Доработка акустических систем S-90

В статье приводится простой и недорогой спо­соб улучшения звучания популярных акустических систем S-90 (35AC-2I2).

S-90, среди других акустических систем (АС), в 1980-90-е годы была очень популярна. Имея много недостатков, она, тем не менее, на аппара­туре тех лет звучала терпимо, была очень мощной, что позволяло легко выставить ее во дворе сель­ского дома или в школьном актовом зале и устро­ить вполне приличную дискотеку, выпускалась в огромных количествах и была сравнительно до­ступной.

Но с появлением цифровых носителей, а также с проникновением на наш рынок высококлассной западной акустики, мириться с недостатками этой АС стало невозможно. Однако вариант «выбросить и купить что-ни­будь приличное» многим недо­ступен из-за дороговизны. Компьютерно-домашне-кино­театральная акустика, навод­нившая наш рынок, недоста­точно мощна и не всегда звучит хорошо. К тому же, системы 5.1 при прослушивании музыки все равно работают в режиме 2.1, т.е. если вы больше увлека­етесь музыкой, чем кино, они вам не нужны, так как будут только создавать трудности с размещением в комнате.

Настоящая фирменная аку­стика высокого класса настоль­ко дорога, что многие торговцы просто не рискуют ее завозить, т.е. даже имея в кармане необ­ходимую сумму денег, человек приходит в салон и не может ничего выбрать. Ну а «заказы­вать по каталогу» такой товар нельзя, пока не послушаешь, не узнаешь, что за «кот в мешке». Остается только одно — попы­таться доработать сравнитель­но дешевую отечественную акустику прошлых лет выпуска.

Раньше у меня были АС ти­па 25АС-326 от проигрывателя «Электроника Д1-012», и их звучанием я был вполне доволен. Попалась мне пара АС типа S-90 (35АС-212) в идеальном состоянии, корпуса в натуральном шпоне, а не в модной сейчас пленке, все завод­ское, да еще по цене 70 USD за пару. Взял не раз­думывая. Оригинальная схема 35АС-212 (S-90) показана на рис. 1.

Привез АС домой, включил. Что-то не то.

И переключатели щелкал, и тембра крутил и так и сяк, нет звука и все. Думал, что-то с УМЗЧ случилось. Разобрал его, все прове­рил, даже снял его АЧХ, измерил Кг и коэф­фициент интермодуляционных искажений с помощью программы RMAA. Все было в по­рядке.

Недостатки в звучании AC S-90

Как я узнал из Интернета, не я один та­кой несчастный — аудиофилы уже много ко­пий сломали на этих S-90.

Основные проблемы:

1. Полное отсутствие середины, потеря послезвучаний, «воздуха», из-за этого, что­бы хоть что-то услышать, приходится делать неимоверную громкость, что чревато кон­фликтом с соседями.
2. Очень грязные высокие, излучаемые головкой 10ГД-35, как будто работает низкокачественный усилитель с большим коэффици­ентом гармоник, тарелки звучат не Тссс, как по­ложено, а ПШШШ, напоминает шипение змеи или приемника.
3. Почему-то все жалуются на бубнение, мне же, наоборот, бас показался сдавленным, на ме­сте атаки слышался какой-то щелчок, наверное, из гармоник, а затем ничего, т.е. никакого баса. По­думал, что это связано с небольшим отрицатель­ным выходным сопротивлением моего усилителя.

Чтобы проверить это, прикрутил к радиатору ИМС типа TDA7294, детали припаял к её ножкам навесным монтажом, подключил к источнику пита­ния своего УМЗЧ — звук стал еще хуже.

Затем я снял график зависимости импеданса АС от частоты на НЧ. После этого вынул басовый динамик и измерил его параметры Тилля-Смолла. Оказалось, что такому динамику требуется объем АС не менее 90… 100 л, что мало соответствует ре­ально имеющимся 65…70 л. Настройка трубы фазоинвертора на частоту 20 Гц никак не спасает, по­скольку даже частоты 30…40 Гц воспроизводятся очень слабо.

Улучшение звучания АС по советам из разных источников

Грязные ВЧ и середина искажают звук куда больше, чем бас. Я стал пробовать средства улуч­шения звучания этих АС по советам, приведенным в Интернете:

1. К сожалению, приобрести рекомендуемые динамики 6ГДШ-5-4 не удалось, так как нет их у нас.
2. Я приклеил теннисные шарики к динамикам 15ГД-11. Говорят, что надо только советские, но где их сейчас найдешь? Использовал китайские. Луч­ше, но все равно не то.
3. Снял сетки, которые закрывают динамики. Вот это действительно полезно (при отсутствии в квартире маленьких детей и кошек). Звук стал за­метно чище. Видать, штампованные решетки не слишком прозрачны для звука и создают резо­нансную камеру перед динамиком. В AC 25АС-326, которые я использовал ранее, сетки, плетенные из проволоки, там этой пробле­мы нет.
4. Сделал панель акустического сопротивления (ПАС) из поролона. Средние частоты стали каки­ми-то сдавленными, динамик как бы задыхается. Убрал.
5. Зашунтировал ВЧ динамик режекторным контуром. Противное пшиканье на ВЧ уменьши­лось, но одновременно звучание стало каким-то разорванным, и все равно высокие частоты вос­производились грязно.

Переделка фильтров АС

Я понял, что нужно менять динамики, а стало быть, переделывать фильтр. Только на что? Им­портных динамиков, примененных в известных мне удачных, по словам авторов проектов, у нас не найти, все завалено автомобильным Alphard’ом, о котором я ничего не знаю. Случайно мне на глаза попался паспорт от AC 25АС-326. Посмотрел их схему — и был очень удивлен. Оригинальная схе­ма 23АС-326 показана на рис.2.

Оказывается, в них тоже применен ненавист­ный многим среднечастотный динамик 15ГД-11. Откуда ж тогда нормальный звук? Весь секрет оказался в ВЧ динамиках ЗГД-31 с бумажным диффу­зором (сейчас они называются 5ГДВ-1, отличи­тельная их черта — стальной штампованный корпус и бумажный диффузор). Они в состоянии воспро­изводить звук чуть ли не от частоты 1000 Гц и спо­койно перекрывают досадный провал верхней се­редины динамика 15ГД-11. К тому же ЗГД-31 воспроизводят высокие очень чисто, колокольчи­ки действительно звенят, а не шипят.

Еще более я удивился, когда изучил схему фильтров AC 25АС-326.

СЧ секция представляет собой просто низкодо­бротный последовательный колебательный кон­тур, настроенный на 3 кГц. Отмечу, что в одной пуб­ликации по переделке S-90 автор применил фильтры шестого порядка и советовал подгонять индуктивности до четвертого знака. Не представ­ляю, как будет вести себя фаза в таких монстрах и как это вообще можно настроить. А вот простой фильтр первого порядка, напротив, малочувстви­телен к разбросу элементов.

Для начала меняем ВЧ динамик на ЗГД-31, по крепежу он подходит, только на переход плоского фланца в коническую корзину наклеиваем резино­вый самоклеющийся оконный уплотнитель и на крепежные шурупы между декоративной рамкой и головкой надеваем 4 гайки М5 для прижима. На динамиках ЗГД-31, которые мне попались, диффу­зоры были уродливого желто-серого цвета, поэто­му пришлось для красоты обтянуть динамики чер­ными женскими колготками. На звуке это почти не отражается, проверено.

Теперь переделываем фильтр. Для начала ко­пируем схему фильтра 25АС-326 один к одному, а с басом потом разберемся. Раз уж мы все равно ту­да залезли, монтаж делаем правильно и нормаль­ными проводами. Это подразумевает соединение фильтра с клеммной колодкой и басовым динами­ком проводом с сечением примерно 2×2,5 мм, на СЧ и ВЧ достаточно 2×1,5 мм, динамики АС 35АС-212 (S-90) подключаем к фильтру непо­средственно, а не один через другой, все общие провода сводим в одной точке.

Имеющиеся аттенюаторы, при желании, можно оставить, только надо хорошо  очистить контакты галетных переключателей мягкой резинкой, они от времени окисляются и чернеют Поскольку новый ВЧ динамик имеет сопротивление 5 Ом. в ВЧ атте­нюаторе придется поставить такие же номиналы, как в СЧ. Почти все детали можно заимствовать из старого фильтра. К сожалению, катушек с индук­тивностью 0,7 мГн там нет, поэтому пришлось взять 2 отрезка пластмассовой канализационной трубы диаметром 35 мм и длиной 20 мм. Надо приклеить к ним строительным клеем для потолочных плиток квадратные щечки из 3 мм ДВП. После высыхания каркасов (в течение часа) намотал катушки внавал 150 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,8. Индук­тивность полученной катушки надо обязательно проконтролировать любым способом, хоть ком­пьютером со звуковой картой.

Учитывая, что в AC S-90 все конденсаторы име­ют разброс номинала ±10%, подгонять катушки точнее нет смысла. Для получения басовой катуш­ки с индуктивностью 1 мГн можно отмотать от «родной» катушки S-09 примерно 30% витков. Но мне не хотелось портить заводские катушки, по­этому купил на радиорынке пару таких же катушек и включил их в параллель, за одно активное сопро­тивление уменьшилось.

Кому вообще неохота ничего мотать, можно в СЧ фильтр поставить имеющуюся в АС катушку ин­дуктивности 0,55 мГн, увеличив емкость конденса­тора до 4,7 мкФ, звучит немного хуже, но все рав­но хорошо.

В качестве мощных резисторов удобно исполь­зовать белые прямоугольные китайские керамиче­ские резисторы, они имеют небольшой вес и не требуют дополнительного крепления.

Конструктивные доработки АС

Пока колонки разобраны, надо проверить их на герметичность, так как возможно высыхание и осыпание заводского герметика в местах выхода клеммной колодки, трубы фазоинвертора, ручек переключателей. Швы между стенками тоже сле­дует проконтролировать.

Окна корзины СЧ динамика желательно закле­ить чистой ХБ лентой, например, вырезанной из старой простыни (возможно, придется её уклады­вать в 2-3 слоя), неплотно, надо намазать клеем только ребра. Получившаяся при этом ПАС умень­шает вредные призвуки, но не уменьшает гром­кость звучания динамика.

СЧ бокс должен быть герметичен и полностью заполнен распушенной ватой, место выхода про­вода герметизируем силиконовым герметиком. Посадочные места всех динамиков и СЧ бокса об­клеиваем резиновым оконным уплотнителем (это удобная штука, поскольку позволяет многократно снимать-ставить динамик при сохранении герме­тичности).

Для НЧ динамика желательно организовать «мягкое» крепление, для этого достаточно под крепежные болты подложить резиновые шайбы и надеть на них отрезки кембрика длиной в толщи­ну фланца. Обязательно соблюдаем полярность подключения динамиков, чтобы они не играли вразнобой.

Улучшение воспроизведения НЧ

Собираем АС и включаем. Верх и середина без вопросов, как в 25АС-326, в бас пока «не попали». А, собственно, никто и не обещал сразу. Несмот­ря на высокую частоту раздела НЧ-СЧ фильтра АС 25АС-326, тяжелый динамик 30ГД-2 в районе ча­стот 400…500 Гц играет недостаточно. После не­долгих экспериментов была получена доработан­ная схема фильтра. Окончательный вариант схемы фильтра переделанных S-90 показан на рис.3.

Благодаря тому, что импеданс НЧ динамика на частоте среза выше характеристического сопро­тивления фильтра формируется небольшой подъ­ем АЧХ, что нам и нужно.

Теперь началось самое трудное — настройка ящика и фазоинвертора. Начитавшись советов в Интернете, попробовал перестроить трубу фазо­инвертора на частоту 30 Гц, отпилив от нее 10 см. Бас действительно стал намного мощнее, но по­лучился типичный бумбокс, все басовые звуки иг­рали на одной частоте, — частоте настройки фазо­инвертора. Приклеил отрезанный кусок трубы фазоинвертора суперклеем обратно.

Для улучшения звучания на НЧ оказалось до­статочным точно подобрать количество звукопо­глощающей ваты для получения максимального эквивалентного объема ящика, причем S-90 к этому очень критичны. В итоге у меня от двух штат­ных «колбас» с ватой осталась одна, причем рас­положена она вертикально вдоль боковой стенки, противоположной от трубы фазоинвертора, при­чем в высоту только до уровня СЧ бокса, излишек внизу загнут и лежит на дне.

У вас из-за разброса параметров динамиков и других демпфирующих свойств усилителя может получиться совсем по-другому. Критерий настрой­ки, в данном случае, — правильная передача ата­ки, но без сильного бубнения. Небольшое общее отклонение АЧХ проще скомпенсировать регуля­тором тембра в усилителе, все равно это очень сильно зависит от помещения, где вы прослуши­ваете музыку.

Еще раз повторюсь, что настройка очень ост­рая, достаточно то же самое количество ваты по- другому расположить, например, за динамиком, и атака пропадает напрочь. При этом звук становит­ся похожим на тот, который можно часто услышать из окон проезжающих мимо дорогих джипов, обо­рудованных мощными сабвуферами. В двух сло­вах — «звучит громко, но ватно».

Во время этой настройки колонку удоб­но положить на спину на мягкий ковер, а ба­совый динамик открутить. При не очень больших мощностях, подводимых к нему, благодаря оконному утеплителю он доста­точно уплотняется и под собственным ве­сом. После получения более или менее нормальной атаки надо прикрутить динамик двумя винтами, поставить колонку туда, где она будет стоять и еще раз уточнить на­стройку.

Доработанные таким образом колонки звучат даже лучше прототипа 25АС-326 благодаря более мощному басу, и уж конеч­но, их нельзя сравнивать с исходными S-90.

Итоги

Подведем итоги. На переделку пары ко­лонок потребовались два копеечных ВЧ ди­намика, несколько резисторов и конденса­торов, провод и каркас для катушек, оконный утеплитель, монтажные провода и два вечера свободного времени, если делать тщательно и не торопясь. По сравнению с по­лученным результатом не так уж и много. И если вы до сих пор не победили свои S-90, рекомендую сделать именно так. Результат вас поразит. Во вся­ком случае, меня расстаться с такими колонками заставит, наверное, когда-нибудь только переход к электростатической акустике.

Конечно, ничего нового я не изобрел, просто, по сути, скопировал удачный прототип, но любой инженер вам скажет, что правильно выбранный прототип — это половина успеха проекта. Особен­но в таком сложном деле, как создание или улуч­шение звучания уже существующих АС.

Автор: Анатолий Стехин, г. Нижний Новгород
Источник: журнал Радиоаматор №10, 2015