10 МАС-1М – добавление фазоинвертора

Акустическая система 10 МАС-1М – одна из первых малогабаритных систем. Она пришла на смену больших акустических колонок от стереорадиолы «Симфония». В свое время 10МАС-1 и 10МАС-1М сыграли определенную роль в развитии отечественной бытовой акустики. Система двухполосная, содержит низкочастотный динамик 10ГД-30Е и высокочастотный динамик 3ГД-31 (обозначения по старому ГОСТу). В качестве звукопоглощающего материала применен так называемый «ватный валик». Дизайн колонок соответствует времени, в которое были разработаны данные системы (начало 70-х годов прошлого века) – это своего рода стиль «ретро»: полированный ящик, лицевая панель закрыта радиотканью серого цвета.

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Система 10МАС-1М, в силу ряда обстоятельств, имеет некоторые недостатки: невысокое качество звучания в области высоких частот, средние частоты оставляют желать лучшего, да и низких частот недостаточно. По этой причине многие радиолюбители самостоятельно модернизировали эту АС, о чем в журнале «Радио» неоднократно появлялись соответствующие статьи.

В данной статье рассмотрим переделку АС в низкочастотном звене, а именно превратим закрытый корпус в корпус с фазоинвертором, добавив трубу с частотой настройки 40 Гц. Труба с внешним диаметром 38 мм, внутренним 30 мм и длиной 150 мм.

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора
10 МАС-1М - добавление фазоинвертора
10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Переделывают громкоговоритель в такой последовательности. Удалив из корпуса вату, оклеивают изнутри все его стенки, кроме передней, войлоком толщиной примерно 10 мм. В дне ящика выпиливают круглое отверстие, в которое затем плотно вклеивают трубу. Все щели по ее периметру тщательно герметизируют. К дну ящика привинчивают шурупами четыре пластмассовые ножки — колпачки тюбиков для зубной пасты. После этого громкоговоритель собирают в обратной последовательности.

По словам автора, такая несложная переделка громкоговорителя 10МАС-1 сделала звучание чистым и «наполненным».

Проверим результат такой доработки: как именно повлияет ФИ на АЧХ громкоговорителя для случая системы 10МАС-1М. Для анализа амплитудно-частотных характеристик системы до переделки и после нее воспользуемся расчетной методикой, изложенной в книге Э. Виноградовой.

Для начала разберем колонку и экспериментально определим параметры низкочастотного динамика 10ГД-30Е. Были измерены ТС-параметры у большой группы таких динамиков, можно выделить некие среднестатистические параметры:

резонансная частота fs=32 Гц;
эквивалентный объем Vas=48 л;
полная добротность Qt=0,41

В дальнейшем при расчетах будем ориентироваться именно на эти ТС-параметры, для анализа АЧХ некоего осредненного варианта полученных данных достаточно.

Кстати, позднее этот динамик (10ГД-30Е, с керновым кобальтовым магнитом) был снят с производства и заменен на аналогичный динамик 10ГД-30Б с кольцевым феррит-бариевым магнитом, который по новому ГОСТу обозначается как 20ГДН-1-8. Можно также сказать, что в самых первых моделях этой системы (10МАС-1) применялся низкочастотный динамик 10ГД-30 (без буквы).

Расчеты показывают, что в «родном» исполнении со среднестатистическим НЧ-динамиком 10ГД-30Е нижняя граница диапазона у такой системы составляет 57 Гц по уровню –3 дБ и 45 Гц по уровню –6 дБ. В принципе это неплохо, но нужно иметь в виду, что это справедливо ИМЕННО для некоего «среднего» динамика. В реальности же ТС-параметры у этого динамика имеют очень большой разброс: резонансная частота, например, (по паспорту) составляет 32 Гц (±10 Гц), т.е. колеблется от 22 Гц до 42 Гц, по другим параметрам также имеет место очень большой разброс. И если полная добротность динамика окажется более высокой, например, Qt=0,6, то на АЧХ такой АС появится «горб» на частоте 80-120 Гц – в результате колонки будут «бубнеть». Напротив, заниженная добротность, например, Qt=0,3, приведет к более сильному ослаблению низких частот, в результате частота среза по уровню –3 дБ составит 80 Гц и более. На практике так и бывает, очень часто колонки 10МАС-1М имеют неудовлетворительное качество звучания низких частот: либо колонки откровенно «бубнят», либо имеют слишком низкий уровень басов и довольно редко попадаются экземпляры, которые звучат нормально.

Поэтому совершенно очевидно, что прежде чем делать модернизацию колонок, следует определить ТС-параметры конкретных образцов динамиков. И все же для анализа возможных вариантов модернизации будем ориентироваться на среднестатистические параметры.

Посмотрим (расчетным путем), что будет с АЧХ в системе 10МАС-1М с фазоинвертором. Если поставить в ящик 10МАС-1М фазоинвертор с частотой настройки fb=35 Гц, то частота среза составит 44 Гц по уровню –3 дБ и 37 Гц по уровню –6 дБ. «Выигрыш» по сравнению с ЗЯ очевиден! Правда, на верхнем басе будет наблюдаться небольшой подъем, но явного «горба» не будет.

Автор (Колесник О.) рекомендовал частоту настройки ФИ fb около 40 Гц. Но автор не привел ТС-параметры конкретных динамиков, просто он так сделал – и у него получилось хорошо. Расчеты же показывают, что с частотой настройки ФИ fb=40 Гц получится хороший результат только в случае немного заниженной добротности НЧ-динамика. Если же эту частоту настройки ФИ (fb=40 Гц) применить для среднестатистического динамика – то на суммарной АЧХ громкоговорителя получится небольшой «горб» на верхнем басе. Именно поэтому и целесообразно для «среднего» динамика применить чуть заниженную частоту настройки ФИ, а именно fb=35 Гц.

На рисунке показаны расчетные амплитудно-частотные характеристики в области низких частот системы 10МАС-1М, выполненные на компьютере:

  1. кривая 1 – АЧХ системы 10МАС-1М без доработки: НЧ-динамик 10ГД-30Е со среднестатистическими параметрами (fs=32 Гц, Vas=48 л, Qt=0,41), объем ящика V=18 л, фазоинвертора нет;
  2. кривая 2 – АЧХ системы 10МАС-1М с фазоинвертором и тем же НЧ-динамиком (fs=32 Гц, Vas=48 л, Qt=0,41, V=18 л, fb=35 Гц);
  3. кривая 3 – АЧХ системы 10МАС-1М с ФИ и динамиком 25ГДН-4-4 (fs=40 Гц, Vas=25 л, Qt=0,35, V=18 л, fb=42,5 Гц);
  4. кривая 4 – АЧХ системы, составленной из двух ящиков 10МАС-1М, с фазоинвертором и «родным» НЧ-динамиком (fs=32 Гц, Vas=48 л, Qt=0,41, V=36 л, fb=30 Гц). Пояснения в тексте.

Кривая «1» соответствует системе 10МАС-1М без переделки со среднестатистическим низкочастотным динамиком. Кривая «2» соответствует этой же системе с тем же динамиком и установленным фазоинвертором, причем, частота настройки фазоинвертора составляет в данном случае fb=35 Гц. Совершенно ясно, что применение фазоинвертора дает ощутимое преимущество по сравнению с ЗЯ, в данном случае нижняя граница частотного диапазона понизилась почти на 15 Гц (при уровне –3 дБ).

Очевидно также, что в лицевой панели установить фазоинвертор невозможно, т.к. нет свободного места. Но такой фазоинвертор можно установить в нижней стенке ящика, а чтобы труба не уперлась в магнитную систему НЧ-динамика, трубу следует сместить к одной из боковых стенок.

Еще одно немаловажное замечание. В колонках 10МАС-1М применен звукопоглощающий материал в виде так называемого «ватного валика». Если эти колонки дополнить фазоинвертором, то «ватный валик» почти наверняка «перекроет» трубу фазоинвертора. Поэтому, в случае применения ФИ целесообразно отказаться от ваты и оклеить внутренние стенки ящика поролоном или матами из синтепона, войлока и т.п.

На рисунке ниже показаны: общий вид системы 10МАС-1М без доработки (слева) и вариант «2», который был только что описан (справа):

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Можно также отметить, что в варианте справа фазоинвертор размещен на нижней стенке ящика и смещен от центра к одной из боковых стенок. Такую колонку невозможно поставить днищем на полку или тумбочку, ее лучше вешать на стене с помощью «ушек» – в этом случае труба ФИ не будет ни во что «упираться».

Вообще, проблема системы 10МАС-1М состоит в том, что динамик 10ГД-30Е имеет достаточно большой эквивалентный объем Vas по сравнению с объемом ящика. Поэтому можно поискать решение «проблемы низких частот» в подборе динамика с небольшим эквивалентным объемом Vas.


Рассмотрим данную доработку, но с трубой фазоинвертора в боковой стенке:

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Примененная труба изогнутой формы Ø50 мм под углом 90°:

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Дополнительно корпус оклеен виброизоляцией, звукопоглотитель остался внутри. Задняя стенка посажена на силиконовый герметик:

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Внешне корпус был обновлен, дополнительно покрыт лаком:

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

К нижней панели добавлены 4 ножки:

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Результат:

10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора 10 МАС-1М - добавление фазоинвертора

Авто проекта: Колесник О. (Киев). По статье Зотова С.
Автор работы и фото: eleonacoustic

33 комментария: 10 МАС-1М – добавление фазоинвертора

  1. А.Б. пишет:

    Стандартный суповой набор начинающего колонковеда. Три десятка фоток с потрохами от колонок , умная кривулька из чужого компьютера и умный текст с загадочными словами. А главное- больше лака, клея, виброшумки, людям это нравится. Ура.
    Оно бы ничего и прокатило бы в прежние времена, и напечатали бы статейку в Радио и гонорар заработали. Только сейчас чуть иное время и люди немного поумнели.
    Поэтому превращение 10 МАС 1 из закрытого ящика легким движением руки и куска трубы от канализации в фазоинвертор-не впечатляет. Поскольку изначально колонке противопоказано родное оформление, закрытоящичное, а тут инвертор смело внедрили. Браво, Киев! Хорошо, что фотографиями ограничились, а то дошло бы дело до замеров , вот позору было бы.
    Ну да ладно, дело ваше, фоткайте дальше и главное- больше рассказов о распахнутом звуке, народу нравится. успехов! АБ.
    С расчетами как бы в ладах оба автора, но если вы уж сподобились сделать колонки по вашим расчетам и кривулькам из компьютера, то за неимением измерительной техники прогнали бы ваше изделие с генератора или по тест- диску, на слух, если есть таковой. Чтобы понять, что имеем в реале и где непорядок. Но об этом тоже ни слова. Отсюда мораль: колонки сделаны для украшения комнаты или чтобы потешить радиолюбительское самолюбие. Так бы и сказали.

    И последняя ворчалка. Авторы упомянули динамик 25 ГДН4-4, годный в этот проект. Это правда. Динамик по параметрам точно вписывается в объем ящика, инвертор протянет отдачу до реальных 35-40 герц. Но почему-то на картинке не он, а 10ГД-30, с которым все резко хуже.
    Добавлю, что в ящике от 25АС-309 или 25АС-109 результат может оказаться заметно лучше, там примерно 25 литров и выброс на нижнем срезе укладывается “в ворота рамок” , а частота протягивается вниз даже без превращения ЗЯ в ФИ.

    • ldsound пишет:

      Я склеил из двух работ одну и фото добавил реальной работы.
      Есть ставят 25 ГДН-4-4, но это уже совсем другая история, здесь хотел отразить именно этот момент с ФИ.

      • А.Б. пишет:

        Дмитрий, обычно сочинение колонки начинается от динамика, с его реальными , а не заявленными в паспорте параметрами. Что уже само тянет за собой тонкий и нудный процесс.
        Вариант, когда есть ящик, а в него нужно найти нечто строго подходящее, а динамик в оформлении- и есть это самое строго подходящее, превращается в забавную ситуацию из фильма Мимино, в самом начале, когда летчики обсуждают, у кого размер обуви 42й. чтобы туфли импортные подошли.
        С нашими 10ГД-30 главная печаль в том, что разброс дикий по Т-С , а найти такой да с добротностью 0,35 – вообще сказка . Да и были ли они в природе , такие 10ГД-30 вообще? Поэтому жить нужно с тем, что есть в реальности, реальность- динамик с Qts 0,55 , ящик среднепотолочный на 30 литров, никакого ФИ. Тогда срастется. И звук получится превосходный, особенно после замены чудовищной 3ГД-31 на что-то для людей созданное.

      • А.Б. пишет:

        Добавлю вдогонку. Заниматься превращением ЗЯ в ФИ легким движением дрели -можно. Почему же нельзя. Но есть несколько маленьких условий. Динамик подходящий, (а он для работы в Фи особый , не абы какой, там много требований и все сразу) , явная
        нехватка низа , плюс сама возможность превращения ЗЯ в ФИ , запас по добротности, возможность контролировать настройку, знания и приборы. Ерунда, в общем.

  2. Александр пишет:

    Я поставил у себя на задней стенке две трубы 160 мм и диаметром 30 мм в местах отверстий для крепления на стену.

    • SV пишет:

      Глупость это и невежество. В корпусе 10МАС-1М внедрение труб ФИ только ухудшает звук. Для ФИ объем ящика должен быть от 40 литров, иначе – бубнилка и мычалка.

  3. kolobrkin пишет:

    Ну прежде чем фазоинвертор вставлять, хотя бы необходимость его применения, размеры и частоту настройки прикинули (посчитали). Диаметр 3 см, длина 15, объем колонки, литров 18. Где резонировать будем? при заявленных “40”. Да и целесообразность самой работы… Эх, помню (еще))))), лет 50 назад, с таким же задором – скворечники строили)))

    • Александр пишет:

      Звучат хорошо,резонанс на 36 Гц,суммарный объём воздуха в трубах фазоинвертора соответствует рекомендации С.Зотова .Про 40 литров я не писал,здесь говорим о 10мас-1.И фильтры с динамиками конечно другие.
      А скворечники можно теперь с внуками строить(с таким же задором).

  4. Юрий Робертович пишет:

    Сделал по Шорову с ПАС из Радио 1980-11, еще в 80-х, только стоял 3гд-42.

    • А.Б. пишет:

      ПАС на тыльной стенке колонки уже предполагает 20-30см от стены. Порты ФИ и колонка на стене – “две вещи несовместные”.

  5. А.Б. пишет:

    К ножкам как раз нет претензий. Лишь бы не брякали.
    А исполнение и тщательность вызывают светлую зависть. Вот бы на заводах у нас так делали колонки.

    • Александр пишет:

      Нашёл в инете более подробную статью.Автор доработки сказал,что колонка ему досталась с дыркой(в правом боку).

      • А.Б. пишет:

        Это многое объясняет. Хотя , по мне, так законопатил бы и слушал.
        Уж сильно не сочетаются динамик 10ГД-30 и инверторное оформление. В Радио за 79 год была статья Александра Петровича Сырицо , там в объёме 40 литров и с ФИ к динамику 10ГД-30 сочинен был спец-усилитель с отрицательным выходным сопротивлением, чтобы вогнать параметры динамика в необходимые для работы в ФИ. Иначе никак.

  6. Сергей Гудков пишет:

    кот на фото от ужаса даже глаза закрыл

  7. Михаил пишет:

    Ну как бы так.

  8. Михаил пишет:

    Ну еще 10ГД переделал под 100/400вт. Надо переделку начинать с динамиков, а не с трубочек.

    • ldsound пишет:

      Керн с нижнем фланцем медные?
      Какой размер магнита поставили?

      • Михаил пишет:

        Керн родной только омедненный чуток совсем от коррозии в сырости.
        Магнитная система тоже родная. У неё потенциал достаточный для наращивания мощности. Нынешние пукалки делают куда с меньшими магнитами
        Катушка от PIONEER TS-A2503I, A2511. Как раз по размеру идеально подходит. Шайбы 2 купил. По размеру чуть подрезав края пошла желтая. На порядок жестче родной тряпки.

        • Сергей Гудков пишет:

          Ого! Значит с помощью простой замены катушки можно повысить мощность динамика в 5 раз?! Круто!

          • Михаил пишет:

            Ну потребляемую точно без опаски поджарить его. И я вроде писал, что шайба жестче родной тряпки. Как это отразилось на характеристиках ХЗ. Но саб работает отменно. Труба правда коротковата для 30Гц, да оно и не надо.

            • Сергей Гудков пишет:

              Провод в катушке от пионера толще? А если шайба жёстче – то резонанс станет выше. Если бы 10ГД делали в китае – то же бы написали 300W RMS

            • Назар пишет:

              Тоесть, перегрузочная способность катушки возросла, поднялась из-за центршайбы резонансная частота, а также уменьшилась добротность, теперь динамик лучше работает в небольшом ящике, плюс ко всему и номинально переваривает немного больше мощи, ведь резонанс теперь выше. По идее давать неплохой мидбас может при номинальных 25-30 ваттах, если чувствительность осталась 86-87 дцбл/метр Кстати, от более жесткой центрирующей шайбы чувствительность упадет или не должна измениться?

  9. Олег пишет:

    ИМХО, самый толерантный вариант для сих малых АС – поставить ПАС на задней стенке… Только мешком с ватой не загораживать…

  10. Михаил пишет:

    поставил пас из таких-же динамиков только без магн итов стало играть полудше но надо с весом паса поиграть руки не доходят

    • Олег пишет:

      Тот ПАС, про который я говорю, конструктивно выглядит как набор отверстий разумного диаметра на задней стенке, куска льняной ткани, и куска фанеры с соосными отверстиями. Ткань растягиваем (очень хорошо подходят кольца для вышивания), кладём на тыльную сторону задней стенки, затем кусок фанеры). Скрепляем этот бутерброд хоть шурупами, хоть винтами. Суммарная площадь отверстий – 25% площади диффузора НЧ головки. Размещать ПАС против НЧ головки нежелательно. Можно почитать и журнал “Радио” : Радио 1969 №4 Панель Акустического Сопротивления”

    • А.Б. пишет:

      Пишете ерунду. Пассивный излучатель путаете с ПАС. Да и сам пассивник -тема сложнее чем настроить инвертор. Там все сильно сложнее. Читайте статьи Алдошиной Там, где живут басы, поймете.

      • Олег пишет:

        В смысле ерунду?! Когда по молодости сам имел эти 10 МАС, лично на них опробовал то, что писалось в журнале “Радио”. Благо, что его выписывал да почитывал. Не скажу, что результат был потрясающим, но скромное бердское поделие зазвучало как-то поблагороднее… К слову сказать, ежели приспичило взяться за столь экзотическую работу, как тюнинг МАС’ов – начинать надо с передней панели. Отодрать дурацкую тряпку, переставить динамики НА панель, дабы не дудели они в дыру в фанере…

        • А.Б. пишет:

          Про ерунду я Михаилу ответил. Смешать понятия ПИ и ПАС разве не ерунда? Оба решения требуют понимания, читать надо , считать надо, пилить надо, измерять , что пилишь надо.
          А не сочинять ахинею.

      • шел мимо пишет:

        это и есть ПАС!)

  11. Инженер пишет:

    Оклеивание виброизоляцией-хорошо. Герметизация…. Дальше был фазоинвертор+ножки(отделяющие НЧ частоты от пола). Для маленького НЧ динамика,да еще вынужденного работать до 5кГц лучше работает закрытый ящик+все пространство внутри забито слегка стянутым синтепоном (завернутом(зашитом) в ткани)+ колонка стоит на полу излучая через него НЧ…. Со звуком легко убедится на композиции с голосом-только заткнуть куском ваты фазоинвертор(женщина превращается в мужчину,а ребенок в женщину– кем они изначально и были). Сравните хотя бы с наушниками.

    • Юрий пишет:

      Как то совсем непонятно, зачем менять акустическое оформление для динамика, который не предназначен для фазоинвертора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *