Р. КУНАФИН, г. Москва
Журнал Радио, 2000 год, №3

Эти миниатюрные АС, которыми некогда комплектовались электрофоны первой группы сложности "Мелодия-106-стерео", многие считают безнадежно устаревшими. Автор этой статьи утверждает, что они еще способны обеспечить вполне высококачественное звуковоспроизведение.

В журнале "Радио" уже не раз публиковались статьи о переделке 6АС-2 . Обычно она сводилась к изготовлению новых громкоговорителей на базе динамических головок, примененных в этих АС. Предлагаю радиолюбителям пойти по более экономичному и, думается, более интересному пули, попытавшись не просто избавиться от недостатков заводской конструкции, но и максимально использовать ее достоинства.

Основной дефект 6АС-2 - сильная вибрация стенок корпуса, которая не только придает звучанию неприятную окраску, но и делает его нестерпимо "грязным". Для устранения этого недостатка нужно прежде всего удалить декоративную решетку АС, снять заднюю панель и блок головок (чтобы не сломать пластмассовое основание, рекомендуется подрезать изнутри уплотняющий слой и вытолкнуть блок сзади) и тщательно очистить детали от остатков поролона и замазки. Все четыре стенки корпуса и плоскость задней панели с помощью клея "Бустилат" следует оклеить изнутри одним слоем линолеума с тканевой основой. Приклеивать его нужно гладкой стороной.

Чтобы получить более высокие параметры, желательно механически развязать головки и корпус. Для этого укрепляют пластмассовое основание блока головок, наклеив на него с тыльной стороны накладку из жесткой пластмассы или фанеры толщиной 6... 10 мм (рис. 1). В боковых сторонах накладки круглым напильником сделана выборка под конус диаметром 133 мм, как показано на разрезе. Окончательную подгонку делают по месту, пропилив в накладке пазы для проводов, идущих к ВЧ головке. Внутреннюю поверхность пластмассового основания промазывают толстым слоем пластилина.

Диаметр крепежных отверстий должен быть таким, чтобы шурупы проходили в них свободно, не касаясь накладки и основания блока головок. В корпус надо плотно вклеить фланец (рис. 2) из многослойной фанеры. По тому же эскизу вырезают и прокладку из мягкого материала (в авторской конструкции использована вакуумная резина толщиной 3 мм). Под головки шурупов подкладывают шайбы из того же материала При сборке блок головок центрируют таким образом, чтобы он не касался корпуса. Степень затяжки шурупов окончательно определяют при прослушивании.

Головку 25ГДН-1-4(10ГД-34) подключают к УМЗЧ напрямую, как и 8 исходной конструкции, а 6ГДВ-1-16 (ЗГД-2) шунтируют резистором 5,4 Ом, в авторском варианте он составлен из четырех параллельно включенных резисторов МЛТ-2 (двух по 20 и еще двух по 24 Ом). Такой шунт не только выравнивает частотные характеристики чувствительности и электрического сопротивления головки, но и как делитель тока служит эффективным демпфером ее резонансов, включая основной. Головка 6ГДВ-1-16 заметно подчеркивает шумовые составляющие сигнала, а с добавочными резисторами она звучит гораздо мягче.

Может показаться, что шунт будет играть роль нежелательного ФНЧ, срезающего высокие частоты по мере роста электрического сопротивления головки. Однако индуктивность головки 6ГДВ-1-16 невелика, а ее АЧХ имеет заметный подъем на верхних частотах, и в итоге звучание оказывается лучше сбалансированным. Таким образом стало возможным подключить головку через простейший фильтр первого порядка - конденсатор емкостью 8 мкФ. Он составлен из двух конденсаторов емкостью 4.7 и 3.3 мкФ (К78 или К73-16. в крайнем случае подойдут и К73-11). Монтаж навесной, с прочной скруткой и хорошей пропайкой. Соединительные провода также желательно заменить, хотя бы на хорошие медные сетевые, но не в изоляции из ПВХ или резины.

При сборке АС места соединений промазывают пластилином и крепят блок головок. Сам корпус полностью заполняют звукопоглотителем: отрезки ватина плотно укладывают слоями. Задняя панель корпуса АС должна вставляться с небольшим усилием. Столь плотная набивка позволяет значительно ослабить резонансы и исключить бубнение звучания.

На время прослушивания АС устанавливают посреди комнаты или на некотором удалении от мебели и стен, которые не должны сильно отражать звук. Ставить их нужно прямо на пол, вертикально, головками вверх, с этой целью заднюю панель снабжают мягкими ножками или шипами. В такой расстановке, собственно, и состоит "изюминка": вытянутая форма корпуса и коаксиальное расположение головок позволяют получить круговую диаграмму направленности, со всеми вытекающими отсюда преимуществами.

Стоит отметить, что параметры АС оптимизируются после 50...60 ч работы, необходимых для приработки головок; в дальнейшем при регулярной эксплуатации характеристики не ухудшаются и ежедневный "прогрев" не требуется.

Поскольку автор не имел возможности снять АЧХ АС. при ее испытаниях в присутствии группы экспертов прослушивалась грампластинка с записью синусоидальных сигналов с фиксированными частотами (ИЗМ ЗЗС 0201-02). Отмечена чрезвычайно ровная частотная характеристика, а также незаметность на слух спадов на частоте раздела СЧ и ВЧ полос (5 кГц). Спад АХЧ замечается лишь на частоте 63 Гц, а низшую эффективно воспроизводимую частоту можно оценить в 40 Гц. Самая низкая частота, воспроизводимая без искажений, обозначена на диске как 31,5 Гц, что позволяет вполне натурально воспроизводить даже органную музыку (!).

В целом экспертами отмечено на удивление чистое тембрально точное звучание переделанных АС. Звучание 6АС-2 было признано предпочтительным всеми экспертами при его сравнении со звучанием таких известных "полочных" АС. как "Rogers Studio 3". "Rogers LS3/5a". "B&W DM 302". Главное же и решающее преимущество 6АС-2 - это ее способность передавать неповторимую индивидуальность голосов певцов и игры музыкантов. Кстати. 6АС-2 вполне способны обеспечить в комнате объемом 50...60 м3 приближающееся к "дискотечному" звуковое давление.

Испытывались переделанные АС с усилителем мощности с обратной связью по току нагрузки (см., например, статью М. Сапожникова "Нестандартные включения микросхем в УМЗЧ" в журнале

Доработка 6АС-2 для работы с нештатным усилителем

А. МАРЧЕНКО, г. Умань Черкасской обл., Украина

Нередко бывает, что срок службы акустических систем (АС) существенно превышает жизнь радиоприёмной или усилительной аппаратуры, укомплектованной внешней АС. Автор предлагает доработать двухполосную АС средней мощности для работы с другим промышленным или любительским УМЗЧ.

Каждый громкоговоритель акустической системы 6АС-2 (фото на рис. 1) для радиол "Мелодия-101 стерео" и их модификации (104, 105), электрофонов "Мелодия-103", выпущенных Рижским радиозаводом им. Попова, состоит из двух динамических головок прямого излучения, установленных в корпусе, изготовленном из клеевой фанеры толщиной 10 мм . Головки громкоговорителя смонтированы в корпусе коак-сиально относительно друг друга на пластмассовом основании (без передней отражательной доски). Преимущества такого расположения головок - ровная, без провалов, диаграмма направленности, чего невозможно добиться с разнесёнными, даже близко расположенными головками. Но с другой стороны, все конструкции таких громкоговорителей имеют один общий недостаток - за счёт интерференции звуковых волн, излучаемых одновременно несколькими головками, суммарная АЧХ звукового давления в зоне их совместного действия приобретает ряд локальных пиков и провалов на средних и высоких частотах. Для устранения этого явления необходимо повысить крутизну скатов АЧХ разделительных фильтров (что значительно усложняет их конструкцию) или сблизить центры излучения головок. Отсутствие передней отражательной доски влечёт определённые потери из-за дифракции звуковых волн - одного из видов искажений, влияющих на качество звучания любой акустической системы. Этот тип искажений проявляется в полосе частот 100...800 Гц и представляет собой плавное уменьшение акустического давления, создаваемого акустической системой, ниже определённой частоты (для 6АС-2 эта расчётная частота равна 732 Гц). Реально измеренное значение потерь составляет 3...4 дБ .

Для демпфирования подвижной системы НЧ-головки на частотах, близких к частоте её механического резонанса, весь свободный объём ящика акустической системы 6АС-2 заполнен хлопчатобумажной ватой. Кроме того, используемая в АС головка 10ГД-34 имеет небольшие размеры. Всё это определило низкую чувствительность 6АС-2 и вызвало в её частотной характеристике спад в области нижних частот (рис. 2).

Указанные особенности АС скомпенсированы в АЧХ УЗЧ низкочастотного тракта "Мелодии". Для выравнивания характеристики звукового давления АС усилитель радиолы имеет значительный подъём в области НЧ (на частоте 60 Гц - около 14 дБ). Необходимое же повышение звукового давления обеспечивает-
ся ростом выходной мощности УМЗЧ (максимальная выходная мощность радиолы "Мелодия-101 стерео" - около 15...20 Вт).

Из выше изложенного следует, что 6АС-2 и усилитель "Мелодии" спроектированы для совместной работы. Чтобы подключить АС к нештатному источнику сигнала, необходимо её доработать.

Среди недостатков следует отметить также вибрацию стенок корпуса и значительную неравномерность амплитудно-частотной характеристики в области средних частот. Последнее обусловлено тем, что низкочастотная головка 10ГД-34, выполняющая также функцию и среднечастотного излучателя, имеет резкий спад АЧХ звукового давления с 4,5 кГц (рис. 3). Высокочастотная же головка ЗГД-2 (её АЧХ показана на рис. 4) включена через фильтр первого порядка с частотой среза 10 кГц. Выровнять АЧХ звукового давления на средних частотах довольно просто - снизить частоту среза фильтра. В подобной АС М. Корзинин установил фильтр с частотой среза 4 кГц. Однако в таком случае частота основного резонанса ВЧ-головки (4,5 кГц) выше частоты среза, что нежелательно. Работающая на частоте основного резонанса головка ЗГД-2 не может обеспечить полноценного качественного звучания. К тому же предложенный фильтр трудоёмок в изготовлении (намотка двух катушек индуктивности).

Существует более простой вариант. Для этого разделительный конденсатор для ВЧ-головки устанавливают ёмкостью 8,8 мкФ (параллельно включённые плёночные конденсаторы: два - по 3,3 мкФ и один - 2,2 мкФ с номинальным напряжением 400 В). Поскольку такая доработка вплотную приблизит частоту среза к частоте основного резонанса ВЧ-головки, последнюю шунтируют резистором сопротивлением 5,4 Ом. Такой шунт выравнивает частотные характеристики чувствительности головок, электрическое сопротивление и, самое важное, демпфирует резонансы ВЧ-головки, включая основной . При этом ВЧ-головку подключают в противофазе относительно НЧ-головки (рис. 5). В описываемой конструкции применены два последовательно соединённых резистора по 2,7 Ом. Общую ёмкость конденсаторов фильтра рассчитывают с помощью онлайн-калькулятора . При
этом учитывается общее сопротивление постоянному току головки 16 Ом и шунтирующего резистора - 5,4 Ом. Таким образом, головка ЗГД-2 будет работать уже с 4,5 кГц, обеспечивая полноценное звучание АС во всей полосе 34. Следует заметить, что одной из конструктивных особенностей ЗГД-2 является наличие шёлкового купольного диффузора, который обеспечивает относительно ровную АЧХ звукового давления в полосе 1,5...18 кГц.

Для выравнивания звукового давления акустической системы в области НЧ добавляют в АС фазоинвертор (ФИ), следуя примеру И. Смирнова . Автор использовал пластиковую трубу внутренним диаметром 50 и длиной 100 мм. Такое решение верно, так как для изготовления АС с ФИ подходят головки с полной добротностью не более 0,6 (у 10ГД-34 она равна 0,45). Частота настройки такого ФИ равна 90 Гц. Такое значение не приемлемо, потому что резонансная частота головки 10ГД-34 в открытом пространстве равна 80 Гц, на которую проще всего настраивать ФИ , а оптимальная частота его настройки для указанной головки составляет 35 Гц.

Опытным путём мной установлена наилучшая частота настройки ФИ - 55 Гц. Вычисляют размеры порта ФИ с помощью компьютерной программы BassPort. Исходя из полученных расчётов, в задней стенке корпуса АС вырезают отверстие диаметром 35 мм (с центром, отстоящим от боковых поверхностей корпуса на 50...60 мм) и вклеивают в него отрезок картонной трубки с внутренним диаметром 32 и длиной 130 мм. На задней стенке также устанавливают плату размерами 50x50 мм с элементами фильтра, смонтированными на фольгированной поверхности печатных проводников. На оставшиеся свободные места наклеивают войлок толщиной 10...15 мм или поролон. Наполнитель (хлопчатобумажную вату) удаляют.

Стыки стенок герметизируют, а сами стенки изнутри покрывают самоклеющимся вибропластом толщиной 1,5 мм или линолеумом, а НЧ-головке обеспечивают мягкое крепление (для снижения вибраций стенок корпуса). На задней стенке монтируют четыре резиновых опоры в форме усечённого конуса с основанием 30 и высотой 15 мм.

После такой нехитрой и простой доработки 6АС-2 объективные показатели измерений АЧХ звукового давления (рис. 6) и субъективная экспертиза прослушивания музыкальных программ отмечают значительное улучшение её качества звучания. Для тестирования головок и акустической системы использованы измерительный микрофон, ПК и программа RightMark Audio Analyzer 6.2.4.

Два громкоговорителя АС располагают, по примеру Р. Кунафина , динамическими головками вверх. Эксплуатация АС допускается с УМЗЧ при выходной мощности до 25 Вт на канал, чего вполне достаточно для озвучивания помещения объёмом до 60 м.

В качестве послесловия можно добавить совет для тех, кто считает переворот корпусов полочной АС неуместным.

В этом случае резиновые опоры должны быть, естественно, на нижней поверхности корпуса. Для преодоления акустического эффекта различной дифракции излучения в полосе частот (baffle-step) в схему кроссовера можно добавить LR-цепь, включаемую в разрыв провода кроссовера в точке А (см. рис. 5). Эта цепь корректирует подъём прямого излучения частот выше 600 Гц на 6 дБ. Сопротивление корректирующего резистора и индуктивность катушки можно подобрать исходя из субъективных впечатлений или результатов акустических измерений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дерябин В. Транзисторные стереорадиолы первого и высшего классов. - М.: Связь, 1979.

2. Алексеев И. Об искажениях частотных характеристик малогабаритных акустических систем и "глубоких" басах. - Радиохобби, 2000, № 5, с. 59-65.

3. Корзинин М. Пассивный излучатель в громкоговорителях 6АС-2. - Радио, 1984, № 2, с. 41,42.

4. Кунафин Р. Новое звучание 6АС-2. - Радио, 2000, N° 3, с. 14.

5. Расчёт фильтра. - URL: http://www. aie.sp.ru/Calculator_filter.html (19.02.15).

6. Смирнов И. "Мелодия" звучит лучше. - Моделист-конструктор, 1985, N9 10, с. 22.

7. Эфрусси М. Громкоговорители и их применение. - М.: Энергия, 1976.

Которым комплектуются выпускаемые серийно электрофоны «Мелодия-103», радиолы «Мелодия-104» и магни-торадиолы «Мелодия-105». К его недостаткам относятся низкий уровень звукового давления на НЧ и значительная неравномерность АЧХ по звуковому давлению в диапазоне 4-6 кГц, вызванные малым объемом ящика: всего 5 л вместо оптимального - 9 л.

Для уменьшения неравномерности АЧХ громкоговорителя во всем диапазоне частот примерно до 12 дБ и снижения нижней границы этого диапазона до 50 Гц (вместо 63 Гц) в нем монтируется самодельный ПИ, который изготавливается из вышедшей из строя динамической головки типа либо . Для этого с головки снимается магнитная система и срезается звуковая катушка, вместо которой эпоксидной смолой вклеивается металлический диск «3 » массой около 4 г с резьбовым отверстием МЗ в центре. Конструкция ПИ показана на рис. 1. Он устанавливается в отверстии диаметром 110 мм, которое вырезается в центре задней стенки громкоговорителя . Для обеспечения герметичности закрытого ящика между излучателем и стенкой необходимо проложить резиновый уплотнитель, а с целью увеличения эквивалентного объема ящика корпуса - частично заполнить его ватой. Во избежание попадания ваты на диффузор и металлический диск ПИ на расстоянии 20 мм от него устанавливаются перегородки (приклеивают к корпусу любым клеем) из специального поролона, применяемого в воздушных фильтрах отечественных мотоциклов. Перегородка обладает дополнительными звукопоглощающими свойствами, уменьшающими неравномерность АЧХ громкоговорителя в диапазоне частот ниже 500 Гц. Разрез переделанного громкоговорителя показан на рис. 2.

Для уменьшения неравномерности АЧХ громкоговорителя в диапазоне частот 4-6 кГц вместо имеющегося в нем разделительного конденсатора устанавливается разделительный фильтр третьего порядка (рис. 3), частота раздела которого 4 кГц, крутизна спада АЧХ НЧ звена 12 дБ, ВЧ - 18 дБ на октаву. Катушки фильтра изготавливаются намоткой провода на круглые каркасы (рис. 4) диаметрами 65 (L1) и 44 мм (L2). Первая катушка должна содержать 156 витков провода ПЭЛ 1,3, а вторая - 107 витков провода ПЭЛ 0,72.

Переделанный громкоговоритель рекомендуется налаживать с помощью генератора резонансных частот. Для изменения резонансной, частоты ПИ в резьбовое отверстие металлического диска с наружной стороны ввинчиваются металлические винты различной длины, имеющие соответственно различную массу. При необходимости использования большой массы можно применить отрезок пруткового припоя соответствующего диаметра, нарезав на его конце резьбу МЗ. По окончании настройки винт фиксируется каплей нитроэмали и закрывается пластмассовым колпачком, изготовленным из половины шарика для настольного тенниса. Колпачок приклеивается к диффузору ПИ с наружной стороны. Об улучшении параметров громкоговорителя можно судить по рис. 5, на котором приведены АЧХ и частотные характеристики модуля полного входного сопротивления до (штриховые линии) и после (сплошные линии) переделки, измеренные по известным методикам. Одним из путей значительного улучшения звучания громкоговорителей

Журнал Радио 3 номер 2000 год. ЗВУКОТЕХНИКА

Р. КУНАФИН, г. Москва

Эти миниатюрные АС, которыми некогда комплектовались электрофоны первой группы сложности "Мелодия-101-стерео", многие считают безнадежно устаревшими. Автор этой статьи утверждает, что они еще способны обеспечить вполне высококачественное звуковоспроизведение.

В журнале "Радио" уже не раз публиковались статьи о переделке 6АС-2. Обычно она сводилась к изготовлению новых громкоговорителей на базе динамических головок, примененных в этих АС. Предлагаю радиолюбителям пойти по более экономичному и, думается, более интересному пули, попытавшись не просто избавиться от недостатков заводской конструкции, но и максимально использовать ее достоинства.

Основной дефект 6АС-2 - сильная вибрация стенок корпуса, которая не только придает звучанию неприятную окраску, но и делает его нестерпимо "грязным". Для устранения этого недостатка нужно прежде всего удалить декоративную решетку АС, снять заднюю панель и блок головок (чтобы не сломать пластмассовое основание, рекомендуется подрезать изнутри уплотняющий слой и вытолкнуть блок сзади) и тщательно очистить детали от остатков поролона и замазки. Все четыре стенки корпуса и плоскость задней панели с помощью клея "Бустилат" следует оклеить изнутри одним слоем линолеума с тканевой основой. Приклеивать его нужно гладкой стороной.

Чтобы получить более высокие параметры, желательно механически развязать головки и корпус. Для этого укрепляют пластмассовое основание блока головок, наклеив на него с тыльной стороны накладку из жесткой пластмассы или фанеры толщиной 6... 10 мм (рис. 1). В боковых сторонах накладки круглым напильником сделана выборка под конус диаметром 133 мм, как показано на разрезе. Окончательную подгонку делают по месту, пропилив в накладке пазы для проводов, идущих к ВЧ головке. Внутреннюю поверхность пластмассового основания промазывают толстым слоем пластилина.

Диаметр крепежных отверстий должен быть таким, чтобы шурупы проходили в них свободно, не касаясь накладки и основания блока головок. В корпус надо плотно вклеить фланец (рис. 2) из многослойной фанеры. По тому же эскизу вырезают и прокладку из мягкого материала (в авторской конструкции использована вакуумная резина толщиной 3 мм). Под головки шурупов подкладывают шайбы из того же материала При сборке блок головок центрируют таким образом, чтобы он не касался корпуса. Степень затяжки шурупов окончательно определяют при прослушивании.

Головку 25ГДН-1-4(1 ОГД-34) подключают к УМЗЧ напрямую, как и 8 исходной конструкции, а 6ГДВ-1-16 (ЗГД-2) шунтируют резистором 5,4 Ом, в авторском варианте он составлен из четырех параллельно включенных резисторов МЛТ-2 (двух по 20 и еще двух по 24 Ом). Такой шунт не только выравнивает частотные характеристики чувствительности и электрического сопротивления головки, но и как делитель тока служит эффективным демпфером ее резонансов, включая основной. Головка 6ГДВ-1-16 заметно подчеркивает шумовые составляющие сигнала, а с добавочными резисторами она звучит гораздо мягче.

Может показаться, что шунт будет играть роль нежелательного ФНЧ, срезающего высокие частоты по мере роста электрического сопротивления головки. Однако индуктивность головки 6ГДВ-1-16 невелика, а ее АЧХ имеет заметный подъем на верхних частотах, и в итоге звучание оказывается лучше сбалансированным. Таким образом стало возможным подключить головку через простейший фильтр первого порядка - конденсатор емкостью 8 мкФ. Он составлен из двух конденсаторов емкостью 4.7 и 3.3 мкФ (К78 или К73-16. в крайнем случае подойдут и К73-11). Монтаж навесной, с прочной скруткой и хорошей пропайкой. Соединительные провода также желательно заменить, хотя бы на хорошие медные сетевые, но не в изоляции из ПВХ или резины.

При сборке АС места соединений промазывают пластилином и крепят блок головок. Сам корпус полностью заполняют звукопоглотителем: отрезки ватина плотно укладывают слоями. Задняя панель корпуса АС должна вставляться с небольшим усилием. Столь плотная набивка позволяет значительно ослабить резонансы и исключить бубнение звучания.

На время прослушивания АС устанавливают посреди комнаты или на некотором удалении от мебели и стен, которые не должны сильно отражать звук. Ставить их нужно прямо на пол, вертикально, головками вверх, с этой целью заднюю панель снабжают мягкими ножками или шипами. В такой расстановке, собственно, и состоит "изюминка": вытянутая форма корпуса и коаксиальное расположение головок позволяют получить круговую диаграмму направленности, со всеми вытекающими отсюда преимуществами.

Стоит отметить, что параметры АС оптимизируются после 50...60 ч работы, необходимых для приработки головок; в дальнейшем при регулярной эксплуатации характеристики не ухудшаются и ежедневный "прогрев" не требуется.

Поскольку автор не имел возможности снять АЧХ АС. при ее испытаниях в присутствии группы экспертов прослушивалась грампластинка с записью синусоидальных сигналов с фиксированными частотами (ИЗМ ЗЗС 0201-02). Отмечена чрезвычайно ровная частотная характеристика, а также незаметность на слух спадов на частоте раздела СЧ и ВЧ полос (5 кГц). Спад АХЧ замечается лишь на частоте 63 Гц, а низшую эффективно воспроизводимую частоту можно оценить в 40 Гц. Самая низкая частота, воспроизводимая без искажений, обозначена на диске как 31,5 Гц, что позволяет вполне натурально воспроизводить даже органную музыку (!).

В целом экспертами отмечено на удивление чистое тембрально точное звучание переделанных АС. Звучание 6АС-2 было признано предпочтительным всеми экспертами при его сравнении со звучанием таких известных "полочных" АС. как "Rogers Studio 3". "Rogers LS3/5a". "B&W DM 302". Главное же и решающее преимущество 6АС-2 - это ее способность передавать неповторимую индивидуальность голосов певцов и игры музыкантов. Кстати. 6АС-2 вполне способны обеспечить в комнате объемом 50...60 м3 приближающееся к "дискотечному" звуковое давление.

Испытывались переделанные АС с усилителем мощности с обратной связью по току нагрузки (см., например, статью М. Сапожникова "Нестандартные включения микросхем в УМЗЧ" в журнале "Радио", 1998, № 2. с. 23).

• < Назад
• Вперёд >