Доработка “Вега 15 АС-109”

У моей тетки был проигрыватель виниловых пластинок – ВЕГА 109 СТЕРЕО, в комплекте с которым шли акустические системы – 15АС-109. После переезда к ней это хозяйство досталось мне. Полгода прослушивания этих АС-ок навело меня на мысль немного их доработать – заглушить корпус и выровнять АЧХ. И вот я, наконец-то, сделал это до конца!

Скажу несколько слов о возможной замене динамиков: за место 10ГДВ-2 можно поставить что-нибудь типа Peerless 830827, сделав частоту раздела как можно ниже. В этом случае уберется мутноватость 25ГДН-3 на средних частотах и система будет звучать на ура! А вот обычные ВЧ головки с высокой резонансной частотой сюда не подойдут, иначе придется менять и НЧ динамик, а это уже история под названием – “собери АС с нуля”.

 

Доработка корпуса

 

Первым делом надо разобрать колонки – отпаять динамики, акустический провод, вытащить фильтр и открутить фазоинвертор. В двухполосных системах часто низкочастотный динамик работает как в своем диапазоне, так и в диапазоне средних частот, где его подхватывает ВЧ динамик. Но! габариты корпуса АС влияют как раз на диапазон средних частот. Длина волны совпадает с одним, а то и с двумя габаритами корпуса – в результате получается стоячая волна, которая искажает АЧХ системы на средних частотах. В нашем случае это 1000-2500Гц. Поэтому переотражения волн необходимо как можно лучше подавлять – тогда АЧХ системы будет более ровной.

Корпуса 15АС-109 не слишком большие, поэтому материалы, рассеивающие (я использую поддоны из-под яиц) и подавляющие (поролон, войлок, изовер) звуковые волны, туда не засунешь. Поэтому единственное что можно – обклеить корпус либо поролоном, либо войлоком. Войлок можно взять толщиной до 10мм, поролон же – толщиной до 20мм, так как он менее плотный. На дно АС надо приклеить 10мм поролон или войлок – там совсем мало места (иначе НЧ динамику будет “душно” снизу). Вообще я предпочитаю обклеивать корпуса колонок войлоком или изовером – они не подвержены старению. Для приклеивания можно использовать либо баночный “Момент”, либо столярный “Момент” – оба быстро сохнут, правда второй не так сильно пахнет как первый. А еще лучше использовать для этих целей автомобильную вибропоглощающую мастику – и поглощает, и клеит, но пахнет… Главное в этом процессе – промазывать клеющим веществом все стыки корпуса.

А еще необходимо как можно лучше укрепить трубу фазоинвертора – она слишком хлипкая и тонкая – ее надо обклеить именно войлоком (хотя бы синтетическим как сделано у меня). Затем вырезать из того же войлока уплотнительную прокладку, которая будет распологаться между ФИ и корпусом, обмазать ее с двух сторон “моментом” и прикрутить фазоинвертор. Результаты проделанной работы можно увидеть здесь. С корпусом закончили, а как ведет себя АЧХ акустики?

Описание 15 АС-109 “Вега”

 

 

Доработка электрической части

 

Я не стал менять динамики, решив, что со старыми можно добиться неплохих результатов. Все измерения частотных характеристик проводились с помощью приложения к LSPCad 5.25 – JustMLS. Во всех случаях расстояние от микрофона до фланца ВЧ динамика – 80см. Это расстояние было выбрано исходя из предварительных измерений: пробовались дистанции 50см, 80см, 1м. В итоге выбрал 80см, так как на 50см АЧХ немного “направленная” (велико отклонение от акустической оси), на 1м – фаза измеряется некорректно, хотя сигнал на входе АС уже велик (в общем слишком громко). Микрофон находится на уровне акустического центра динамиков (на высоте 95см). Ниже приведены АЧХ левой и правой (если хотите – первой и второй) АС с родными (заводскими) фильтрами.

dorabotka 15ac109 ldsound_ru 1

АЧХ 15АС-109 с родным фильтром.

 

Когда я все начинал, а это было давно, у меня не было калиброванных микрофонов, нормальной звуковой платы, навыков построения разделительных фильтров. Поэтому я экспериментировал как мог. “Обработав” корпус, занялся разделительными фильтрами – пробовал (до появления “интуитивно” рассчитанного фильтра) инвертировать фазу высокочастотного динамика – работа обоих динамиков в фазе мне понравилась и я оставил так до лучших (читайте, сегодняшних) времен. Теперь, восстановив конструкцию заводского фильтра, я выяснил почему мне понравилась работа динамиков в фазе. Как можно увидеть ниже, провал в районе 4кГц уменьшился, горбик на 11кГц стал ниже, как и уровень ВЧ составляющих:

dorabotka 15ac109 ldsound_ru 2

АЧХ 15АС-109 с родным фильтром и инвертированным высокочастотным динамиком.

 

Спустя некоторое время по простейшим формулам и с помощью программы JBL Speaker Shop я посчитал фильтр с частотой раздела 5кГц. За основу брал измеренные сопротивления динамиков, паспортную чувствительность и диапазон частот. А резистор, последовательно включенный с высокочастотным звеном, и фазировку динамиков подбирал на слух. Поэтому и назвал фильтр “интуитивным”, так как не было реальной АЧХ, ФЧХ, ИЧХ – не с чем было симулировать, да и о пакете LSPCad я еще не слышал. Таким образом, получилась следующая схемка:

dorabotka 15ac109 ldsound_ru 3

Схема “интуитивного” фильтра.

 

Измерения, проведенные теперь, показали неплохие результаты (смотри ниже). Хотя кроссовер был сделан без учета собственных ЧХ динамических головок, его структура оказала благоприятное воздействие на амплитудную характеристику, правда только одной колонки (все зависит от динамиков). Но эта характеристика однозначно не определяет качество звучания. Поэтому потребовалось субъективное прослушивание (сторонними лицами были мой брат и отец), при котором выявилась расположенность к новому фильтру, нежели старому. Голоса стали более разборчивыми, отчасти пропала мутность звучания, теперь слышны щипки струн, хотя есть некоторая “стеклянность” и жесткость. Видимо это от того, что высокочастотной головке отдан больший рабочий диапазон – она играет с 5кГц, а не с 6кГц как было в заводском фильтре.

dorabotka 15ac109 ldsound_ru 4

АЧХ акустики с “интуитивным” фильтром.

 

Но меня этот кроссовер все равно не удовлетворял, я знал что можно добиться большего, тем более у меня появились средства для вполне корректного измерения частотных характеристик. Для построения с нуля разделительного фильтра необходимы осевые АЧХ каждого из динамиков в акустическом оформлении и их ИЧХ. Вооружившись LCR-метром, я настроил необходимые “коробочки” и взялся за замеры.

Остановимся на АЧХ динамических головок в отдельности. Ниже приведены графики (АЧХ и ФЧХ) двух экземпляров ВЧ динамиков, а ниже – двух экземпляров НЧ динамиков для наглядного сравнения “повторяемости” отечественных образцов звукоизлучения:

dorabotka 15ac109 ldsound_ru 5

АЧХ высокочастотных динамиков.

 dorabotka 15ac109 ldsound_ru 6

АЧХ низкочастотных динамиков.

 

В результате моделирования (использовался пакет LSPCad 5.25), я пришел к схеме, содержащей ФНЧ первого порядка и ФВЧ третьего порядка. Для выравнивания импеданса низкочастотной головки используется цепь Цобеля. В высокочастотном звене применен делитель-трансформатор входного сопротивления нагрузки (катушка ВЧ ГД). Таким образом, во всем диапазоне частот импеданс акустической системы имеет незначительные отклонения от номинальной величины (4Ом).

 dorabotka 15ac109 ldsound_ru 7

Схема нового фильтра.

 dorabotka 15ac109 ldsound_ru 8

АЧХ акустических систем с новым фильтром.

 dorabotka 15ac109 ldsound_ru 9

Импеданс акустических систем с новым фильтром.

 

Измерения проводились с достаточно большого расстояния в условиях жилой комнаты. Целью было – измерить диапазон, прилежащий к частоте разделения, а не весь диапазон частот. В таком случае мне было не важно что там ниже 2000Гц – а там влияние помещения.

 

О направленности акустических систем

 

Как можно увидеть ниже, внеосевые измерения проводились под углами 15 и 30 градусов со сглаживанием 1/6 октава.

 dorabotka 15ac109 ldsound_ru 10

Сравнение осевой АЧХ левой АС с внеосевыми

 dorabotka 15ac109 ldsound_ru 11

Сравнение осевой АЧХ правой АС с внеосевыми

 

С увеличением угла отклонения от акустической оси, характеристика не стремится “уйти” вниз, это значит, что направленность высокочастотника достаточно слабая. Провал на 12,9 кГц превращается в горб на 13,7 кГц – видимо это резонанс акустической линзы высокочастотного динамика. При отклонении на 15 градусов АЧХ становится более ровной (почти идеальной), так как уменьшаются интерференционные явления. Благодаря скосам на передней панели, дифракция на осевой характеристике почти не заметна. В зоне разделения полос лишь на 30 градусном отклонении наблюдается небольшой спад (2dB) АЧХ НЧ динамика, что не существенно влияет на общий ход характеристики.

 

Что же там со звуком?

 

Со звуком по-лучше, чем было с моим старым фильтром и тем более с родным. Исчез провал в районе 4 кГц, поэтому вокал стал живым, незавуальвированным, гитара стала гитарой, а не домброй. Но, как уже было сказано, есть некоторая жесткость и стеклянность. А за счет того, что 25ГДН-3 играет в полосе средних частот, на вокале и скрипке проявляется мутноватость его звучания, компенсируемая резкостью высокочастотной головки. Вообще, я доволен этим звучанием.

 

Автор работы: Ефремов Алексей

Добавить комментарий

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