Какие динамики стоят в колонках s90? Доработка S90 или как их заставить «петь» при минимальных затратах Акустические колонки s90
Доработка 35АС-212 (S-90) с родными динамиками и переключателями.
Согласно проспекта 90-х годов Рижский радиозавод выпускал серийно две модели акустических систем: 35АС-212 или «S-90» и 35АС-012 в модификациях «S-90B», «S-90D», «S-100B». Пришла пора доработать и более древнюю модель 35АС-212, а также и её предшественницу 35АС-1, имеющих похожий набор динамиков.
Эти модели имеют переключатели уровня ослабления энергии, подводимой к СЧ и ВЧ динамикам, позволяющим подогнать их под уровень НЧ динамика и подстроить систему под конкретные условия прослушивания. Всё это хорошо конечно, но ведь «бухает и цыкает», как ни крути переключатели. А хочется чтоб было музыкально. Как-то я тут распинался с альтернативными мыслями о доработке «S-90». Мысли эти благополучно рассеялись, так и не реализовавшись. На их место пришли другие, более интересные. Наиболее перспективной показалось использовать фильтр «Nivaga 9» из предыдущей статьи и пересчитать его на другой набор динамиков, а переключатели СЧ и ВЧ оставить в исходном заводском виде. Получившаяся схема фильтров для S-90 представлена на рисунке. Предлагаю назвать её «Nivaga 10».
Отличительной особенностью фильтра является наличие резисторов R1,R2,R3,R4, которые обеспечивают непосредственный потенциальный контакт всех динамиков с выходом УМ и не дают фазовой характеристике далеко уходить от линейной зависимости по частоте. Если внимательно посмотреть на схему, то можно заметить, что сопротивление этих резисторов близко к активному сопротивлению соответствующих динамиков. Дотошные товарищи могут конечно добавить к ним индуктивный эквивалент этих динамиков. Я поленился, так как и в таком виде качество звука меня вполне удовлетворило, а возможности экспериментировать в звуковой камере у меня нет. Ну а если ещё внимательней посмотреть на схему полосового фильтра, ведущего к СЧ динамику, то можно увидеть, что он был создан из ранее разработанного фильтра типа "Nivaga 6 или 8” путём замены динамиков на эквивалентные резисторы. Точно так же в фильтрах НЧ и ВЧ резисторы R1и R3 являются эквивалентами соответствующих динамиков. Следовательно, эта схема с параллельным подключением динамиков является логическим развитием предыдущей с последовательным соединением динамиков, а значит сохраняет все её достоинства, о которых написано в более ранних статьях. И в то же время она создаёт новые возможности двигать частоту среза всех четырех входящих в схему фильтров независимо друг от друга, управляя пиками и провалами в АЧХ колонки, чего не было в предыдущей схеме. В конкретном случае этой схемы я стремился раздвинуть частоты среза НЧ и СЧ динамиков, а также частоты среза СЧ и ВЧ динамиков на пол-октавы. Результаты блестящие. Упругий бас, стереопанорама, объём, чистая середина – всё, чего жаждет ухо меломана, присутствует в доработанных колонках «S-90».
Опасение, что введённые резисторы будут греться, не оправдалось. Мощность их заложена теоретически. Практически она может быть уменьшена в 2 – 3 раза, но резисторы должны быть проволочными.
Практика показывает, что не всё, что нравится мне, подходит и другим. Что ж, предложенная схема открыта для обоснованных доработок, а я готов к серьёзным дискуссиям.
Сей трактат составлен 20.02.12 г.
Номинальная мощность... 35 Вт
Номинальное электрическое сопротивление... 4 Ом
Диапазон воспроизводимых частот... 31.5-20000 Гц
Номинальное звуковое давление... 1.2 Па
Габаритные размеры АС... 360x710x285 мм
Масса АС не более... 30 кг
S-90 является классикой советского колонкостроения. Как гласит руководство, акустическая система S-90 предназначена для высококачественного воспроизведения звуковых программ в сочетании с различными видами бытовой радиоаппаратуры.
Что же, для начала 80-х годов это были действительно выдающиеся колонки с высоким качеством звучания. Однако, зарубежное колонкостроение развивается, и вот уже в начале нового века звук S-90 воспринимается иначе.
Высокие частоты звучат отвратительно, середины просто НЕТ! А если говорить о басах - то похожий эффект будет при помещении здорового бассовика в большую бочку… Низы бубнят по чёрному. Музыку стиля D&B слушать невозможно, IDM тоже бъёт по ушам. Что уж тут говорить о классике и о спокойной музыке. Через час-два прослушивания уши начинают болеть (впрочем, голова и живот болит не меньше). Несмотря на эти недостатки, многие покупают эти колонки.
Всё нижеизложенное относиться к колонкам Radiotechnika S-90a (AC35-212). Это один из самых первых выпусков (и одни из самых лучших), характерные особенности - 2 регулятора на лицевой панели, динамики ВЧ и СЧ сдвинуты от центра, колонки парные, сопротивление 4 Ом. Впрочем, смысл доработки и сама переделка может легко применяться и к другим S-90 (S-90b, S-90F и т.д.), их аналогам (Орбита, Амфитон и т.д.), а так же к самодельным колонкам. Главный критерий - наличие 3-х полос (динамиков) и фазоинвертора. Доработка колонок имеющих закрытый корпус (т.е. без фазоинвертора) несколько отличается, об этом напишу позже. И ещё - существует множество вариантов доработки, поэтому кое где я опишу по 2 способа. НАиболее подходящий будете выбирать сами..
Списка необходимых материалов писать не буду - в большинстве случаев, каждый использует то, что в данный момент наиболее доступно.
1) Разборка
Берём одну колонку и кладём задней стенкой на пол (так наиболее удобно снимать динамики). Фигурной отвёрткой откручиваем 6 болтов, крепящих декоративную пластиковую накладку с нижней части колонки. Плоской отвёрткой откручиваем по 4 болта и снимаем декоративные шильдики с динамиков и защитные решётки.
Далее будет необходим разогретый паяльник! Затем откручиваем 4 болта, крепящих НЧ динамик и аккуратно поддев одну его сторону, достаём из корпуса. Отпаиваем провода (можно, конечно, пометить какой куда был припаян - но лучше потом свериться со схемой и припаять на 100% правильно) и кладём в сторону. Вынимаем из корпуса СЧ динамик (он крепился шильдиком) вместе со стаканом, в котором он стоит. Отпаиваем и кладём к НЧ. Вынимаем ВЧ (пищалку) - она тоже крепилась шильдиком и отпаиваем. При отсутствии на ней метки у одной из клемм (+) помечаем какой провод был куда припаян, далее смотрим куда он идёт по схеме и находим "+". Кладём к остальным динамикам.
Аккуратней с диффузорами! Динамики можно брать только за магнит или опоры диффузородержателя!!!
Откручиваем 4 шурупа на фазоинверторе и аккуратно вынимаем его из корпуса. Он держится на герметике, тут главное не применить чрезмерной силы - может сломаться! Вынимаем из корпуса 2 "колбаски" ваты (если она там есть). Откручиваем и вынимаем из корпуса фильтр (может быть как на железном шасси, так и на деревянной планке). Провода идущие к нему можно откусить кусачками (их всё рано надо заменять). С разборкой всё! Теперь надо дорабатывать и собирать.
2) Доработка корпуса - заднюю сторону корпуса желательно укрепить деревянными рейками (крепить на шурупы и эпоксидку). Так же необходимо поставить деревянную распорку по центру колонки (между задней стенкой и передней) на уровне СЧ стакана. (главное надо обратить внимание на возможность затем поставить фазоинвертор!!!) Это необходимо для уменьшения вибраций корпуса - включите погромче и приложите руку - корпус ходит ходуном! Так же надо проверить герметичность корпуса на стыках и при необходимости промазать стыки эпоксидным клеем или герметиком.
3) Доработка фильтра: Вам понадобиться схема.
Смысл в том, что бы убрать из схемы переключатели, заменить провода на аудио из бескислородной меди, динамики припаять напрямую к фильтру, подводящий провод припаять сразу на фильтр и сократить путь сигнала
При отсутствии финансов можно поставить и подходящие медные из советских. Смысл отбора проводов - к НЧ динамику многожильный, сечением чем больше- тем лучше (но не менее 2,5 мм2, а более 4мм2 плохо припаивать), к СЧ можно многожильный не менее 1,5 мм2, а к ВЧ - одножильный не менее 1 мм2 (рекомендую использовать жилку от витой пары пятой категории на + и на -). Следует сказать, что подбор проводов дело тонкое. До сих пор ведутся ожесточённые дискуссии по поводу выбора провода для колонок. Я высказываю своё личное мнение. Советую не скупиться и купить хотя бы самый дешевый аудио кабель! От него значительно зависит качество звука! Поверьте на слово.
Так же очень рекомендую перемонтировать все детали фильтра на небольшую фанерку/деревяшку, так, что бы поставить фильтр на низ колонки, рядом с фазоинвертором. Это важно (особенно если фильтр смонтирован на железной пластине). Крепить катушки индуктивности на новую плату надо не железными шурупами, а чем нибудь пластмассовым или посадить на эпоксидку. Итак, заменяем все провода на плате фильтра - монтаж ведём сразу на выходы конденсаторов, снимая с них контактные пластины.
Последовательность замены проводов приводить не буду. Так же как и подсказки, куда припаивать провода от НЧ, СЧ и ВЧ. Надеюсь вы разберётесь:). Если не справляетесь - пригласите знающего человека (могущий отличить конденсатор от резистора подойдёт). В крайнем случае - напишите мне на e-mail [email protected] . С фильтром закончили - откладываем его в сторону.
4) Демпфирование корпуса:
Смысл - по возможности поглотить и рассеять все стоячие волны внутри корпуса. Критерий выбора материала - чем плотнее и толще (войлок) - тем лучше поглощает, чем тоньше и легче (синтепон) соответственно хуже. Лучше всего сделать блинчик - промазать корпус звукопоглощающей мастикой (подойдёт автомобильная), затем приклеить слой войлока под 1 см + НЧ часть ещё одним таким слоем и наклеить сверху хаотично кусочки войлока. Так же рекомендуют оббить слоем материала для кухонных вытяжек - не знаю, не видел его. Я у себя сделал так - всё оббито войлоком 1,5 см + нижнюю часть ещё 1,5 + кусочки. Звукопоглотитель необходимо клеить по всей внутренности корпуса. После установки первого слоя войлока рекомендую поставить на низ колонки плату фильтра (с припаянными к ней проводами) и фазоинвертор (иначе потом его не всунете!), остальные слои звукопоглатителя класть, закрывая фильтр. и так же обмотать фазоинвертор звукопоглотителем (главное не закрывать внутреннее сечение трубы и сохранить прямой доступ от диффузора НЧ к фазоинвертору). Необходимо смотреть за внутренним объёмом корпуса - нельзя чрезмерно его уменьшать - скажется на глубине баса! С корпусом закончили.
Кстати - желающим найти войлок советую хозяйственный, толщиной под 1,5 см.
5) СЧ динамик и его стакан.
Очень рекомендую заменить стандартный 15ГД-11А (или его клон) на широкополосник 6-ГДШ-5-4 или 6-ГДШ-5-8. Разница между ними в том, что у первого сопротивление 4 Ом, а у второго 8Ом. Соответственно при установке 6-ГДШ-5-8 фильтр менять не надо, а при установке 6-ГДШ-5-4 в разрыв провода (без разницы, "-" или "+") поставить резистор на 4 Ом большой (6-10 Вт) мощности. Для этого как раз подходит резистор R3 (4,3 Ом) из делителя СЧ (колонки 35АС212). Не бойтесь потерять мощность от этой замены! Вы только выиграете в качестве звука. Метод проверен уже на многих S-90, отрицательных отзывов нет, мощьность не уменьшилась. Тем более, что конкурентов для 6-ГДШ-5 ещё надо поискать (даже среди зарубежных аналогов). И это при стоимости пары этих широкополосников (новых!) 4-6$. Минус у них только один - внешний вид. Хотя мне нравиться:).
Для СЧ надо сделать ПАС. Это значит закрыть окна дифузородержателя на обратной стороне динамика слоем поролона толщиной 0,5-0,8 см. Подойдёт и стёганый ватин. Удобно отрезать полоску поролона шириной 4-5 см и длинной, равной чуть меньше периметра динамика, сшить и натянуть на окна (для 15ГД-11А). Затем пришить нитками к опорам. Сделали ПАС (обязательно сделайте - он ухудшает добротность, что жизненно необходим почти всем советским СЧ, применяемым в S-90 15ГД11а тем более!) - можно устанавливать стакан и динамик на место. Вставьте стакан в корпус и оберните его снаружи в 2-3 слоя хорошего плотного звукопоглотителя. Удобно отрезать от валенка голенище, подходящёё по высоте и ширине, ставить его в корпус, а уже в него помещать стакан СЧ. Внутри стакан так же необходимо обклеить слоем звукопоглатителя (войлоком в самый раз). Смысл такого демпфирования - исключить влияние НЧ головки на СЧ. Затем в стакан надо положить распушенной ваты и можно ставить динамик СЧ на место. Предварительно проверьте правильность его фазировки.
При подсоединении пальчиковой батарейки на 1,5В + к + динамика, а - к- , диффузор выдвигается вперёд. Проверка фазировки важна! Припаиваем к нему провода (+ по схеме к + на динамике) и ставим в корпус через резиновую прокладку, между СЧ и стаканом. Резина 2-3мм толщиной. Удобно использовать оконный резиновый утеплитель сделанный в виде полых трубок и с самоклеющейся стороной.
Ставим динамик, герметизируем пластилином и прикручиваем сверху шильдиком, ставя между ним и динамиком резиновые прокладки на шурупы. Защитную рещетоку лучше не ставить - она портит звук. Вы видели хорошие импортные колонки с решетками на динамиках? При установке 6-ГДШ-5 под шильдик на шурупы надо будет одеть резиновые прокладки толщиной около 1 см.
Ещё про СЧ динамик. При нежелании ставить другой среднечастотник, можно доработать старый, например так. Хотя если у вас динамик с резиновым, а не тканевым, подвесом - лучше поеняйте на 6ГДШ!
6) Вата:
Это сладкое слово вата... Она очень влияет как на общее звучание, так и на басс в частности! Так однажды я уменьшил её количество на половину. Колонки стали издавать не бас, а какой то гул...
Значит так, сшиваем пару мешочков из марли (35 см на 35см) и наполняем их ватой из тех 2-х колбасок, что вынули из корпуса, так, что в первый мешочек входит почти вся колбаска, во второй меньше половины второй. Вату распушиваем. Помещаем эти мешочки в верхнюю часть корпуса под гнездо для
ВЧ и рядом с СЧ стаканом. Оставшуюся половиу ватной колбаски распушиваем и просто кидаем на низ колонки, на укутанный войлоком фильтр. На мой взгляд - это лучшее расположение ваты в данных колонках.
7) ВЧ головка.
Припаиваем по схеме. Ставим в корпус через резиновую прокладку и прикручиваем сверху шильдиком. Защитную рещеточку тоже не ставим!
Ухх… Проделана адская работа, но осталось совсем немного! Продолжим.
8) НЧ динамик.
Припаиваем (желательно сверить фазировку, как и СЧ) и ставим через резиновую прокладку (обязательно!), прикручиваем болтами, опять же через резиновые шайбочки и герметизируем пластилиномгерметиком. Ставим сверху шильдик.
9)Конец сборки.
Ставим пластиковый передок, затягиваем все болты и протираем переднюю панель.
Да - несколько мелочей (довольно важных!): провода к ВЧ и СЧ пускайте под слоем звукопоглатителя, а к НЧ обмотайте им; тщательно проверяйте фазировку, учитывайте, что НЧ и СЧ в S-90 подключены в противофазе; обязательно ставьте динамики на резиновые прокладки; снимите все детали с пластин отключенных делителей ВЧ и СЧ, и покройте их звукопоглотителем; не скупитесь на провода; снимайте рещеточки; не задушите объём; труба фазоинвертора должна свободно сообщаться с поверхностью диффузора динамика; внутри трубы фазоинвертора зажата марля - она там нужна; колонки ставьте на шипы (например так); соединительный кабель лучше сразу припаять к фильтру, это гораздо дешевле покупки хороших разъёмов.
Отличаются расширенным диапазоном воспроизводимых частот, введением индикации электрической перегрузки громкоговорителей и новым внешним видом. Рекомендованная мощность высококачественного бытового усилителя 20-90 Вт. Предпочтительный вариант установки - напольный.
Отличительной особенностью акустической системы является применение в них в качестве среднечастотного звена громкоговорителя с магнитной жидкостью «МАНГО», что позволило увеличить паспортную мощность громкоговорителя и АС в целом.
Технические условия: Сг3.843.050 ТУ.
Форма АЧХ звукового давления, измеренной по акустической оси: а) , б) ,
Технические характеристики:
| Технические характеристики | Значение |
| Диапазон воспроизводимых частот в условиях свободного поля, Гц: | |
| 25...25000 | |
| , | 25...25000 |
| Неравномерность АЧХ звукового давления, дБ, на нижней граничной частоте диапазона воспроизводимых частот относительно уровня среднего звукового давления: | |
| -15 | |
| , | -14 |
| Неравномерность АЧХ звукового давления, дБ, в диапазоне частот 100...8000 Гц относительно уровня среднего звукового давления: | |
| ±4 | |
| , | ±4 |
| Уровень характеристической чувствительности (характеристическая чувствительность), дБ, не менее: | |
| 85 (0,338) | |
| , | 89 (0,56) |
| Характеристики направленности АС, дБ, определяемые по отклонению АЧХ звукового давления, измеренных под углами 25 ±5° в горизонтальной плоскости и вертикальной плоскости, от АЧХ, измеренной по акустической оси АС (0°): | |
| : | |
| в вертикальной плоскости | ±8 |
| в горизонтальной плоскости | ±6 |
| , : | |
| в вертикальной плоскости | + 2 |
| -4 | |
| в горизонтальной плоскости | +4 |
| -3 | |
| Гармонические искажения АС, %, определяемые суммарным характеристическим коэффициентом гармоник при уровне среднего звукового давления 90 дБ на частотах, Гц, не более: | |
| 250…1000 | 2 |
| 1000...2000 | 1,5 |
| 2000...6300 | 1 |
| Номинальное электрическое сопротивление (номинальное значение полного электрического сопротивления), Ом: | |
| 4/8 | |
| , | 8 |
| 8 | |
| Минимальное значение полного электрического сопротивления, Ом: | |
| 3,2/7,6 | |
| , | 7,6 |
| 7,0 | |
| Предельная шумовая (паспортная) мощность, Вт: | |
| , | 90 |
| 100 | |
| Предельная кратковременная мощность, Вт: | |
| , | 600 |
| Вид низкочастотного акустического оформления | фазоинвертор |
| Масса, кг | 23 |
| Габариты, мм | 360x710x285 |
Особенности конструкции:
Корпуса всех модификаций АС выполнены в виде прямоугольного неразборного ящика из древесно-стружечной плиты, фанерованной шпоном ценных пород дерева. Толщина стенок корпуса 16 мм, лицевая панель-фанера толщиной 22 мм. На стыках стенок корпуса с внутренней стороны установлены элементы, увеличивающие прочность и жесткость корпуса.
В акустических системах использованы наборы головок:
- : ; ; ;
- ; : ; ; ;
- : ; ; .
Головки, входящие в состав АС , обрамлены каждая декоративными чернеными накладками, изготовленными 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 или 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 специальные пластмассовые втулки для крепления декоративной рамки с тканью.
Частоты раздела, обеспечивающиеся фильтрами: между низко- и среднечастотными головками - 750±50 Гц, между средне и высокочастотными головками - 5000±500 Г ц.
В конструкции фильтров и блока индикации перегрузки применены резисторы типа ВС, МЛТ, СПЗ-38Б, С5-35В, ППБ, конденсаторы типа МБГО-2, К50-12, К75-И и катушки индуктивности на пластмассовых литых каркасах.
Съемная декоративная рамка, входящая в комплект , обтянута трикотажным полотном, обладающим высокой акустической прозрачностью.
В комплект поставки входят четыре пластмассовые ножки, которые при необходимости можно прикрепить к основанию корпуса.
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.
Кто ж не помнит из 70-х годов знаменитые колонки С-90? (На самом деле там стояла латинская буква S, и потому это рижское изделие называлось акустической системой Radiotehnika S-90, но привычка всему иностранному не доверять тоже пришла из этого времени, и потом далеко не все знали, что прибалты пользуются латиницей.) Завсегдатаи танцев в клубе (в 80-х названных дискотеками) в такие подробности не вдавались, а потому и до сих пор называют эти колонки С-90. Буквально легендарной акустике советских времён и будет посвящена данная статья.
Ностальгия
"Радиотехника S-90" считалась одной из лучших систем того времени и была востребована повсеместно. Концерты в домах культуры самых удалённых уголков нашей страны, выступления самодеятельности, школьные вечера с песнями и танцами - всюду эта аппаратура была незаменимой. Репетиции некоторые безответственные товарищи рисковали проводить на дому, и колонки С-90 создавали незабываемый звуковой эффект в абсолютно всех квартирах панельной пятиэтажки. "Благодарность" соседей была тоже неописуема. Их можно понять. Даже если владелец "врубал" среднюю громкость, посторонние звуки просто испарялись: куда-то исчезал вой собак, стук соседей по батареям, а также звук вялого баса из обычных колонок двумя этажами выше.
Колонка "Радиотехника" возвещала не то о приближающемся землетрясении, не то о военном истребителе, на бреющем полёте задевающем крышу. Люстры подпрыгивали, хрусталь в сервантах тоненько позванивал, а всё в комнате, что было не закреплено, явно вибрировало. Хотя нужно сказать, что в своём классе колонки С-90 самыми мощными и не считались, и не были, к ним устанавливался усилитель. Кстати, рабочие варианты этой аппаратуры нарасхват и сегодня. Стоит такая, даже сильно подержанная ретро-техника весьма недёшево. Колонка "Радиотехника" любой модификации в рабочем состоянии обойдется в сумму от четырёх тысяч рублей. Одна!
Описание
Акустическая система "Радиотехника" высшего (нулевого) класса 35 АС-1 появилась в продаже в 1977 году и сразу была названа С-90. Колонки характеристики имели наилучшие по тем временам, особенно если учесть, что в пользовании была только советская аппаратура. Разработаны они были сугубо для бытового использования, и занималось этим конструкторское бюро "Орбита" на Рижском производственном объединении "Радиотехника". Впоследствии вся серия этих акустических систем получила марку С-90.
Колонки характеристики свои целиком и полностью оправдали, они не уступали импортным ни в чём, значительно превосходя все отечественные. Чтобы звучание акустической системы было полноценным, к ней в обязательном порядке подключался усилитель типа "Электроника" или "Амфитон". В частотном диапазоне от 31,5 до практически 20 кГц колонки работали с номинальной мощностью 35 Ватт. Причём в паспорте значилась мощность девяносто. Звуковое давление, о результатах которого написано выше, равнялось 1,2 Па.
О недостатках
Вес одной колонки иногда превышал тридцать килограммов. Стоили они триста рублей за пару (инженер зарабатывал в месяц от девяноста рублей до ста двадцати). Однако в свободной продаже их мало кто видел. Музыкальные колонки С-90 многие покупали по одной, несмотря на то что не было никаких гарантий, что при покупке второй удастся сделать из них хорошо настроенную пару. Впрочем, даже если покупалась пара, сбалансированность её тоже никто не гарантировал: например, правая колонка С-90 мощность всю свою собирала воедино и настойчиво звучала громче левой. Это несмотря на то, что аппаратура позиционировалась как обладающая высшей категорией качества.
Этот недостаток не единственный из тех, что могла иметь колонка С-90. Динамики высоких частот часто выходили из строя, поскольку тонкие и слабые провода сами по себе не очень практичны. На средних частотах звучание было откровенно плохим и часто портило всё впечатление. Другая электроника рядом с этими громадами акустической системы не выдерживала, да и на человека создаваемое колонками магнитное поле влияло отрицательно. И всё-таки именно S-90 идеально могли создавать объёмное звучание в обычной квартире стандартного панельного дома. Особых претензий к саунду в общем-то не было.
Установка
Недостатки, которые имели советские колонки С-90, не останавливали меломанов всея Руси. Они оставались несколько десятилетий акустической системой из разряда самых массовых. Многие тысячи страниц на форумах посвящены им и сегодня. Это один из наиболее ярких символов ушедшей эпохи, обладавший к тому же надёжностью и долговечностью, каких и в помине нет у современных гаджетов. Колонки С-90 размеры имели внушительные (36 х 71 х 28,5 см), поэтому требовали правильной установки, что далеко не всегда сочеталось с возможностями.
Квартиры были довольно тесными (да и сейчас условия те же), а потому можно было увидеть колонки в полуметре от слушателя. В то время как идеальный способ для лучшего звучания - поставить их на постамент как раз полуметровой высоты и соблюсти расстояние от уха слушателя как минимум в два метра. Редкая комната обладает такими достоинствами, необходимой площади чаще всего не хватает, а потому и слушали настоящий звук, на который была способна эта аппаратура, разве что соседи.
Внешний вид
У колонки С-90 корпус сделан просто и добротно - неразборный прямоугольный ящик из ДСП, отделанный шпоном высокого качества из дерева ценных пород. Толщина стенки - шестнадцать миллиметров, а лицевая панель сделана из авиационной многослойной фанеры двадцати двух миллиметров. Стыки стенок и внутренних сторон укреплены специальными элементами, увеличивающими жёсткость и прочность корпуса.
На головках сделаны декоративные рамки чёрного цвета, штампованные из алюминиевого листа. Также они защищены металлической сеткой. На лицевой панели головка средних частот внутри изолирована конусообразным кожухом из пластмассы, головка низких частот расположена по вертикальной оси. В нижней части колонки расположена накладная панель из пластмассы с шильдиком. Там же находится отверстие 100 х 80 миллиметров - это выход фазоинвертора. Амптитудно-частотная характеристика (АЧХ) отображена на шильдике, все кривые соответствуют положениям регуляторов. Там же присутствует собственно название акустической системы и фирменный знак. На лицевую панель втулками прикрепляется вышеописанная рамка с тканью. На задней стенке снизу - колодка с клеммами.
Внутри
Внутренний объём заполнен звукопоглотителем из технической хлопковой ваты, обтянутой марлей. Таким образом уменьшается влияние звукового давления на АЧХ и достигается более качественное звучание колонки за счёт исключения резонансов во внутреннем объёме. Внутри корпуса - электрические фильтры на плате, разделяющие полосы акустической системы. В комплекте также были четыре ножки из пластмассы, предназначенные для крепления на основание корпуса, а также декоративная съёмная рамка с трикотажным полотном, добавляющая акустическую прозрачность.
Редкая акустическая система тех времён обладает такими качествами, как колонки С-90 - мощность звука просто зашкаливает! Но на близкой к предельной громкости низкие частоты становятся неразборчивыми и гулкими, а верхи начинают цокать - это характерная особенность высокочастотных головок 6ГДВ-1-16. Чуть позже, когда стала поступать в продажу аналогичная продукция - "Амфитон 35АС-018", "Орбита 35АС-016" и другие, головка использовалась уже другая. Иногда аналоги этой акустической системы давали более глубокое и сбалансированное звучание, чем оригинальные колонки S-90.
Линейка S-90
Все модификации S-90 и даже все аналоги её непременно были направлены на использование кассет. Высокочастотная головка достаточно хорошо воспроизводит звук в верхнем диапазоне частот благодаря кассетной деке и советскому усилителю. Но если нижняя и средняя части диапазона высоких частот воспроизводятся просто прекрасно, то самый верх от них отличается, потому получает нарекания за якобы завалы АЧХ и неравномерности.
А колонка "Орбита" линейки S-90 московского завода получилась поистине достойной альтернативой рижской "Радиотехнике". Эта модификация с аналогичным набором акустических головок отличалась лишь присутствием двутрубного фазоинвертора в самом низу корпуса. В итоге басы стали ниже и гуще. Однако сохранились на большой мощности проблемы с гулом и неразборчивостью, да и верхние частоты цокали точно так же, как и у "Радиотехники S-90".
Модернизация вручную
Многие меломаны всё-таки воплотили в жизнь собственную мечту: купили легендарные колонки S-90 и принялись дорабатывать их "напильником". Решение бюджетное, увлекательное, а потом звучание - на зависть всем. Снаружи за прошедшие тридцать лет колонки, естественно, прежний шик потеряли почти в ста процентах случаев, но тут главное - чтобы внутри никто не поковырялся. К работе нужно приступать, обогатив свой арсенал инструментарием. Понадобится основной набор отвёрток, плоскогубцы, паяльник. Первым делом снимается передняя панель, для чего нужно вывернуть десяток-другой разнообразных шурупов.
При разборке обязательно нужно произвести сверку: соответствует ли паспорту начинка. Чтобы на высоких частотах было 10ГД-35, на средних - 15ГД-11А, а на низких, например, 35ГД (ну, или что там в паспорте заявлено). Динамики чаще всего повреждаются, поскольку угробить технику и в течение одного дня можно, а за тридцать-то лет и подавно. К примеру, много могло случиться перестановок мебели и переездов. Скорее всего, что-то повреждено. Например, динамик низких частот. Его реанимация потребует дополнительной работы. Надо перемотать катушку. В принципе, это не так сложно, если знать некоторые тонкости и хотя бы несколько раз ранее сталкиваться с процессом перемотки. После намотки, центровки и просушки звучание динамика будет идеальным - исчезнут все посторонние призвуки.
Купола
Колонки S-90, как все знают, чаще всего огорчают звучанием ВЧ - с призвуками. Да и на средних частотах часто отсутствует звонкость. Умельцы рекомендуют в основном одно и то же: заменить СЧ, ВЧ и демпфилировать корпус. Но лучше лёгких путей не искать. Просто динамики прикрыты куполами из пластика. Это материал абсолютно неподходящий.
Шёлковые купола уберут призвуки и сделают звук прозрачнее. Поэтому динамики можно смело заменить. Пока модернизируется одна колонка, нужно обязательно тестировать звучание и сравнивать с той, которую модернизация только ожидает, то есть с оригинальной. Тогда становится абсолютно ясно, оставлять переделку или вернуть всё, как было. Главное - чтобы владелец колонок и золотых рук имел ещё и слух хороший.
Проводка и корпус
Чтобы улучшить звучание низких частот, нужна доработка корпуса. Долой ватно-марлевые матрасы! В магазинах продаётся недорогой ватин, из которого получится превосходная прокладка для начинки. И всего за сто с небольшим рублей! Всё это сделать можно быстро и без каких-либо усилий: ширина ватина - два метра, хватит на две колонки, но понадобится мебельный степлер или друг, у которого он есть. Перед монтажом на всякий случай лучше поменять всю проводку, вынуть переключатели. Выкроить ватин в два слоя и смело обшить корпус.
Труба фазоинвертора ставится на герметик, а после этого тоже обтягивается ватином. Непосредственно с фильтром работы тоже не так много. Переключатели не понадобятся никогда, поэтому их можно удалить, как и все ненужные элементы с платы. Все эти тридцатилетние тоненькие проводки заменить нормальными медными на всех соединениях. Далее освобождённый от всего ненужного фильтр нужно аккуратно установить в корпус и закрыть ватином. Весь бокс средних частот снаружи тоже должен уйти под упомянутый выше материал.
Итоги
Судя по отзывам домашних умельцев, такие простейшие доработки изменили звук техники в лучшую сторону просто несказанно. Басы стали чёткими, верх - прозрачным, лёгким. После замены динамика на средних частотах совершенно по-другому зазвучал вокал.
