая часть доработанной системы
Принципиальная электрическая схема приведена на рисунке 11,а. В фильтре применены конденсаторы с максимальным рабочем напряжением 160 В: К73-11 (C1, С10, С11); К73-16 (С2-4); МБГО-2 (С5 – 9); параллельно включенные МГБО-2 и МБМ (С13). Монтаж выполняют одножильным медным проводом сечением 1 мм 2 (извлеченный из кабеля связи с воздушной изоляцией каждой жилы) и проводом МГШВ (гибкий многопроволочный, токопроводящие жилы из луженной медной проволоки, обмотанные электроизоляционным шелком с ПВХ изоляцией, для внутри- и межблочного монтажа различной радиоэлектронной аппаратуры и приборов на номинальное напряжение до 1000 В переменного тока частоты до 10 000 Гц), сечениями 1,5 мм 2 (для низкочастотного звена) и 0,5 мм 2 (только в фильтре СЧ – ВЧ звена). Соединение между собой клемм, делителя, фильтра и ВЧ головки осуществляют проводом ЛЭПШД 500 х 0,05 (провод круглого сечения 0,98 мм 2 с жилой, скрученной из 500 медных проволок диаметром 0,05 мм, изолированных лаком на полиуретановой основе, с двухслойной обмоткой из натурального шелка, рекомендованного для диапазона частот 250…500 кГц, с удельным электрическим сопротивлением, при 20˚C, 0,0158…0,018 Ом/м). Регулятор уровня воспроизведения можно не подключать.
Рис. 11. Фильтр электрический акустической системы "S – 90" 35 АС-012 после доработки: а - принципиальная электрическая схема; б – расположение элементов на плате
Все элементы размещают на фанерке родного фильтра "S – 90" 35 АС – 012, (рис. 11, б). Особое внимание следует уделить взаимному расположению катушек индуктивности. Детали должны быть жестко закреплении. Соединения выполняют как можно короткими проводами, не допуская их провисаний. Элементы фильтра не должны соприкасаться. При необходимости, для плотного монтажа, используют герметик, стяжки, изоляционную ленту и т. п. В противном случае, в результате воздействий вибраций корпуса и колебаний воздуха внутри АС, детали фильтра будут дребезжать и издавать неприятные призвуки. Фильтр крепят к нижней стенке внутри корпуса, тем самым минимизируют влияние на катушки индуктивности магнитного поля НЧ динамика.
Установка динамиков
Перед установкой, прежде всего, НЧ и ВЧ головки (СЧ головка уже приведена в норму) осматриваются на предмет целостности конструкций, особенно в местах склеивания, отсутствия механических повреждений деталей, целостности подвесов у НЧ динамика. Он может быть резиновым или полиуретановым (35АС – 018). Подвес, изготовленный из не очень качественной резины, со временем затвердевает. Полиуретан разрушается примесями серы, содержащей в воздухе. Устраняется проблема подвесов путем их замены. Альтернативным решением для резинового подвеса, не имеющего повреждений, может быть его пропитывание кондиционером и натяжителем приводных ремней. Замена подвесов весьма трудоемкая работа, требующая неких знаний и навыков. Места отслаивания центрирующей шайбы или подвеса от диффузородержателя промазывают клеем с простым названием 88, после чего, склеиваемые поверхности прижимают. Необходимо также убедиться в отсутствии касания звуковой катушки элементов магнитной системы. Восстановление внешнего вида диффузора выполняют простым окрашиванием его черным маркером, заправленным спиртовыми чернилами (на нем написано: "alkohol"). Некоторые "доработчики" используют принтерную краску. Это не правильное решение, поскольку она имеет свойства быстрого выгорания и смывания обыкновенной водой. У ВЧ головки снимается акустическая линза для освобождения куполообразного диффузора с звуковой катушкой. Аккуратно извлекают его и убеждаются в целостности звуковой катушки. Очень часто ее витки отделяются от каркаса в процессе эксплуатации. При обнаружении указанного дефекта, диффузор с звуковой катушкой заменяют новым. Для профилактики звуковую катушку промазывают клеем БФ – 2, немного разведенным этиловым спиртом. Целесообразно провести испытание головок с измерением АЧХ звукового давления. Громкоговорители, не поддающие ремонту, заменяют новыми.
Еще одним эффективным способом уменьшения вибраций, следовательно, и нежелательных призвуков, заключается в "мягком" крепление головок . Их монтируют на резиновые прокладки. Необходимо, чтобы крепящие элементы не соприкасались с диффузородержателем. Для этого подбирают трубку необходимого диаметра, например полихлорвиниловую, с плотным прилеганием к стенкам монтажных отверстий динамика, обеспечивая при этом свободное вхождение шурупов. При необходимости отверстия рассверливают до нужных размеров. Под сеточки с декоративными ободками также подкладывают резиновые шайбы в местах отверстий. Следует заметить, что НЧ и СЧ головки монтируются в углубления. По этому, необходимо в четырех местах вокруг каждого динамика подложить резинки, например с велосипедной камеры, для предотвращения касания к корпусу боковых частей дифузородержателей.
Облицовочные и декоративные элементы оказывают значительное влияние на частотную характеристику АС. Существенное воздействие может оказать декоративный материал, закрывающий отверстие фазоинвертора, особенно проход, вследствие больших колебательных скоростей воздуха. Решетки и жалюзи могут иногда вызывать резонансные явления и в частотной характеристике громкоговорителя появятся дополнительные пики и провалы. Лицевую часть головки 10ГД-35, вокруг акустической линзы оклеивают фетром или плотной тканью. Это обеспечит как мягкое ее крепление, так и минимизацию дифракции, проявление эффекта реверберации звуковых волн, что, в свою очередь, ослабит резонансные явления между головкой и решеткой. Акустическая система 35АС-1, имеет съемную декоративную панель. В технической документации, указанной АС, рекомендуется панель снимать при прослушивании высококачественных программ, при работе на предельно допустимых мощностях. На рисунке 12 представлены графики АЧХ звукового давления громкоговорителей 15ГД-11А и 10ГД-35 в открытом исполнении (кривая белого цвета) и закрытых декоративными сеточками (кривая зеленого цвета), предусмотренными конструкцией акустической системы "S-90" 35АС-012. Особых различий не наблюдается. Вывод: в данном устройстве снимать защитные декоративные сетки нет особой необходимости, поскольку их наличие на АЧХ головок в рабочем частотном диапазоне не влияет. Следует руководствоваться субъективными оценками после прослушивания реального звукового сигнала через акустическую систему с декоративными сетками и без таковых.
Рис. 12. АЧХ звукового давления громкоговорителей: а – 15ГД-11А; б - 10ГД-35
Описанная методика доработки звуковых колонок "S – 90" 35 АС – 012 полезна будет и для переделки громкоговорителей и других моделей, а также изготовления акустических систем своими руками.
Литература
1. Алдошина И. Высококачественные акустические системы и излучатели, М.: Радио и связь, 1985.
2. Эфрусси М. М. Громкоговорители и их применение – М.: Энергия, 1976. – 64 – 66 с.
3. Молодая Н. Акустическое демпфирование громкоговорителей. Радио, № 4, 1969.
4. Сысоев Н. Улучшение звучания 35АС-012 (S-90). Радио, № 10,1989.
5. Бурко В. Бытовые акустические системы. Эксплуатация, ремонт – Минск: "Беларусь", 1986.
6. Маслов А. Еще раз о переделке громкоговорителя 35АС-212 (S- 90). - Радио, 1985. № 1, С. 59.
7. Попов П. повышения качества звучания громкоговорителей – Радио, № 6, 1983.
8. Шоров В. Улучшение звучания громкоговорителя 25АС-309 – Радио, № 4, 1985.
9. Горшенин Д. Сравнение конденсаторов в кроссовере АС. Радио, №№ 8, 9, 10, 2009.
10. Кунафин Р. И снова 35АС... – Радио, 1995, 5, с. 19, 20.
11. Афонин С. Создание акустических систем в домашних условиях – М.: Эксмо, 2008.
12. Быструшкин К. Акустика, с которой мы живем. "Stereo & Video" N 11 1997.
13. Петров А. Звуковая схемотехника для радиолюбителей, Санкт – Петербург: Наука и Техника, 2003 год.
14. Бранс Дж. Электронное конструирование: методы борьбы с помехами, М.: "Мир", 1990.
15. Сапожков М. А. Акустика: справочник – М.: Радио и связь, 1989.
Дата публикации: 05.02.2015
Мнения читателей
- Владимир
/ 14.12.2018 - 01:17
Доброго всем дня! Сегодня удача мне улыбнулась! Я наткнулся на вашу статью и понял, пошел хыбным шляхом. Я никогда, профессионально, не занимался радиоэлектроникой, но полез усовершенствовать. Пользовался статьями которых полно в нете и не подкреплены глубокими знаниями. Владимир, у меня к Вам не очень скромная просьба. Я оставлю свой номер тел.(0675202057), бросьте, пожалуйста, СМС с инфой которая даст возможность с Вами пообщаться. Если, конечно, у Вас есть возможность и желание. Мне, дилетанту, так проще объяснить суть проблемы. Спасибо. - [email protected]
/ 10.09.2018 - 07:31
Уважаемый автор,друзья здравствуйте! У меня S90 с 1982 года и только сейчас понял,что они глючат,средние и высокие.Уделил вечер, установлено, что при сборке АС допущены 2 технологические ошибки: Первая и она самая заковыристая, 15ГД-11А помещен в колпак,тыл его герметичен и он не дышет, отсюда столько нареканий на этот динамик, все его меняют на что-то другое.ВСЕ ПРОСТО! под СЧ динамик с тыльной стороны подложите 4 втулки высотой 5 мм (можно 4 гайки на 10).На пластелин приклейте гайки а потом установите динамик СЧ и он запоет идеально и не будет мешать ВЧ головке. С ВЧ головки с лицевой стороны снимите ВСЮ бутафорию,сетка почемуто изготовлена из стали и притягиваетя магнитом ВЧ динамика (это не правильно).Устраните эти 2 технологические ошибки производителей и ВЫ скажете.Какие замечательные конструкторы придумали S90 !!! - Автор
/ 25.07.2018 - 18:35
Извините, часть 4 по следующей ссылке: http://www..html Часть 5 в разработке, скоро будет. - Андрей
/ 23.07.2018 - 23:33
А откуда 5 часть? Если всего 3 части доработки 35ас-12. Может я что пропустил, киньте ссылку про 5 часть. - Автор
/ 23.07.2018 - 19:19
Руководствуйтесь рекомендациями из 5-й части статьи по вопросам замены элементов и их взаиморасположения. В ВЧ части фильтра можно установить режекторный фильтр. Если СЧ головку дорабатывать не будете, то пожалуй и все. - Андрей
/ 22.07.2018 - 23:57
ДОбрый день. У меня такой вопрос. Есть колонки Орбита 35ас-016 с регуляторами. могу прислать фото как расположены внутри фильтра. Как и что мне улучшить. Паяльник держать умею. И чуток читать схемы. Может кто подскажет, что сделать и по какой схеме. Спасибо. - Rush
/ 26.05.2018 - 02:42
Отлично! Только обклейка корпуса 3мм виброизолятором уже сделало звук чище и приятней. Что хорошо, то что в S-90f уже убрали всё что можно в фильтре. Осталось сделать ПАС для сч.. Клеил вот такую штуку https://www.ulmart.ru/goods/3774803 . Результат очень заметен и радует. Спасибо вам! - Александр Б.
/ 22.05.2018 - 15:44
Благодарю вас за ответ. - Автор
/ 22.05.2018 - 15:17
Алдошина И. в своей книге заметила, что дополнительные ребра жесткости стенок и распорки не устраняют резонансов, а распределяют их по новым поверхностям этих же ребер жесткости и распорок. А вот нанесение на поверхность стенок материала с повышенными внутренними трениями позволяет применить материал для стенок меньшей толщины. По сути вибропласт виртуально утолщает стенки, тем самым снижает нежелательные резонансы. Сделать ПАС для СЧ головки – это первое, что необходимо сделать. Игра свеч стоит. - Александр Б.
/ 21.05.2018 - 15:48
Владимир, добрый день. Спасибо вам за вашу статью. Хотел бы с вами посоветоваться и задать несколько вопросов. Имею S-90F(91г.) Прочитав вашу статью,решил тоже улучшить систему,но так как я не электроник-по минимуму.1.Обклеить вибропластом, герметизировать щели 2.Пропитать кондиционером подвесы динамиков 3. на СЧ сделать ПАС 4.Заменить конденсаторы на более новые с тем же номиналом(не меняя схему фильтров) 5.Заменить акустический терминал 6. Поставить на шипы.В связи с этим вопрос 1. ставить ли распорку между задней и передней стенкой? 2.Можно ли сделав ПАС на СЧ и не менять схему фильтра(с этим не дружу)? Стоит ли игра свеч такого вот минимального улучшения? - Автор
/ 16.05.2018 - 20:52
Двух родных ватных мата вполне достаточно. - Виктор
/ 16.05.2018 - 20:11
Приветствую, Владимир. В процессе работы над колонками возник вопрос. Может стоит поверх вибропласта оклеить тонким фетром (1-1,5 мм) или ватином в 1 слой? А то что-то смущает "алюминиевая" внутренняя поверхность короба. - Автор
/ 01.04.2018 - 13:46
Вероятно для ослабления резонансных явлений в колебательном контуре катушка-конденсатор и выравнивания АЧХ. Есть целая статья по применению резисторов в фильтре совместно с катушками и конденсаторами. - Антон
/ 31.03.2018 - 18:35
Здравствуйте! Скажите пожалуйста, для чего нужен резистор R1 75 Ом (в некоторых схемах 100 Ом), который стоит параллельно катушке L2 в фильтре ВЧ головки? Обязательно ли его ставить? - Автор
/ 29.03.2018 - 09:09
Достаточно подвес покрыть с одной стороны, равномерно, не допуская потеков. Диффузор, естественно, нужно закрыть. Катушки найдите от 35АС-212(012) и домотайте до нудной величины – это будет проще, качественней и надежнее. - Юрий.Б.
/ 29.03.2018 - 08:33
Насчет катушки прорабатываю варианты из того что есть:есть два звуковика от лампового телевизора но сечение "ш" сердечника больше порядка 5-6 см2. Провод от ОС того же тел. но он вроде бы тоньше. Как вариант можно ли последовательно соединить две катушки 2.5+0.25=2.75 если найду такие-же кроссоверы? И вопрос по кондиционеру обрабатывать подвесы с двух сторон и надо наверное прикрыть диффузор (вырезать круговой шаблон из бумаги или картона) ?. - Автор
/ 28.03.2018 - 15:46
Резисторы можно соединять как последовательно, так и в параллель. При этом общая мощность равна сумме мощностей используемых резисторов. Если Вы решили дорабатывать свою АС по методике из статьи журнала Радио № 4 за 1985 год, то в схеме на рис. 3 необходимо установить резистор R3 номиналом 15 Ом – это для ослабления сигнала головки 6ГДВ-4-8 в два раза (т. е. на 3 дБ). Интересно, а где Вы возьмете Катушку L3 ? - Юрий.Б.
/ 28.03.2018 - 10:53
Уважаемый Владимир-еще раз огромное спасибо! Вы наверное спутали меня с другим Юрием,который стоит раньше меня в переписке с вами. О провале АЧХ наверное разговор у вас был с ним. Чтобы внести ясность я добавил литеру "Б".У меня вопрос-можно ли добавить последовательно резистор а то на 10 ом типа ПЭВ у меня нет? И второй вопрос следует ли в дальнейшем сделать модернизацию фильтра по вашей рекомендованной статье ж.Радио 1985г.№4 (у вас опечатка не за 1984г.) Она мне очень понравилась-у низкочастотника понижается граница среза. Конечно модернизацию буду проводить поэтапно,сравнивая с другой колонкой(ставлю музыку разных жанров и баланс попеременно влево-вправо). И вопрос на перспективу-на Арктуре 004 есть пара вторых выходов для АС-никогда не использовал. Как посоветуете ли его использовать? Может можно сделать отдельный вход для тех-же 25АС309 ? С уважением Юрий.Б. - Автор
/ 27.03.2018 - 19:59
У 25АС-309 фильтр для СЧ головки имеет частоту среза только низкой частоты. По верхнему диапазону частот ограничений нет. Что вы хотите повышать? Чувствительность головки 6ГДВ-4-8 в два раза выше (на 3 дБ) чем у 5ГДВ-1. Поэтому сигнал нужно ослабить в два раза. Для этого резистор R3 (5,1 Ом) заменяют резистором номиналом 12 Ом или близким к нему. Если у Вашей схемы резистор R3 - 3,3 Ом, то заменяют на 10 Ом. Вот и вся доработка. Проследите за полярностью подключения головок. Вы писали о провале на 3000 Гц. Если проводите измерения сразу двух головок, СЧ и ВЧ, то провал возникает при неправильном их подключении. Следует поменять полярность подключения ВЧ головки. - Юрий
/ 27.03.2018 - 17:40
Владимир-огромное вам спасибо! Подскажите насчёт модернизации фильтра. Полосу среза среднечастотника надо увеличить? Какие изменения надо сделать на базе деталей старого фильтра желательно. И как привязать новый высокочастотник? Может вам удобно сбросить на мою эл. -я напишу. Суважением Юрий.
1. Краткое описание имеющихся Колонок S90D.
Привезенные экземпляры S90D, как сейчас помню, не терпелось побыстрее подключить и послушать "Легенду". Прослушали несколько дисков с разноплановой музыкой, ожидания к сожалению не оправдались, изрядное бубнение дребезжание элементов корпуса, кричащая серединка, режущие слух верха. Регулировка потенциометрами СЧ - ВЧ (в этой модели они выведены на переднюю панель и предусматривают плавную регулировку) положительных результатов не дало.
Была найдена в сети принципиальная схема этих колонок и произведена их разборка и анализ.
Судя по сгоревшим элементам на плате контроля перегрузок (при перегрузке должны были загораться светодиоды) и регулировок, а так же по деформирмации от высокой температуры пластикового каркаса ВЧ катушки кроссовера было видно, что жизнь колонок была нелегкой. Опасения сразу вызвали обмотки динамиков.
Оказалось что судя по датам изготовления и типам динамиков "родных" динамиков не осталось ни в одной колонке. Все динамики кроме ВЧ были аналогичной модели - достаточно свежими и в хорошем состоянии НЧ: 75-ГДН-1-8, СЧ: 20 ГДС-1-16, а ВЧ вместо 6 ГДВ 6-25 стоял Alphard TW401 8 Ом вместо требуемых 25 Ом, при этом никаких изменений в фильтре замечено не было. Звукопоглощающий наполнитель в корпусе был примерно в объеме 3х литров. В стакане под СЧ динамик 0.2 литра. Кроссовер выполнен на фанерной плате навесным монтажем. Катушки кроссоверов на пластиковых каркасах, конденсаторы бумажные.
2. Концепция вносимых изменений, используемые инструменты, приобретенные компоненты и материалы.
Основной идеей перед началом работ было доведение качества звучания до приемемого уровня, по совокупной оценке АЧХ ФЧХ в программе моделирования, собственной осязательной оценки звучания и оценки знакомых меломанов. Критерием также являлось возможное сохранение элементов "винтажного" стиля колонок как внешне так и по элементной базе.
Поискав и проанализиовав информацию по имеющимся головкам, было принято решение оставить имеющиесяся нештатные ВЧ головки, и штатные НЧ головки. Имеющаяся СЧ головку из-за слишком специфичного не в лучшую сторону звучания была заменена на Visaton SC-13, обладающий достаточной чистотой и выразительностью звучания.
Изменена конструкция и расположение фазоинвертера, расположение выбрано по прототипу колонок аналогичных времен примерно такого же типоразмера фирмы Sony.
Было принято решение выполнить новый кроссовер максимально используя имеющуюся штатную элементную базу на имеющейся фанерной плате.
В ходе работ были использованы следующие программные продукты.
1. Программа моделирования LSP Cad 2.5
2. Программа расчета катушек индуктивности E.S.P.G. - DOS
3. Генератор звуковой частоты МАА использующий звуковую карту ПК.
Были приобретены:
1. Книга "Любительские громкоговорители" С.Бать (Аудиомания)
2. СЧ головки Visaton SC13 -2 шт (Аудиомания)
3. Звукопоглощающий наполнитель (ситепон) -1уп. (Аудиомания)
4. Войлок шерстяной 5мм - 3 кг. (Шерстяная фабрика)
5. Карпет автомобильный (отделка лицевой панели) - 3 кв. м. (Автозапчасти)
6. Карпетный клей. -1 уп. (Автозапчасти)
7. Клеи ПВА - 1 л. (Строительный рынок)
8. Конденсаторы, резисторы. (Радиорынок)
3. Фильтр и фазоинвертер, о чем пишет С. Бать, год настройки кроссовера.
Перво наперво необходимо было освежить в памяти теорию фильтров из учебы в институте, был найден ряд информации в сети интернет, часть информации была почерпнута из приобретенной книги С. Бать.
В ходе анализа теории, характеристик головок (ВЧ и СЧ достаточно неплохо сыгрываются в области наложения АЧХ фильтров первого порядка) и многочисленных пробных включений родилось примерное представление структуры будущего кроссовера:
ВЧ фильтр - 1 -го порядка,
СЧ фильтр - 1 -го порядка,
НЧ фильтр - 2 - го порядка.
Осталось разобраться с согласованием фильтров по ФЧХ, расчетом по частотам среза и расчетом аттенюаторов.
Увлечение теорией было настолько детальным, что в книге С.Бать были найдены теточности в части полярности головок в одной из опубликованных в книге схем, в следствии чего вступил с автором книги в плодотворную переписку по этому предмету и с пожеланиями по освещению отсутствующих вопросов ФЧХ по Фильтрам второго порядка в следующих изданиях.
Исходя из теории:
ФВЧ 1-го порядка имеет ФЧХ убывающую с 90грд (0 Гц) до 0грд (>100 КГЦ). Частота среза имеет фазу 45Грд
ФСЧ 1-го порядка (полосовой) имеет ФЧХ убывающую с 90грд (0 Гц) до -90грд (>100 КГЦ), при чем пик пропускной способности фильтра приходится на 0Грд.
ФНЧ 2-го порядка имеет ФЧХ убывающую с 0 грд (0 Гц) до -180грд (>100 КГЦ) Частота среза имеет фазу -90Грд.
Постановка задачи формирования кроссовера сводится с согласованию ФЧХ его элементов.
Наиболее оптимальным способом согласования ФЧХ элементов в данном случае оказался способ изменения полярности СЧ головки, при этом разница фаз головок получается достаточно линейной на активном диапазоне и составляет порядка десятков градусов, что теоретически должно исключить возможные явления интерференции.
Для того чтобы как-то представить вышесказанное, предлагаю набросок ФЧХ, нарисованный исходя из вспомнившейся теории фильтров, некоторых разделов приобретенной книги, и аналитической аппроксимации недостающей части, которая не давала спать несколько ночей))
И так визуально ФЧХ элементов на верхнем графике при прямой полярности всех головок, на нижнем при изменении полярности СЧ головки.
Как видно из предоставленных рисунков для дальнейшего согласования необходимо соптимизировать частоты среза.
После ряда экспериментов, изучения характеристик головок, частоты среза выбрал следующие (усредненно):
1. - 400 Гц
2. - 3500 Гц
В программу моделирования были занесены АЧХ ФЧХ и прочие характеристики имеющихся головок, были рассчитаны номиналы элементов, катушек, емкостей, аттеньюаторов. С помошью программы рассчета катушек была определена длина провода для намотки, исходя из имеющегося провода и каркасов.
Результаты моделирования в программе подтвердили правильность теоретической концепции, и на графиках отразились в достаточной мере ожидаемые формы:
| АЧХ | ФЧХ |
4.Источник звука
В качестве источника звука используется стерео ресивер DENON DRA - 500 AE (75 Вт), приобретенный в Аудиомании. Достаточно неплохой аппарат с уверенным звуком и хорошим приемом радио.
5. Достигнутые результаты, впечатления, выводы.
В целом звук стал более детализован. Середина за счет замены СЧ динамика, и наполнения изолирующего его кокона звукопоглощающим материалом. Прежние низы ушли от бубнения, здесь большую роль сыграло укрепление корпуса, оклейка изнутри натуральным войлоком, наполнение звукопоглощающим материалом. В ВЧ области исчез режущий слух акцент за счет пересчета и согласования неродного динамика с кроссовером. На громкости близкой к максимальной при среднем балансе ВЧ и НЧ сохраняется детализация и отсутствуют призвуки искажений. При переработке колонок намеренно были сохранены родные грили и обрамления динамиков подчеркивающие стиль тех далеких советских времен.
Мнение о качестве звука системы подтвердил не один пришедший о мне на праздники гость впечатления у всех положительные. Специально был приглашен мой однокурсник, работает сейчас с концертным оборудованием - меломан купивший себе золотой монитор аудио, послушав переделанную Радиотехнику сказал - "Неплохо - особенно для фона".
Как говорится нет предела совершенству))) За праздники возникла идея все же пересмотрель ВЧ сектор. Немного расширить кроссовер СЧ, да бы дать более раскрыться Висатону, ВЧ поменять также на Виатон + фирменные катушки конденсаторы......
Благодарю дочитавших настоящую статью за уделенное внимание, готов в случае возникновения вопросов дать необходимые комментарии.
Пользуясь случаем хочу поздравить всех с Новым годом и Рождеством, пожелать новых свершений достижений в новом году которые послужили бы новой качественной ступенью к следующему году!
11.01.11Павел.
