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:
- Полное отсутствие середины, потеря послезвучаний, «воздуха», из-за этого, чтобы хоть что-то услышать, приходится делать неимоверную громкость, что чревато конфликтом с соседями.
- 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.
- 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:
- К сожалению, приобрести рекомендуемые динамики 6ГДШ-5-4 не удалось, так как нет их у нас.
- 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.
- 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.
- Сделал панель акустического сопротивления (ПАС) из поролона. Средние частоты стали какими-то сдавленными, динамик как бы задыхается. Убрал.
- 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