Взгляд из середины. Практика

Когда я писал статью 35АС-018. Взгляд из середины, то ещё не до конца понимал о дальних последствиях этого проекта, да ещё и предлагал другим попробовать. Но последователей не оказалось. Видимо народ читал, ухмылялся и благополучно забывал о неконкретных структурных схемах в статье. Ведь чтобы превратить их в конкретные решения, надо самому чуть-чуть «покумекать», да как-то померить результат. Но у многих таких возможностей нет, а те, у кого есть чем мерить АЧХ акустики, с пренебрежением относятся к подобным структурным построениям. Вот и получается: одни не могут, другие не хотят. Приходится мне самому набирать примеры практических решений.

Один мой приятель не стал крутить вокруг да около, а просто привёз мне колонки и сказал: если ты такой умный, то заставь эти дрова звучать. Дровами оказались довольно популярные колонки Эстония 35АС-021 в приличном заводском виде. В исходном виде звучали они «никак». Более 15 минут их слушать было невозможно. Я обрадовался такому подарку и начал с ними проходить все варианты структурных схем, изображённые на рис.5, рис.6, рис.7 (35АС-018. Взгляд из середины. Ведь здесь как раз набор динамиков 8-8-8 Ом. Работа длинная: по каждой схеме выстроить линейную АЧХ, да послушать звучание. Когда добрался до последней схемы на рис.7, то появилось сомнение в правильности подключения СЧ- динамика. Перевернул фазу и удивился: АЧХ выстроилась гладко и без пиков-провалов в области совместной работы соседних участков. При прослушивании музыки заметно вырос уровень реверберации, а следовательно объёмность и глубина сцены. Слитность звучания и панорамность всей звуковой картины сделали звучание настолько притягательным, что трудно было остановиться. Когда я начал демонстрировать эти «дрова» приятелю, то было видно, как у него вытягивается лицо. Такого он не ожидал. Кстати колонки оказались именно «напольными». При установке их на подставки высотой 30-50 см уровень баса заметно снижается. В итоге получилось вот такое незамысловатое решение фильтра:

Рис. 8 – схема фильтра с перевернутой серединой для набора динамиков 8-8-8. Эстония 35АС-021:

Взгляд из середины. Практика

Здесь индуктивность L1 показана состоящей из двух катушек, имеющихся на блоке заводского фильтра. Лучше бы конечно домотать L1.2 до 1,7 мГн, а ёмкость С1 увеличить до 60 мкФ, но можно и так, по минимуму доработки. Резистор R3, показанный пунктиром, понадобился только в одной колонке для выравнивания АЧХ по каналам. Схема упростилась из-за близости чувствительности НЧ и ВЧ динамиков, заложенной разработчиками. Оставалось подстроить под них СЧ звено с помощью делителя R2/R1. И никаких «танцев с бубнами». СЧ динамик без выбросов ровненько улёгся в своём секторе со штатной неравномерностью.

Практически такое же решение получилось при доработке «мелочи пузатой»: Wharfedale Crystal 30.5 с изначальным 2,5 полосным кроссовером. Этим решением фильтра фирма сильно гордится и всячески подчёркивает его инновационность. Но ухо не обманешь. Как ни уговаривай, а оно не принимает этот перегрузочный хрип за высокое качество. А вот после доработки по предлагаемой структуре начинаешь удивляться напористому басу из этих «пукалок» в 6,5″, хотя и не глубокому. Итак схема фильтра:

Рис. 9 – схема фильтра с перевернутой серединой для набора динамиков 6-6-8. Wharfedale 30.5:

Взгляд из середины. Практика

Здесь также чувствительность НЧ и ВЧ динамиков практически совпали, и настройка свелась к подгонке под них отдачи СЧ звена. СЧ динамик не «артачился» и ровненько улёгся на своём месте. Индуктивность L1 – заводская, с ферритовым сердечником, конденсатор С1 пришлось набирать из нескольких штук биполярных и плёночных.

А вот другой экземпляр аналогичной линейки фирмы Wharfedale: Evo 2-30 также с изначальным 2,5 полосным кроссовером, да ещё и с опцией bi-amping, потребовал более тщательной подгонки и ВЧ и СЧ звеньев под головное НЧ звено. Здесь чувствительность СЧ и ВЧ динамиков оказалась заметно выше чувствительности НЧ динамика. Но и здесь СЧ динамик повёл себя достойно и ровненько улёгся на своём месте, несмотря на высокое сопротивление балластного резистора. Кроме того, изготовители пожалели звукопоглотителя в НЧ резонаторе, что приводило к «бубнению». Добавление строительного шумопоглотителя сзади басовичка снизило добротность резонанса ящика и «бубнение» стало почти незаметным. Да и камеру СЧ динамика тоже пришлось набивать звукопоглотителем. В итоге звук получился почти как из «больших систем». Только чуть не хватает «глубины баса». Итак, получившаяся схема фильтра:

Рис. 10 – схема фильтра с перевернутой серединой для набора динамиков 8-8-6 Wharfedale Evo 2-30:

Взгляд из середины. Практика

Здесь индуктивность катушки L1 формировалась путём отматывания «много» витков от исходной катушки в 6 мГн с ферритовым сердечником. Индуктивность L2, как обычно, формировалась доматыванием исходной L3. Конденсатор С1 набирался из исходного биполярного и плёночных. Пунктирные перемычки на входных клеммах – отключение режима bi-amping.

Разработчики «серьёзных систем» с переключателями или с «крутилками» на передней панели вынуждены подбирать комплекты динамиков с заведомым превышением чувствительности в секторах СЧ и ВЧ. Иначе регулировать будет нечем. Всевозможных схемных решений много, но как ни крути, а всё равно приходится возвращаться к фазолинейной структуре. Как преобразилось «классическое» решение винтажных колонок SONY SS-G5, показано на рис.11. У этих колонок длинная история. Изначально у них был задубелый подвес и никакого баса. Подвес размягчил соответствующей жидкостью, но бас не соответствовал заявленным 12″. Переделал фильтр на последовательный. Бас прибавился, но появился скрип в СЧ динамике на определённых композициях. И только когда перешёл на приведённую структуру, пошёл мягкий глубокий бас, а скрип в СЧ динамике пропал. Все приведённые наблюдения стали для меня убедительными аргументами для полного перехода на рассматриваемую здесь структуру. Пока что эта структура даёт лучший звук в стереорежиме. Желающие могут убедиться.

В этой схеме катушки L1 и L2 – заводские с ферритовым сердечником и без него соответственно. Конденсатор С1 набирался из биполярных и плёночных. Переменники родные, заводские. Монтаж – сплошная импровизация.

Рис. 11 – схема фильтра с перевернутой серединой для набора динамиков 7-7-7 Sony SS-G5:

Взгляд из середины. Практика

А ведь подобные системы создавались и у нас в Советское время. Я имею ввиду колонки S-90 B,D,F. Аналогичные схемы получились и для них:

Рис. 12 – схема фильтра с перевернутой серединой для набора динамиков 8-16-25 S-90B, D, F:

Взгляд из середины. Практика

Но здесь получилось не так просто, как в предыдущих случаях, где сопротивления динамиков были примерно одинаковы во всех секторах, а СЧ динамики не отличались «строптивостью». Для согласования элементов фильтра, рассчитанных на разные сопротивления нагрузки было выдвинуто правило приоритета звена, рассчитанного на меньшее сопротивление нагрузки при дружественном поглощении LC контуров соседних звеньев. При условии увеличения сопротивления динамиков в секторах СЧ и ВЧ такой подход себя оправдал, что позволило, не нарушая структуры, проектировать подобные схемы для множества наборов динамиков только за счёт коррекции номиналов. Всё бы ничего, но вдруг здесь вылезает «подводный камень». Дело в том, что применённый здесь динамик 20ГДС-3 очень любит делать выброс до 6-8 дБ на частоте 5 кГц. Ладно бы один экземпляр, но нет, все 6 штук, приезжавших ко мне. Чтобы ограничить этот выброс и уложить АЧХ СЧ звена в приличные рамки, приходится заметно увеличивать L2 и С3, снижая частоту фильтра ограничения высоких частот для СЧ динамика.

В последовательной структуре фильтра из моей статьи «35АС-018. Новый взгляд» такая возможность не просматривалась, но в последней редакции патента были введены элементы для подобной коррекции. Технологически все элементы фильтра максимально заимствуют исходный набор катушек индуктивности и конденсаторов. Итак, плавно подходим к самому интересному: S-90 и его клонам.

Из клонов ко мне приходили Амфитон 35АС-018 и Орбита 35АС-016-1. Набор динамиков у них одинаковый, но немного разные корпуса и фазоинверторы. После доработки по предлагаемой структуре это небольшое различие каким-то удивительным образом вывело именно «Орбиту» в лидеры комфортного звучания (на мой слух). Невзрачные по дизайну, но удачно скомпонованные внутри, они хорошо себя показали в разных интерьерах. А схема фильтра у них получилась практически одинаковой:

Рис. 13 – схема фильтра с перевернутой серединой для набора динамиков 4-8-16. Орбита 35АС-016-1, Амфитон 35АС-018:

Взгляд из середины. Практика

По вышеупомянутому правилу при дружественном поглощении LC контуров соседних звеньев приоритет отдаётся контуру с меньшим характеристическим сопротивлением (в данном случае равным сопротивлению НЧ динамика). Таким образом, НЧ фильтр L1C1, рассчитанный на нагрузку 4 Ома, стал исполнять ещё и роль ограничителя по НЧ для полосового СЧ фильтра, рассчитанного на нагрузку 8 Ом, ведь АЧХ у L1C1 и поглощённого совпадают. Были опасения, что СЧ динамик и здесь начнёт «выступать» на 5 кГц. Ведь СЧ динамики для этой серии акустики очень похожи друг на друга. Разница лишь в сопротивлении катушки. Но «выступление» оказалось малозаметным (не более 2 дБ), и не потребовало специальных мер по нейтрализации. А вот ВЧ звено здесь, как и в предыдущем случае на рис.12, превращается в фильтр первого порядка, питающийся от спадающей ветви полосового СЧ фильтра (L2C3), перевёрнутого с ног на голову. Надеюсь, голова не закружилась?

Технологически самым сложным было набрать огромную ёмкость конденсатора С1 из «кирпичиков» МБГО. Большинство исходных элементов также пригодились при монтаже новой схемы.

Ну и наконец «Вишенка на торте» – сами «S-90». Серьёзные отличия от своих клонов у них заключаются в наличии переключателей чувствительности по СЧ и ВЧ звеньям да в грандиозной конструкции фазоинвертора. Переключатели предполагаются для подстройки под условия прослушивания. Солидный фазоинвертор вкупе с низкодобротным НЧ динамиком призван дотянуться до экстремально низких частот с возможно малой неравномерностью. Делители на переключателях подобраны довольно оптимально. При средних положениях они практически повторяют номиналы, получившиеся на клонах «Орбита» и «Амфитон», и корректировать в них ничего не надо. Таким образом схема получается такая:

Рис. 14 – схема фильтра с перевернутой серединой для набора динамиков 4-8-16 S-90:

Взгляд из середины. Практика

Технологические трудности так же в наборе ёмкости С1, да ещё в сильно изменяющемся монтаже подключения переключателей.

Ну вот пока и всё, что пришло ко мне за прошедший год после публикации первой статьи о перевёрнутой середине. Это всё «бюджетный сектор». Владельцы более «серьёзных систем» пока боятся, и ссылаются на трудности транспортировки. Подождём.

Сей трактат составлен 15.07.21.

Автор: Николай Васильевич (nivaga)

11 комментариев: Взгляд из середины. Практика

  1. Юрий пишет:

    Спасибо за статью,попробуем (4-8-16 амфитон -018 по рис 13)
    И что то скептиков не видно? )))

  2. kolobrkin пишет:

    Есть некоторые сомнения. Рис.13. Частоты раздела НЧ-СЧ “наползают” друг на друга, Частота раздела низкая, “цепляет” резонанс СЧ динамика. Фильтр первого порядка на ВЧ наверняка пропустит и его резонанс.(обычно третьим порядком на 8-9 кгц)

    • Инженер пишет:

      может и не до конца задавится резонанс,но если сигналы на разделах будут с одинаковой фазой(усиливая сигналы друг друга),то резонансы будут и не заметны на открывшемся ощущении огромного пространства зала или поля(луга). Отсутствие пространственного звучания ЗНАЧИТЕЛЬНО сильнее убивает музыку. (5- композиция с диска рауля-санчеса)

  3. kolobrkin пишет:

    В запоздалую “догонку”))). Рис.13. На СЧ динамик, в точку соединения L2,C3,R2 приходит отфильтрованный “сверху” и “снизу” сигнал. И отсюда он поступает на высокочастотный динамик, но он же “отфильтрован” от ВЧ составляющих. Целесообразнее подключить конденсатор С5 на “+” входа.

  4. Марков Николай пишет:

    Гораздо больше похоже на правду, чем предыдущая статья по теме. И всё же: если ачехи поукладывались, как надо, то и покажите стопочку уложенных! В частности, сильные сомнения по стыковке купольного СЧ Эстонии с последовательным фильтром

  5. ZLOIVOVAN пишет:

    Нижний вывод ВЧ динамика и ВЧ делителя целесообразней подключить к + НЧ головки .

  6. Куприянов Александр пишет:

    Я не признаю последовательное включение фильтров и динамиков. Слишком сложное прохождение сигнала через реактивные цепи. Как поведут себя фазы и частоты вопрос большой. Просто усложнение проблем , никчемушное. Только параллельные фильтры. Там всё однозначно и логично.

    • Аудиостроитель пишет:

      Там, в параллельной вселенной, тоже всё не так просто, как кажется. Но там хоть измерения проводятся и публикуются. В последовательной, только набор красивых словей. А настроить “на слух” у меня даже известные, вроде-бы, фильтры не совсем получается. Ухо всё одно ловит косяки. Может ухи не там отросли?

  7. Николай Васильевич пишет:

    Куприянову Александру. Видимо вы не читали предыдущую статью. Там в конце сказано, что если не нравится компактный вариант схемы, то есть развёрнутое решение на рис.5, суть которого показана на рис.3. Это чисто параллельный фильтр, но с согласованными фазовыми характеристиками в зонах совместной работы соседних секторов. Единственное, надо изменить фазу подключения СЧ динамика и подобрать номиналы делителей под конкретный набор динамиков. По звуку результат такой же как и в предлагаемых здесь схемах, просто деталей побольше.

  8. Николай Васильевич пишет:

    kolobrkin. Поскольку на высоких частотах ёмкостное сопротивление С1 стремится к нулю, что фактически сажает L2 на минусовой провод, то комбинация С3L2С5 фактически становится фильтром третьего порядка с неравновесными плечами, выделяющими на ВЧ динамике ВЧ диапазон выше 6 кГц.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *