25 АС-027: взгляд из Мультисима

… Однажды за чашкой мелодии я попросил:

– Расскажи мне о своей жизни!

Она мягко улыбнулась, вздохнула и сказала:

– Видишь ли…

И вот о том, что поведала 25 АС-027, сей рассказ.

Для начала схема…

… и АЧХ со средним уровнем:

Красная линия = 90 дБ, средний уровень отдачи (по графику – 92 дБ! Мы примем 90 дБ).

Сюда же пришьём АЧХ динамиков. 20 ГДС-3, из паспорта, – очень сглажено, но понятие, надеюсь, даёт правильное:

50 ГДН-3:

Красная линия = 86 дБ, почему по графику 92 – вопрос не ко мне… График тоже сглажен.

10 ГИ-1:

Средний уровень = 87 дБ. А теперь, чтобы понять, насколько сглажены АЧХ из паспортов, взгляните на АЧХ 25АС-027 в районе 8-20 кГц и сравните с этой АЧХ…

Теперь запускаем Мультисим…

По виду схемы, особенностям работы Мультисима и ограничениям по его применению смотрите статью 35 AC-015 – анализ фильтров с применением Мультисима. Не знаю сопротивление 10ГИ-1 на частоте резонанса, не приходилось измерять, взял увеличение на 2 Ома (как для сильного демпфирования) и частоту 2,5 кГц. Для СЧ принял сопротивление на частоте резонанса (250 Гц) 27 Ом, это бокс с приблизительно литром чистого объёма и без ПАС. Результат симуляции (красная линия – средний уровень):

Сразу замечание: зону совместной работы 600-900 Гц Мультисим посчитал некорректно. Реально там должна была быть плавная дуга с минимумом -6,5 дБ на 900 Гц. Второе замечание: хотя на ВЧ и подаются частоты меньше 2 кГц, он их плохо воспроизводит, поэтому АЧХ ВЧ звена по звуковому давлению в диапазоне 1,5-2 кГц идёт ниже, чем АЧХ фильтра. Аналогично, отдача СЧ звена в диапазоне 1,7-3 кГц больше нарисованного (см. АЧХ 20ГДС-3), и частота раздела по звуковому давлению с 10ГИ-1 получается около 1,8 кГц, а не 1,3 кГц, как на графике.

Таким образом, 25АС-027 – едва ли не единственная советская АС, имеющая провал в широком диапазоне средних частот и ни одного пика от 500 Гц до 9 кГц. По пикам хочу сделать лирическое отступление.

Понятно, что пики в «плюс» окрашивают звучание, а пики в «минус» – его обедняют. Но у «плюсовых» пиков есть ещё одно нехорошее свойство, которого нет у «минусовых», связанное со свойством слуха, именуемым эффектом маскировки. Заключается он в том, что при прослушивании мощного узкополосного сигнала более слабые сигналы, имеющие составляющие рядом по частоте в этой области, слышно хуже, аж до полного невосприятия включительно. Вылезает это тем, что при попадании составляющих сигнала на «плюсовой» пик АЧХ рядом звучащие (по частоте) ноты воспримутся хуже. А если учесть, что адаптация слуха к уровню характеризуется ещё и временем релаксации, и немалым, то становится понятным субъективное звучание систем с такими пиками на АЧХ. Так вот у данной АС этих бед практически нет! В сумме с безынерционным 10ГИ-1, я полагаю, именно это является причиной прозрачного звучания системы. Вообще я сторонник утверждения, что чудес в технике нет(за ненадобностью), потому каждое субъективное восприятие должно иметь объективную причину (если, конечно, клиент не под газом). Например, если СЧ лучше звучит через автотрансформатор – должна быть причина, фиксируемая приборами. Изменение демпфирования или обогащение  гармониками низких порядков, например… По лирике – всё. Пошли анализировать.

Первый порядок в СЧ звене вылез боком на частоте резонанса СЧ динамика. А если сопротивление будет не 27 Ом, а 50? Чтобы не переходить на второй порядок фильтра, просто необходима ПАС. Сопротивление на резонансе реально можно снизить  с помощью ПАС до 12 Ом, при повторном расчёте я приму, что сопротивление упало  до 15 Ом. На 500 Гц имеем «пальчик» в подарок от фильтра НЧ звена, его уберём резистором последовательно с ёмкостью. СЧ динамик задавлен до полусмерти и не смог поддержать ВЧ брата до его резонансной частоты 2,5 кГц, с которой он уже в состоянии (но не обязан!) петь, потому  – провал от 1,5 до 2 кГц. Честно говоря, провал должен быть от 800 Гц, там также петь некому, но на АЧХ – только небольшая яма на 1 кГц. Даже если отдачу СЧ головки принять 92 дБ, то всё равно от 800 Гц до 1,5 кГц больше -4 дБ быть не должно. Но это всё цветочки… ВЧ динамик без гасящего резистора и с сопротивлением 4 Ома имеет частоту раздела в полтора раза ниже своей резонансной. Теперь понятно, почему на дискотеки сию АС не брали: на середине не кричит, а при попытке «дать жару» 10ГИ-1 может уйти без покаяния… При всём этом – звучит, и неплохо. Расхождение теории и практики.)

Займёмся поломайзингом в направлении: дать глоток воздуха среднечастотнику (но не пересолить), сгладить НЧ и сместить раздел СЧ-ВЧ до приемлимого значения.  В результате получается просто таки бюджетная доработка: требуется 3 резистора, паяльник и прибор для измерения индуктивности  (по минимуму – проверенный китайский тестер). Конденсаторы переставляются или отпаиваются, катушки отматываются. Вот что вышло:

Новые или изменённые элементы выделены. Не забываем о ПАС! Получаем АЧХ фильтров:

На НЧ убрались артефакты в районе 250 и 500 Гц. Уровень 150 Гц вырос на 1 дБ, в диапазоне 250-600 Гц – на 1 дБ уменьшился. Область совместной работы НЧ и СЧ динамиков широкая (чем не последовательный фильтр)), раздел около 800 Гц. Полярности НЧ/СЧ и СЧ/ВЧ  придётся проверить практически. 1 кГц поднялся на 1,5 дБ,  1,5 кГц – на 2 дБ ( если учитывать, что 10ГИ-1 здесь почти не играет, то на 3 дБ). На 2 кГц имеем уровень -1 дБ, так как у СЧ динамика здесь отдача +4 дБ относительно среднего уровня. Таким образом, использовали горб отдачи СЧ динамика в районе 1,8-3 кГц. Пик СЧ дина 3,7 кГц фильтр красиво режет, и с 3 кГц работает уже ВЧ звено. Общий уровень ВЧ снижен на 1 дБ, уровень на частоте резонанса уменьшен на 7,5 дБ против родного фильтра. Новая частота раздела – около 2,8 кГц. Надеюсь, не накосячил.

Да, судя по горбику на 70 Гц и быстрому скату ниже, НЧ дину не хватило объёма, и его добротность выше желаемой. Поэтому можно попробовать на добавку к ватным матам (которые должны быть на стенках?) добавить равномерно распушенную качественную вату (упакованную «волной», её легко распушивать) из расчёта 10 г/литр, количество – по минимуму резонансной частоты при закрытом ФИ, и потом – на шаг назад. Марлей отгородить вату от ФИ и задней части НЧ динамика, чтобы проход  для воздуха был без ваты. Снизится добротность НЧ динамика и одновременно уменьшится частота настройки ФИ, что вместе уменьшит крутизну среза ниже 70 Гц . Отдача 70 Гц при этом должна упасть, а 30 Гц – увеличиться. Если влияние заполнения окажется сильным, можно будет настоить ФИ на исходную частоту (укорачиванием).

Для сравнения привожу АЧХ фильтра 25АС-033, родной сестрички (схема есть на сайте, первый вариант):

Опять Мультисим неадекватно просчитал зону совместной работы 600-900 Гц… Интересно другое: нет гасящего резистора по СЧ, в результате от 600 Гц до 2 кГц имеем конкретный подъём, звучание – совсем другое… И ещё один братик – со схемой, присланной Евгением Щепкиным (статья 25АС-033, схема со сложным фильтром СЧ):

Частота верхнего раздела 5 кГц, 10ГИ-1 разгрузили от средних частот, плюс приподняли край диапазона, но потребность пика на 4 кГц останется загадкой, там у 20ГДС-3 и так +4 дБ как минимум… И провал на 1 кГц – тоже загадка. Возможно, там у НЧ динамика пик? Но в первом варианте -033 полоса НЧ шире 1 кГц, и ничего… Кстати, минимум сопротивления последнего варианта 25АС-033 – 2,8 Ома на 17 кГц.

Ну и для любителей, которые боятся катушек и ПАС, вариант попроще и без изменения намоточных узлов:

Изменения выделены зелёным. Его АЧХ:

Выброс 250 Гц частично купирован резистором 39 Ом, СЧ подняты только за счёт удаления гасящего резистора 10 Ом, ВЧ звено подкорректировано, но недостаточно.

 Вот и вся любовь за чашкой мелодии.)

2 комментария: 25 АС-027: взгляд из Мультисима

  1. LDS пишет:

    Благодарю Николая за проделанный труд!

    • Марков Николай пишет:

      На всякий случай защитюсь от А.Б.
      Мультисим ни в коем случае не является панацеей или последней инстанцией. Он позволяет правильно получить только АЧХ фильтра одной полосы, суммирование в зоне совместной работы уже может быть некорректно (повторюсь). Правильно решаемые им задачи следующие:
      1. Проверка отдельно взятого фильтра на ошибки (выбросы, соответствие заданных частот среза, режекции).
      2. Провести коррекцию отдельно взятого имеющегося фильтра на предмет изменить АХЧ в заданной зоне (близко к теме статьи).
      В многополосных системах изменение крутизны среза или порядка фильтра может вызвать необходимость изменения взаимной полярности динамиков, а Мультисим здесь бессилен. Для этого есть программы помощнее. Поэтому статья – для понимания направления и возможностей улучшения, после “улуччайзингов” нужно измерять АЧХ заново или на худой конец сравнить звучание с исходным вариантом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *