Доработка акустики своими руками.

У вас на руках есть пара колонок, а может и не пара. Активных либо пассивных. Напольных или полочных. Может быть вообще сабвуфер, а не колонки.

Данная статья поможет вам узнать о способах улучшения качества звучания вашей акустики без лишних затрат. Будут описаны самые эффективные методы доработки акустики, которые легко воплотить в жизнь своими руками. Это можно назвать шлифовкой того, чего не смог воплотить производитель, в силу целесообразности производства и его окупаемости.

Все инструкции и советы из данной статьи, подойдут для любой акустики с фазоинвертором, включая сабвуферы и напольные колонки. Многие советы также подойдут и для акустических систем другого типа.

Итак начнём.

Обивка корпуса звукопоглощающим материалом и укрепление конструкции.

Сначала выясним, для каких целей производится данная процедура.

Вскрытие колонок.

Разобрать колонку очень просто.

Если это активная акустика, то на активной колонке нужно открутить усилительный блок сзади, который прикручен на шурупах.

Вынимать блок нужно очень аккуратно, без резких движений. Если есть штекеры, которые отстёгиваются, отсоедините их и положите усилительный блок рядом, не перетягивая при этом провода. На пассивных колонках – нужно просто открутить шурупы на СЧНЧ динамике и осторожно вынуть его не повредив провода.

*Все эти операции нужно проводить аккуратно и без резких движений, во избежание повреждения проводов и схем.

Укрепление корпуса.

Эту модификацию стоит проводить, если вы сомневаетесь в прочности конструкции вашей акустики и внутри корпуса нет дополнительных конструкций жёсткости (укрепляющих планок, «пробок» на стенах, стяжек между стенами). Почти всегда, колонки нуждаются в дополнительном укреплении.

Для данной процедуры потребуются небольшие 1х1 — 1х2см брусья и резиновый клей. Брусья будем приклеивать вдоль углов , на которых нет брусьев, что укрепит прилегание боковых стенок друг к другу. Отмеряем и отрезаем, прикладываем и прикидываем, намазываем обильно клеем брус и место, к которому он будет приклеиваться. Обклеиваем все углы, на которых производитель сэкономил дерева. Естественно используем брусья как распорки, а не просто клеем.

Так же стоит проложить балки вдоль длинных стенок колонки, если таковые отсутствуют. Как показано на рисунке, либо по диагонали. Балки должны плотно прилегать по краям.

Ещё желательно сделать горизонтальные распорки между стенками, это значительно укрепит конструкцию. Особенно актуально для крупных АС с длинными стенками (к примеру Microlab Solo 7 ).

После данной процедуры, мы получаем более крепкую конструкцию, которая создаёт меньше резонанса стенок, а также меньше вибраций при микро-трении и прикосновении стенок друг к другу.

Для проведения данной процедуры, нам потребуется двусторонний скотч и звукопоглощающий материал .

Для какой цели это делается.

Всё это действо, проводится с целью уменьшить отражение звуковых волн от корпуса акустики с фазоинвертором. Если этого не сделать, то часто вместо баса, из него будут вылетать непонятные гудящие и свистящие звуки. Обивка даёт более ровный и сбалансированный бас , который становится более мягким и лучше различимым на слух. Она убирает гудящие, резонирующие звуки, которые возникают в корпусе акустики из-за столкновения звуковых волн. Это так же, позволяет немного расширить нижний диапазон воспроизводимых частот.

В качестве звукопоглотителей , лучше всего подходят такие материалы как синтепон (можно найти на любом вещевом рынке, а можно найти и в старой куртке 🙂 ), войлок , рулонная вата или самый интересный материл – вата , звукопоглощающая – типа “URSA ”, к тому же она негорючая. Только не утеплительная стекловата из кварцевого песка, а домашняя для установки перегородок. Если достать данные материалы проблематично, в крайнем случае можно использовать рулонный поролон , достать который можно в любом ХозМаге . Но всё же его использование, крайне нежелательно. Не забываем, что синтепон, войлок, вату перед проклейкой нужно распушить.

Для начала, вынимаем тот звукопоглощающий материал, который положил во внутрь производитель, если таковой имеется.

Что мы делаем.

1) Проклеиваем двусторонним скотчем, как можно большую площадь внутри колонки, насколько это возможно. Сразу же отклеиваем защитную бумагу.

2) Вырезаем или растягиваем звукопоглощающий материал так, чтобы голые стенки были полностью закрыты, в том числе (особенно) углы.

3) Прокладываем материалом все полости, чтобы деревянные стенки были полностью запечатаны. Толщина слоя, должна быть не более 2 см, иначе это может значительно уменьшить объём внутри корпуса, что не лучшим образом скажется на глубине басовой составляющей.

Предупреждение.

В местах, которые нагреваются, лучше не перебарщивать. Это касается мест рядом с трансформатором и блоком усилителя. Между ними, и звукопоглощающим материалом лучше оставить пустое пространство в 1-2 см. Поэтому, лучший материал – это негорючая звукопоглощающая вата типа « URSA », которая к примеру, может остаться после ремонта. Её можно использовать без ограничений.

Нужно стараться закрепить материал как можно тщательней. Ведь вы не хотите, чтобы при больших движениях масс воздуха внутри корпуса, вата или синтепон скакали внутри или ещё хуже – вылетали из фазоинвертора 🙂

Доработка фазоинвертора.

Для уменьшения дребезжаний и возможного свиста из фазоинвертора, стоит сделать 2 вещи.

1. Обмотайте фазоинвертор звукопоглощающим материалом, по типу «шуба» одним слоем. Оставьте 1 см голого пространства на конце фазоинвертора. Плотно закрепите «шубу» тонкими резинками, обмотав их вокруг фазоинвертора, как показано на рисунке выше.

2. Ровно отрежьте кусачками, любые защитные решётки внутри трубы фазоинвертора. Пользы от них никакой, а вот лишних призвуков и свистов – очень много. Если на конце наклеена сеточка, то её так же лучше удалить. Это позволит воздуху проходить легче, что увеличит общую скорость реакции динамика.

Установка акустики на шипы.

Попробуйте при воспроизведении музыки нажать на динамик на некоторое время. Вы услышите, что он зафальшивит и проглотит добрую половину частот. Происходит это потому, что палец поглощает вибрации, не давая динамику отдать их в воздух.

Корпус колонки – это продолжение динамика. При соприкосновении с полом, столом, полкой или другими вещами, корпус колонки отдаёт часть своих вибраций этим предметам, как в примере с пальцем.

Для того, чтобы акустика качественно отдавала в воздух звуковые волны, физически не рассеивая их об пол и предметы с которыми она соприкасается создавая искажения, применяются шипы.

Шипы крепятся как ножки . Для этого, на нижней стенке просверливаются 4 небольших отверстия (не сквозных), в которые они вкручиваются. Купить их можно во многих магазинах бытовой электроники, где продаётся акустика и аксессуары к ней, или же заказать через интернет. Под акустикой с шипами, должен быть твёрдый материал – керамическая плитка, паркет или другой. Главное чтобы ножки имели как можно меньшее с ним соприкосновение и не утапливались .

Принцип действия шипов заключается в том, что они сильно уменьшают площадь соприкосновения колонки с поверхностью, на которой она стоит. Благодаря этому, звуковые волны которые подаются на корпус начинают звучать, а не угасать о пол, паркет или полку. Искажения сводятся к минимуму, басовая составляющая становится более различимой на слух и гораздо более детализированной.

Важное примечание.

Шипы, имеет смысл использовать для акустики с приличным весом и приличного размера. Шипы стоит использовать преимущественно для напольной акустики весом более 12 кг. Или для сабвуферов весом 5 кг и более. В более мелкой акустике эффект будет, но не такой заметный.

Замена проводов на усилительной части акустики. Для активной акустики.

Часто, производитель экономит на таких вещах как качество проводов от кроссовера до динамика и от платы до кроссовера. Толщина, как и качество провода – напрямую влияет на качество звучания. Чем толще провод, тем глубже бас и отчётливей средние частоты. Данную модификацию в первую очередь стоит проводить на сабвуферах, из-за большей энергии, которая течёт по этим самым проводам.

1. Подбираем подходящий провод на замену, естественно медь самого высокого качества что есть в наличии. Желательно не ВВГ (цельный), так как сигнал при прохождении через такой провод меняется. Лучше взять жилу ПВС (плетёный) из бескислородной меди. Толще не всегда лучше, нужно что то среднее, в зависимости от мощности акустики.

2 . Отпаиваем и отрезаем старые провода. Если на другом конце кронштейн, то по возможности припаиваем провода к самим клеммам на плате. Если это невозможно, отрезаем кронштейн под корень, вынимаем клемки, припаиваем к ним провода и вставляем обратно в кронштейн. Так же обматываем клеммы динамика и кроссовера и обильно пропаиваем. Пропаивать ОБЯЗАТЕЛЬНО!

3. Убеждаемся в качестве пайки.

Так же стоит обратить внимание на соединительный провод между колонками.

Производитель, редко подсовывает что-то толковое. Лучший вариант из самых доступных – плетёный провод с прозрачной изоляцией, которыми комплектуются, к примеру — SVEN Royal или Microlab SOLO 6 и выше.

Подобный провод, можно так же купить в магазинах электрики. Это как недорогой вариант замены хлипких проводов, которые идут в комплекте с акустикой. Для напольных вариантов, лучше всего подойдут акустические провода с более толстым сечением и более качественной, бескислородной медью. Такие можно купить в любом магазине, где продаются домашние кинотеатры, или же на рынке электроники.

Пара слов о проводах от источника звука к акустике.

Провода, которые идут от источника звука к колонкам (обычно тюльпаны) или ресиверу, должны быть хорошего качества.

Очень желательно, чтобы они были экранированы от помех линий питания, сотовых сетей и радио. Для этого, производители проводов оборачивают их слоем фольги, либо оплетают алюминиевой или медно нитью. Отличить их несложно — они значительно толще, чем не экранированные. Так же, качественные провода, должны быть с позолоченными штекерами для меньшего сопротивления и меньших потерь сигнала на штекерах. Купить такие провода можно на радио рынке либо в магазинах, где продаются домашние кинотеатры.

Примечание.

Для того чтобы от смены проводов был ощутимый эффект – советуем производить их замену на акустике с ценовой планкой 100$ и выше (для 2.0). Либо, если используемый производителем провод действительно плохого качества.

Используйте сетевые фильтры.

Хорошие сетевые фильтры, которые оборудованы высокочастотными подавителями , неплохо умеют убирать так называемый белый шум и другие помехи, вызванные некачественным питанием и помехами в сети.

Зачастую, в схемах встроенных усилителей, не бывает качественной схемы подавления помех, что приводит к искажениям , шуму из колонок и разным звукам, когда начинает работать холодильник либо электро — розжиг газовой плиты у соседей 🙂

Помните то, что дешёвые фильтры – никак не спасут вас от помех. Такие способны защищать технику от импульсных токов, которые возникают к примеру при ударе молнии в проводку, и только.

В фильтрах, которые нам нужны – должен быть подавитель (фильтр) высокочастотных помех. Они также бывают полезны для ресиверов и усилителей, как для защиты, так и для лучшей помехоустойчивости.

Хорошие фильтры делают компании ZiS Pilot (начиная с серии GL ), APC .

Если колонки гудят или из них идёт посторонний звук.

Причины обычно две:

• Некачественный источник сигнала, либо кабель.
• Некачественные входные конденсаторы во встроенной усилительной части (если колонки активные).

В первом случае , нужно проверить кабель, посмотреть вставлены ли разъёмы полностью в штекера и проверить целостность кабелей. Также нужно отвести провода от других, особенно от кабелей питающей сети и радио , так как они создают вокруг себя магнитные поля.

Во втором случае , нужно вскрыть колонку с усилительной частью. Обычно она тяжелее и имеет радиатор.

Далее нужно найти конденсаторы схемы фильтрации питающей сети. Обычно их два и они самые крупные. Их стоит выпаять и заменить на новые, качественные и с большим максимальным напряжением и ёмкостью. Также стоит посмотреть не вздулись и не потекли ли (коричневая или жёлтая засохшая жидкость рядом) другие. Если да, то на замену без раздумий.

Также можно заменить и другие крупные конденсаторы, так как на мультимедиа акустике качеством они не выделяются.

Другие полезные советы по улучшению качества звука вашей акустики, без каких то модификаций.

Правильная расстановка акустики.

Для достижения максимально возможного качества звучания, акустику нужно правильно расставлять по комнате.

От правильной расстановки акустики зависит 30% успеха в достижении правильной звуковой картины.

_________________________

1. Высокочастотные динамики (ВЧ ) – должны быть на одном уровне с ухом слушателя для лучшего позиционирования в пространстве.

2. Порт фазоинвертора ничем не должен быть закрыт . Расстояние от стены или другого препятствия должно быть более 15 см, чтобы низкие частоты не терялись на выходе и ничего, не препятствовало их распространению по комнате.

3. Передние динамики должны быть расставлены на 30 градусов , от точки взгляда слушателя и направлены строго на него.

Задние, на 30 градусов от боковой точки слушателя (от 90 градусов ) Только в этом случае обеспечивается лучшая глубина звуковой картины.

4. Оптимальное расстояние , на котором должны стоять динамики от слушателя – 2 метра для напольных колонок и 1 метр для полочных .

5. Исключите посторонние источники звука . Это может быть открытое окно, не тихий системный блок и так далее. Все эти звуки – мешают восприятию звука и могут даже великолепный звук – сделать неразборчивым и мало детализированным.

Заключение.

Ещё раз повторим действия:

1. Укрепить общую конструкцию.

2. Обить корпус звукопоглощающим материалом внутри.

3. Доработать фазоинвертор.

4. Установить акустику на шипы.

5. Заменить провода внутри и снаружи на более качественные. Подключить через хороший сетевой фильтр.

6. Правильно расставить акустику, исключить источники шума.

7. Слушать.

Большинство данных советов, подойдут как для активной акустики, так и для пассивной.

Творите и удивляйтесь, как лучшую сторону изменяется звучание.

Удачной модификации!

Часть 1. Зачем это надо

Вообще доработке колонок посвящена целая куча материала, как журнального, так и большого количества интернет-статей. Однако, почти все они делятся на две основные группы:

1. Твикаем АС (Х) и наслаждаемся результатом, особенно в сравнении АС (Y).
2. Большая статья по перепайке проводов и набивке корпуса ватой с последующим рассуждениями как все стало круто.

Несколько особняком стоят отечественные колонки, где каждая модель описана отдельно и весьма подробно, а уровень переделок иногда такой, что считать это твиком в обычном значении уже нельзя. Да и повторить не так просто. Здесь мне хотелось обобщить весь опыт, в том числе и свой, по доводке звука колонок вообще, не опуская и проводов с ватой. Ориентируясь, в основном, на новодел ценой от 200 до 1000 долларов. Более дешевые часто просто безнадежны, а более дорогие доводить гораздо сложнее (точнее, доводить так, чтобы не стало хуже). С этой точки зрения диапазон от 200 до 1000 самый оптимальный для вложения небольшого - 10-20% от цены колонок - количества денег, дабы закрыть некоторые статьи экономии производителей и говорить о существенном росте достоверности звучания.

Прежде чем описывать вносимые в колонки изменения, хотелось бы предостеречь последователей от характерных ошибок, ведущих к потере без того не лишних денег, времени и собственных сил.

• Определитесь окончательно. Лезть или не лезть в заводское изделие каждый решает сам. Однако, если вы по жизни человек неуверенный, то лучше не производить необратимых действий. Производя твик (особенно комплексный) учтите, что звучание колонок весьма отдаленно будет похоже на оригинальное. При этом изменения будут не только в лучшую сторону. Часто переделки приводят к тому, что вылезает та грязь, на которую вы раньше просто не обращали внимание. Это может быть как грязь самих АС (например из-за неправильно рассчитанных фильтров вылезет резонанс ВЧ- головки), так и недостатки вашей электроники. Об этом следует помнить, и, если звучание вашей системы вас в целом устраивает, радуйтесь, вы - счастливый человек.

• Не торопитесь. Не делайте из колонок действующий макет по отработке переделок. Может оказаться, что после четырех разборок вы посрываете половину саморезов, крепящих динамики. В идеале, колонки надо разбирать два раза. Первый - для разведки: ревизия конструкции, перерисовка кроссовера, поиск потенциально слабых мест. Второй - для доработки - сразу и всей - которую запланировали. С саморезами надо обращаться осторожно. Особенно, если толщина стенок колонок меньше 16мм. При необходимости можно в отверстие капнуть клея ПВА - так можно частично восстановить сорванную резьбу. К тому же, чем чаще вы будете вскрывать корпуса, тем больше у вас шансов повредить динамики и отделку, чего ни будь перепутать.

• Не экономьте. Стоит потратить немного денег и не менять одну фигню на другую, чтоб потом недоумевать - какая лажа этот апгрейд. Хорошие компоненты стоят хороших денег, от этого никуда не деться. Ставить надо как минимум на класс выше, чем то, что в колонках уже стоит. В первую очередь это касается конденсаторов в фильтрах. Экстремизм тоже, впрочем, не уместен. Конструкция должна быть сбалансирована, запихать в SVENы (например) Супримов на цену еще одних таких SVENов: на любителя затея.

• Комлексный апгрейд требует серьезной квалификации и опыта исполнителя , особенно в отношении кроссоверов, а также некоторой измерительной техники. Если вы не обладаете достаточным радиолюбительским опытом, не стоит выходить за рамки описанных ниже доработок. Результат может быть непредсказуемым. Впрочем, почти наверняка, в худшую сторону.

Часть 2. Напильник

Механические доработки корпусов - классика жанра. Описано очень подробно и везде практически одинаково. Доступны для всех, у кого есть подходящая отвертка и немного желания. Начнем, однако, не отходя от истоков. На рис.1 нарисованы типичные колонки - полочная, напольные двух полосные и трехполосная. Различить трехполоску от двух-с-половиной полосной очень просто изнутри. Трехполосная имеет отдельный отсек для СЧ-динамика. Все варианты (точнее не все, а процентов 95) двухполосок имеют один общий объем на несколько НЧ-СЧ динамиков.

Рис.1

1. Полочная АС

2. Напольная двухполосная АС

3. Двухполосная с несколькими НЧ динамиками

4. Трехполосная АС
Красным цветом - усиливающие распорки.

Соответственно к каждой конструкции корпуса - свой подход, при общих начальных целях. Для начала cнимаем один НЧ динамик и смотрим внутрь. Определяем толщину стенок линейкой (или штангенциркулем):

• 10-12мм - вам не повезло - это, как правило, Китай, с МДФ третьей свежести - возможности по доводке корпуса сильно ограничены возможностью испортить его навсегда;
• 12-16мм - тоже не много, но здесь уже можно что-то сделать, не боясь, что ящик развалится от неосторожного движения;
• 16-20мм - нормально, все описанное ниже относится именно к этому варианту.
• Больше 20мм - упрочнения, как правило, не требует. Вообще, это определяется путем постукивания по корпусу.
• Исключение - тонкие корпуса из дерева (не из опилок!) - такие, как правило, делаются с высоким умыслом, упрочнять их также не следует.

Разумеется, корпус должен быть герметичным. Все стыки проклеены, вся фурнитура - клеммы, порты ФИ, динамики - посажены без зазоров, винты затянуты плотно, без срывов. Люфтов нигде никаких не допускается. В принципе это нонсенс, но в наш век повсеместного угнетения рабочего класса и власти чистогана, возможны самые удивительные отклонения от этой нормы.

Далее вклеиваем распорки . Клей - по дереву или эпоксидная смола, ПВА в конце концов. Распорки - кусок фанеры, деревяшки, старого плинтуса - не должны быть слишком объемными - в сумме не более 250см3 для полочника (типично) и 1000см3 для напольника. Иначе это может заметно уменьшить внутренний объем и повлиять на настройку фазоинвертора. Также надо помнить, что передняя панель может быть как самой слабой, так и самой прочной стенкой. Второй случай возникает, когда передняя панель имеет толщину более 18мм и на нее посажен на шесть (например) винтов динамик с литой корзиной - получаемая прочность изначально очень высока. В первом же случае переднюю панель необходимо жестко связать распоркой с задней панелью (у напольных колонок). Для полочных эта мера не так актуальна. Распорка между боковыми стенками желательна всегда, поскольку, расположенная по середине стенки, увеличивает ее сопротивление деформации в четыре раза. Типичные примеры установки распорок - на Рис.1

Доработка посадочных мест. Если передняя панель имеет достаточную толщину, то необходимо напильником или электролобзиком сделать фаску по внутреннему радиусу отверстия под НЧ/СЧ драйвер (Рис.2). Это мера заметно облегчает дыхание динамику, положительно влияет на качество подачи средних частот. Необходимо пропускать те места, где саморезами динамик крепится к корпусу, чтобы не ухудшить качество затяжки крепежа.

1. Фаска; 2. Чехол на магнитную систему

Доработка высокочастотного динамика выглядит иначе и не так однозначна. Необходимо посадочное место обработать герметиком, стараться, чтобы вокруг пищалки не было каких-либо неровностей. Корпус динамика должен плавно (желательно вообще без швов) переходить в переднюю стенку. Лицевая панель в идеале должна иметь мягкую фактуру (рояльный лак при этом - один из худших вариантов). Пример для подражания - кожаная отделка Sonus Faber. Все это необходимо для выравнивания АЧХ ВЧ динамика и уменьшения дифракционных эффектов корпуса колонки. Ввиду трудновыполнимых условий данные доработки можно отнести в разряд опционных - если есть возможность и желание. Так, установка ВЧ динамика диаметром 100мм с выступом 3мм приводит к увеличению неравномерности его АЧХ примерно на 2дБ.

Демпфирование. Штатно в колонке может находиться:

1. Кусок тонкого синтепона - выбросить и забыть.
2. Лист ячеистого поролона на задней стенке - отложить пока в сторону.
3. Что-то третье - битум или комбинация поролона и синтепона - можно ничего не менять или переложить аккуратней, или добавить количество.

Общий подход при демпфировании такой. На стенки наносим битумную мастику. Это может быть леплент (самоклеющаяся лента, продается в стоительных магазинах), битум автомобильный из баллончика (этот будет долго вонять), наплавляемая кровля, или что то другое на ваш вкус. Главное - вязкая битумоподобная основа. Обработка - на боковые стенки в один слой (1-2мм), на заднюю в 2 слоя (2-4мм), на верх, низ - в один слой. Если динамик НЧ/СЧ находится в непосредственной близости от нижней (верхней) стенки корпуса, то эту стенку надо обработать в два слоя. Если край НЧ/СЧ динамика находится дальше 5см от стенки, этого делать не надо. Пластмассовую трубу фазоинвертора тоже надо обработать в один слой (обернуть с наружной стороны). Битумная изоляция снижает добротность колебаний стенок корпуса (слышны при простукивании), уменьшает переотражения звуковых волн на средних и умеренно низких частотах.

Далее, (когда все высохло) укладываем (можно приклеить) на всю заднюю стенку войлок толщиной примерно 6-10мм. Если войлока нет, укладываем на его место отложенный ранее поролон. На боковые стенки ничего укладывать не надо. На нижнюю можно. Далее закупаем синтепон (есть в магазинах ткани). Ширина листа - примерно 2.5 ширины колонки, длина листа - от 0.5 до 0.7 высоты колонки. Толщина - 1-2см. Складывается в валик и укладывается ближе к задней стенке. Принцип простой - чем дальше синтепон от стенок - тем лучше он работает. Синтепон, (как и вата, но она намного менее удобная в работе, а по свойствам не лучше) размазанный по стенкам, практически бесполезен.

На данном этапе важна умеренность. Если переложите поглотителей, бас станет аморфным, потеряет четкость. Необходимо будет разобрать снова и уменьшить количество синтепона - поролона.

Все описанные меры достаточно действенны, чтобы серьезно улучшить достоверность воспроизведения середины и мид-баса. Для того чтобы достичь нирваны, необходимы навыки пользования паяльником, а также некоторая сумма на приобретение компонентов и проводов.

Часть 3. Паяльник

При первом удобном случае необходимо полностью (и без ошибок!) перерисовать схему разделительных фильтров, либо поискать схему кроссоверов акустики в интернете. Доводка их до ума может занимать месяцы, здесь будут только общие рекомендации по замене компонентов, остальное - удел радиолюбителей. Однако и это немногое дает больше, чем все игры с проводами, и сравнимо по эффекту с заменой усилителя. Итак, срисовываем кроссовер, записываем полярность подключения головок. В колонках не должно быть различий ни по номиналам, ни по полярности включения головок. Следует насторожиться, если на НЧ/СЧ динамик фильтр не стоит. Причин для этого может быть несколько, однако следствие одно - менять конденсаторы ВЧ в этом случае не стоит. Это или бесполезно, или приведет к доминированию ВЧ над серединой (или же усугубит это явление). В любом случае необходимо будет менять схему, что уже выходит за рамки твика для всех. Типичный вариант может быть таким - Рис.3

Рис.3 Кроссовер Infinity Alpha 30

Понятно, что на катушках номиналы не написаны, однако узнать их значительно проще, чем кажется. Для этого понадобится LSP-CAD или LS-LAB (например) и пара простых щупов. Но об этом в другом месте. Замена индуктивностей таит в себе ряд подводных камней, и ошибиться там намного проще. Главное - конденсаторы. На них все как раз написано. Все кондеры емкостью менее 20мкФ надо поменять на такой же номинал, но другого типа или на большее рабочее напряжение. Логика замены такая:

Подходящие типы конденсаторов для разделительных фильтров: из отечественных можно попробовать серию К78 на рабочее напряжение больше 100В, К-42У9. Можно сразу забыть про К73-16, К73-17. Из серии К73 если и ставить, то с рабочим напряжением не ниже 400В. Из буржуйских - Mundorf, Audyn Cap, Solen, Jantzen, Multicap, Visaton и еще много чего, главное чтобы финансы позволяли. Разница в классе заметна, более дорогие конденсаторы, как правило, дают лучший звук.

Приятного прослушивания. Дмитрий Корчагин.

Несомненно, потенциал этого хитрого устройства, скрывающегося за кожухом кремового цвета, огромен, но добиться от него качественного звука невероятно сложно. Если отказаться от мысли о построении акустической системы для компьютера с нуля, то остается либо истратить сумму, сопоставимую с ценой всего ПК, либо постараться улучшить звучание уже имеющейся аппаратуры.

Условия современного рынка заставляют производителей постоянно уменьшать себестоимость выпускаемой продукции, экономя на качестве. Такая экономия обычно сопровождается приданием товару привлекательного внешнего вида и активной рекламой. Возьму на себя смелость утверждать, что развитие аудиотехники остановилось еще в далеких 80-х годах XX в. Если не рассматривать появление цифровых носителей и нестандартных источников звука, то дальше шло только упрощение и удешевление. Поэтому я предлагаю минимизировать последствия подобной экономии и убрать некоторые огрехи производителя, благодаря чему компьютерная акустическая система начнет звучать значительно лучше.

А нам оно надо?

Попытаемся сформулировать общие требования к качеству звукового сопровождения в персональном компьютере. Как минимум, звук не должен раздражать, вызывая желание выключить колонки. Если ПК используется для просмотра фильмов, то основное требование к акустической системе заключается в четкой передаче голосов, когда речь воспринимается без усилий и внятна даже в том случае, если несколько героев говорят одновременно. Остальные звуки должны ассоциироваться с их источниками, а не напоминать шумы.

Что касается прослушивания музыки, то, перефразируя расхожую поговорку, можно сказать: звук не бывает слишком качественным. В идеальном случае колонки должны иметь минимальные коэффициенты искажений, развивать достаточное акустическое давление (имеется в виду работа на большой громкости без роста искажений) и воспроизводить частоты от 30 до 20 000 Гц. В то же время построение (как индивидуальное, так и серийное) более-менее приличной акустической системы является весьма наукоемкой, трудоемкой и требующей значительных материальных затрат задачей.

К сожалению, подавляющее большинство компьютерных акустических систем не соответствуют таким требованиям. Качество звучания средних (как по цене, так и по распространенности) компьютерных колонок можно описать очень просто. Воспроизводимые частоты обычно находятся в диапазоне 100-12 000 Гц (для однополосных устройств). При этом звучание испорчено сильнейшими искажениями и «призвуками» корпуса. Если присутствует высокочастотный динамик, то либо его отдача из-за низкой чувствительности намного меньше, чем у среднечастотного, либо игра высоких частот больше похожа на лязг. Еще хуже обстоит дело с низкими частотами. Их недостаток обычно компенсируется комплектацией колонок (которые в данном случае принято называть сателлитами) сабвуфером. Но последний вместо мощного усиления низких частот бубнит на одной. В общем, картина ужасающая. Однако сделать звук приятнее и качественнее можно (и нужно).

Конструкция компьютерных АС

Основной принцип построения компьютерных стереоколонок является общим практически для всех выпускаемых сегодня моделей. Отличия наблюдаются только в качестве используемых комплектующих и дизайне (и цене, конечно).

Давайте посмотрим, что представляет компьютерная акустическая система, на примере дешевых пластиковых колонок компании A4-Tech (фото 1). Несмотря на абсолютно «несерьезный» вид, устройства подобного класса все еще довольно популярны. Правда, если на рынке стереосистем можно наблюдать некий прогресс в виде перехода на более мощные модели, то многоканальные наборы (4.1, 5.1) до сих пор комплектуются подобными колонками в качестве сателлитов. Поэтому доработка таких продуктов по-прежнему актуальна.

По акустическим и музыкальным достоинствам данные колонки практически не отличаются от подобных им стереофонических собратьев в ценовом диапазоне до 10-15 долл. и сателлитов от 5.1-канальных наборов ценой до 100-130 (!) долл. Подопытные колонки были подключены к звуковой плате Sound Blaster Live! 5.1, возможностей которой в данном случае более чем достаточно.

Мне не сразу удалось догадаться, что издаваемые колонками стоны и хрипы и есть воспроизводимый звуковой сигнал. После существенного уменьшения уровня громкости ситуация заметно улучшилась. Отсюда можно сделать первый вывод: номинальная мощность данных колонок слишком низкая. Развиваемого акустического давления едва хватает на то, чтобы «озвучить» место непосредственно у монитора. Как и следовало ожидать, низких частот не оказалось вообще, но приятно удивило наличие высоких почти до самой верхней границы диапазона, правда, качество их оставляет желать лучшего. При воспроизведении музыки огромное количество порождаемых искажений очень сильно портит звучание, лишая его естественности. Ни о какой детальности и речи быть не может. А пики АЧХ и «призвуки» пластикового корпуса, которые сильно раздражают слух, делают данную (как, впрочем, и многие другие) акустическую систему для прослушивания музыки непригодной. С другой стороны, для озвучивания системных событий, некоторых игр и мультимедийных приложений при нетребовательности уха к хорошему звуку эти колонки вполне подойдут.

С точки зрения конструкции рассматриваемый образец представляет собой канонический вид активных однополосных стереоколонок. Усилитель, выполненный на одной микросхеме, физически расположен в корпусе правой колонки. Оттуда же идет сигнальный межблочный кабель на звуковую плату, кабель питания и силовой акустический кабель к другой колонке. Сами корпуса выполнены из достаточно толстой пластмассы, поэтому характерных «призвуков» у данного экземпляра несколько меньше, чем у более хлипких собратьев. Наверху расположен порт фазоинвертора, который играет скорее декоративную роль, нежели осуществляет реальный подъем низких частот. При его закрывании звук практически не меняется. Хочется еще раз отметить, что именно так (редко иначе) устроено большинство однополосных активных стереоколонок (назвать их акустическими системами язык не поворачивается).

В более дорогой ценовой категории широко распространены деревянные двухполосные акустические стереосистемы. Помимо материала корпуса их главное отличие заключается в присутствии и в той и в другой колонке двух динамиков вместо одного; каждый из них отыгрывает только определенный диапазон частот. Обычно качество таких систем намного выше, чем однополосных. С конструктивной точки зрения двухполосные системы отличаются только наличием разделительных фильтров между динамиками, которые обычно находятся непосредственно в самих колонках.

Самыми дорогими и «престижными» на сегодняшний день являются многоканальные акустические системы (2.1, 4.1, 5.1). Но и здесь отличия минимальны. Главное из них заключается в присутствии сабвуфера, где и располагается усилительный блок. В качестве фронтальных, тыловых и центрального (когда он есть) сателлитов используются те же дешевые однополосные колонки, похожие на рассмотренные выше. Поэтому музыкальные возможности таких наборов весьма скудны (исключение составляют лишь очень дорогие системы).

Доработка

Опираясь на личный опыт, с уверенностью могу сказать, что чем дороже акустическая система, тем выше ее потенциал с точки зрения доработки. Ведь с ростом цены системы влияние любой ее детали на звук усиливается многократно. Независимо от ценовой категории слабых звеньев в устройствах предостаточно из-за желания производителя сэкономить. Если в дешевых колонках качество звука ограничено низкими возможностями динамиков, то в более дорогих системах слабым местом становится практически все остальное. Но радикально улучшить звук можно всегда. Рассмотрим все по порядку.

Корпус

В акустической системе он оказывает очень большое влияние на качество звучания, поэтому и доработать его следует в первую очередь. Для того чтобы грамотно за это взяться, необходимо иметь хотя бы поверхностное представление о природе связанных с ним процессов.

Основное назначение корпуса - формирование характеристик акустической системы в области низких частот. От него же зависит и качество воспроизведения нижнего диапазона средних частот. Например, при использовании хлипких корпусов из-за колебаний стенок уменьшается уровень звукового давления на низах и увеличивается число пиков и провалов АЧХ в середине. Многократно возрастает также уровень нелинейных искажений. А длительность переходных процессов может достигать 100-120 мс из-за большого времени спада колебаний стенок. С ростом их толщины влияние корпуса уменьшается. Все эти факторы значительно ухудшают качество звучания акустических систем, вызывая появление «ящичных призвуков», увеличивают неравномерность АЧХ и приводят к возникновению задержанных резонансов. При этом изменяется тембр звучания и ухудшается передача стереопанорамы. Кстати, акустические системы с деревянным корпусом гораздо предпочтительнее пластиковых именно из-за неоспоримых преимуществ дерева с точки зрения вышеперечисленных факторов. Думаю, теперь вы осознали необходимость улучшения характеристик корпуса. Давайте посмотрим, как это можно сделать.

Существует два пути передачи звука по корпусу: возбуждение колебаний в результате излучения тыльной стороной диффузора динамика и прямая передача колебаний от динамика на стенки корпуса. Рассмотрим методы борьбы во втором случае.

Попробуйте включить колонки на полную громкость. Скорее всего стенки корпуса начнут сильно вибрировать, а сама колонка - подпрыгивать на столе, что влечет за собой и растрату полезной энергии, и появление всех вышеперечисленных последствий. Поэтому первым делом требуется укрепить стенки - поставить распорки или установить ребра жесткости. Выбор метода определяется в каждом случае отдельно, но чаще всего небольшим пластиковым и деревянным колонкам вполне хватит ребер жесткости. А при объеме корпуса более 20 л (в компьютерных акустических системах такие размеры бывают только у некоторых сабвуферов) лучше применить оба.

Теперь о технической реализации. Ребра жесткости представляют собой относительно толстые деревянные рейки, которыми надо укрепить самые большие стенки (чаще всего боковые и заднюю). Фиксировать их надо по всей диагонали стенки, можно клеем (например, ПВА), обеспечив максимальную площадь соприкосновения. Чем толще, массивнее и тяжелее рейки, тем лучше. Ограничение лишь одно: они не должны сильно уменьшать внутренний объем колонки. Помимо многократного увеличения жесткости корпуса, для маленьких и «воздушных» пластиковых колонок возрастание массы предотвратит их подпрыгивание на большой громкости, что существенно уменьшит искажения (фото 2).

Установка распорок может существенно повысить качество и количество басов в акустических системах закрытого типа (при объеме колонок более 20 л). В открытых (фазоинверторных) корпусах распорки скорее всего будут лишними, а для маленьких сателлитов они вообще бесполезны. Устанавливать их нужно между боковыми, передней и задней стенками (примерно по центру), а места соприкосновения распорок со стенками промазать клеем.

Хочу заметить, что установка распорок и ребер жесткости не всем колонкам на пользу. Например, у рассмотренной в начале статьи модели корпус такой толстый, что перегрузка динамика возникает гораздо раньше, чем корпус начинает вибрировать и подпрыгивать. Поэтому такая доработка корпуса им не нужна.

Все, с вибрацией стенок разобрались. Теперь нужно погасить волны, идущие с тыльной стороны диффузора; отражаясь от стенок корпуса, они выходят вперед через прозрачный для них динамик (для звука это всего лишь кусочек тоненького картона), вызывая акустическое «короткое замыкание» на некоторых частотах и значительное усиление нелинейных искажений. В идеальном случае такие волны должны полностью гаситься внутри корпуса. К сожалению, это возможно только при использовании специальных конструкций корпусов. Но в компьютерных акустических системах применяются гораздо более примитивные варианты оформления. Поэтому придется использовать звукопоглощающий материал. С его помощью можно практически полностью заглушить частоты выше 300-600 Гц, но с понижением частоты его эффективность начинает заметно падать. В качестве звукопоглощающего материала лучше всего подходит обычная вата (натуральная несколько предпочтительней синтетической), которая продается в аптеках. Она позволит убрать резкие пики и провалы АЧХ в диапазоне 500-5000 Гц.

Для корпусов среднечастотных динамиков трехполосных акустических систем и дешевых однополосных, где задача получения баса не стоит, вопрос звукопоглощения решается очень просто. Скорее всего там уже расположен некий звукопоглощающий материал, но со своими функциями он не справляется. Его необходимо заменить ватой, хорошо распушив ее и равномерно заполнив весь объем колонки (фото 3). Эта простейшая процедура сделает звук маленьких пластиковых колонок несколько приятнее. А после заполнения ватой корпусов среднечастотных динамиков моей самодельной системы разница оказалась очень заметной, что подтверждает предположение о том, что с ростом класса акустической системы растет и потенциал для доработки.

Помимо способности преобразовывать звуковую энергию в тепло, вата обладает еще одним очень полезным свойством. При правильном заполнении корпуса можно как бы «обмануть» динамик - заставить его «думать», что он находится в большем по объему ящике, чем в действительности. Благодаря этому получается гораздо более убедительный бас. Дело в том, что в процессе работы воздух внутри корпуса нагревается и происходит его тепловое расширение. А когда внутреннее пространство ящика заполнено ватой, то шевелящиеся волокна рассеивают это тепло. Теоретически заполнение корпуса может дать «виртуальную» прибавку объема до 40% от истинных размеров. Как вы, наверно, уже поняли, данный абзац скорее обращен к владельцам тех акустических систем, где присутствует низкочастотный динамик.

Для корпусов закрытого типа все очень просто. Если объем ящика не превышает 80 л (практически все компьютерные акустические системы удовлетворяют этому условию), то его следует заполнять из расчета 24 г ваты на литр объема. При этом можно получить примерно 30% «виртуального» пространства. Естественно, предварительно нужно измерить объем корпуса. В распушенном состоянии вата должна занять все внутреннее пространство. Такая нехитрая операция существенно увеличивает отдачу на низких частотах. Возможно, с целью достижения лучшего результата количество ваты придется изменить.

С фазоинверторными корпусами дело обстоит несколько сложнее. Для сохранения нормальной работы фазоинвертора необходимо, чтобы пространство между ним и тыльной стороной диффузора было открытым. В противном случае значительная часть звуковой энергии не попадет в фазоинвертор, а попросту превратится в тепло. Для фазоинверторных корпусов оптимальная плотность заполнения находится в пределах 20-22 г на литр объема. Но в таком случае вата займет собой все пространство колонки, что недопустимо. Проблема решается просто. Распушенную вату нужно слегка утрамбовать и упаковать в несколько марлевых мешочков, которые можно подвесить к верхней и боковым стенкам. Главное - не закрыть ватой пространство от диффузора до входа в фазоинвертор (если после размещения ваты басы вдруг пропадут, то с вероятностью 99% именно это вы и сделали).

Если для глушения средних частот ваты вполне достаточно, то на частотах ниже 300 Гц начинаются серьезные проблемы. Для них вата почти прозрачна. И многократное отражение звука от стенок корпуса с возникновением стоячих волн и последующим их выходом через прозрачный для них диффузор приводит к тому, что практически все компьютерные колонки сильно бубнят и гудят на басах. В результате бас-гитара, басовый барабан и прочие басовые инструменты звучат практически одинаково. Поэтому всем колонкам с низкочастотными динамиками - сабвуферам и сателлитам от дорогих многоканальных наборов (где обычно стоят достаточно хорошие динамики) - строго показана дополнительная отделка стенок корпуса (с внутренней стороны, естественно) специальным звукопоглощающим материалом. Пожалуй, единственным качественным и доступным материалом является войлок (его применяют и в дорогих Hi-Fi-акустических системах, и для шумоизоляции в старших моделях «Мерседесов»). Одного слоя толщиной в 1 см будет достаточно, чтобы заметно повысить качество (но не количество!) низких частот. Если найти войлок проблематично, пригодятся и старые валенки. Вот и все, что можно сделать с корпусом акустической системы с целью повышения качества звучания. К сожалению, объем журнала не позволяет рассмотреть сразу все остальные методы улучшения звучания. Поэтому о доработке динамиков, фильтров, усилителей, экранировании звуковых плат и прочих «вкусностях» я расскажу в следующем номере.

Удачи и качественного звука!

Мощность

Большинство компьютерных акустических систем пестрят красочными наклейками с фантастическими цифрами, обозначающими их мощность. Причем с уменьшением цены колонок значение этой характеристики начинает стремиться к бесконечности. А вся хитрость заключается в наличии нескольких стандартов измерения этой самой мощности, чем и пользуются производители.

PMPO (Peak Music Power Output) - пиковая кратковременная музыкальная мощность, более известная как «китайские ватты». Она обозначает максимально достижимое пиковое значение сигнала за минимальный промежуток времени (обычно за 10 мс), при подаче которого устройство не сгорит. То есть этот параметр абсолютно ничего не говорит ни о реальной мощности, ни о максимальной громкости колонок. Поэтому его используют только производители дешевых пластиковых «погремушек» с единственной целью - привлечь покупателя. Если вам не безразлично качество приобретаемой акустической системы, то тех колонок, мощность которых указана в PMPO, лучше избегать.

RMS (Root Mean Squared) - среднеквадратичное значение электрической мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями. Мощность измеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц до достижения уровня гармонических искажений (THD, Total Harmonic Distortion), равного 10%. Это уже более информативный параметр, хотя для характеристики звука все равно непригоден (как все параметры, измеряющие мощность). Помимо того что значение THD, равное 10%, огромно, это всего лишь попытка описать акустическую систему как потребителя энергии. Но за неимением других параметров можно пользоваться и этим.

SPL (Sound Pressure Level) - уровень звукового давления, развиваемого акустической системой. Значение SPL есть произведение относительной чувствительности акустической системы на подводимую электрическую мощность (по логарифмической зависимости). Это самый информативный показатель. Дело в том, что акустическая система с чувствительностью 100 дБ при подведении сигнала мощностью в 1 Вт будет играть с такой же громкостью, что и акустическая система с чувствительностью 86 дБ (большинство современных акустических систем среднего уровня имеют чувствительность 86-88 дБ) при подведении 50 (!) Вт.

1 АЧХ - амплитудно-частотная характеристика.

Искажения

Всего существует два вида искажений, возникающих при работе как усилителей, так и динамиков.

Интермодуляционные искажения - нелинейные искажения, присутствующие в частотном спектре двухтонального (и более) сигнала. Они заключаются в наличии составляющих, являющихся суммой и разностью основных и гармонических частот входных сигналов. Например, при подаче смеси сигналов 1 кГц и 5 кГц возникают интермодуляционные искажения: 6 кГц (сумма 1 кГц и 5 кГц) и 4 кГц (разность между 1 кГц и 5 кГц). Эти продукты интермодуляционных искажений взаимодействуют друг с другом, создавая практически бесконечный ряд частотных составляющих.

Гармонические искажения (THD, Total Harmonic Distortion) - появление в частотном спектре сигнала дополнительных составляющих, кратных основной частоте. Например, при подаче синусоиды частотой 1 кГц, создаются составляющие с частотой 2 кГц (вторая гармоника), 3 кГц (третья гармоника) и т. д. (рис. 1).

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) заключается в неспособности современных динамиков (исключение составляет лишь плазменный ионофон) воспроизводить все частоты (даже в пределах рабочего диапазона) с одинаковой громкостью при подведении равной мощности. В любом случае будут возникать пики и провалы АЧХ, изменяющие тембр звучания акустической системы.

Фазоинвертор

Фазоинвертор представляет собой трубу или отверстие, выполненное в ящике. Звук, излучаемый тыльной стороной диффузора, не гасится звукопоглотителем, а двигает массу воздуха в трубе фазоинвертора. На частотах, близких к частоте настройки, фаза волны разворачивается на 180о. Тем самым обеспечивается подъем низких частот. Фазоинвертор работает в очень узкой полосе частот, а при достаточно широком спектре сигналов низких частот происходит затягивание переходных процессов в виде «окрашивания» звуков басового регистра. Вследствие этого различные по тембру музыкальные инструменты звучат весьма сходно.

Типы корпусов

Среди множества типов корпусов (иногда называемых «акустическим оформлением») в компьютерных колонках используют всего несколько.

1. Закрытый ящик. Динамик заключен в герметичный ящик. Волны, излучаемые тыльной стороной диффузора, должны полностью гаситься звукопоглотителем и стенками корпуса. Такая конструкция полностью оправдана для среднечастотных динамиков и обеспечивает очень высокое качество передачи низких частот (но при маленьком КПД).
2. Фазоинверторный ящик. Самая распространенная конструкция двухполосных компьютерных акустических систем. Позволяет получить подъем низких частот, но при некотором ухудшении качества
3. Band-pass. Практически все сабвуферы компьютерных акустических систем имеют данный тип корпуса. Band-pass представляет собой двухкамерный ящик (добавлена резонансная камера 2), звук выходит через один или несколько фазоинверторов (рис. 2). Существует несколько разновидностей Band-pass, все они позволяют существенно повысить КПД, но сильно "размывают" басы, превращая их в монотонное гудение. Методы доработки корпуса - общие с другими типами корпусов (доработке подлежит только камера 1)

Рис. 2. Схема корпуса типа Band-pass

У различных компьютерных акустических систем среднего ценового сегмента (в частности Microlab PRO2 и Thonet & Vander Dass) был замечен один общий и сильно неприятный недостаток - при включении чего-то в соседнюю розетку в колонках слышится громкие раздражающие щелчки. Что особенно не радует в ночное время. Ручку громкости у компьютерных колонок удобно выкрутить до значения, близкого к максимальному, чтобы в будущем регулировать её в полном диапазоне с компьютера. Что не лучшим образом влияет на громкость тресков. Особенно громко щёлкали колонки при выключении очистителя воздуха для пайки , но и на всяческие мелкие импульсные блокои питания/зарядные устройства, включаемые и выключаемые из соседней (и не только) розетки реакция колонок тоже была неприятной. Обозначенная проблема - следствие тотальной экономии китайцами на всём при проектировании и производстве. Решение проблемы - добавить в схему то, на чём было сэкономлено.

При осмотре внутренностей акустики было замечено отсутствие какого-либо фильтра помех сетевого напряжения. Сами усилители в подобных устройствах традиционно делаются на микросхемах со встроенным стабилизатором, т.е., весь блок питания у них состоит из трансформатора, диодного моста и пары электролитических конденсаторов (в моих усилителях их ёмкость - 4700 мкФ на каждое плечо).

Для начала, решено было установить сетевой фильтр. Проблему щелчков при включении/выключении вентилятора в соседней розетке он не решит (в этом можно убедиться, подключив колонки к качественному внешнему сетевому фильтру - полностью щелчки не исчезают), но лишним точно не будет, учитывая обилие импульсных помех в розетке. Сильно заморачиваться с фильтром не стал и заказал в Китае, вот такой (на всяких алиэкспрессах подобные фильтры ищутся поисковым запросом “EMI power amplifier filter”).

Фильтр впаял в разрез проводов питания. Крепить внутри его не стал, просто поместил в распечатанную на 3D-принтере небольшую коробчонку, чтобы не заммкнуло куда и не прибило током кого..

Следующий простой и очевидный способ улучшить качество питания - увеличить ёмкости "электролитов" хотя бы до 10 000 - 15 000 мкФ. При этом стоит учитывать то, что пусковые токи при зарядке таких емкостей так же увеличатся, и диодный мост должен иметь хороший запас по току, чтобы при включении ему не поплохело. Так же, для лучшей фильтрации, я добавил по дросселю в каждое плечо (получив Т-образный LC-фильтр). В результате нарисовалась такая схема:

И заказаны платы:

Тут в каждое плечо можно установить до пяти электролитических конденсаторов ёмкостью от 2200 мкФ до 4700 мкФ (с рабочим напряжением от 25 … 63В) и по паре неполярных конденсаторов. В качестве последних я использовал китайские плёночные на 0.22 мкФ, такие:

На плате выведены входной и выходной разъёмы, причём, на вход можно подавать как переменное напряжение (тогда ставится диодный мост), так и уже выпрямленное (если планируется использовать мост уже имеющийся в усилителе).

Собранная плата получилась такой:

Далее, с платы усилителя убрал выпрямительные диоды. Вообще, их можно и оставить, если не критично то, что на них упадёт ещё пара вольт питания. Вместо диодов поставил ещё парочку дросселей на 100 мкГ - хуже от них точно не станет. Плату конденсаторов закрепил в корпусе, провода от понижающего трансформатора идут на её вход, выход фильтров - на питание платы усилителя. Также установил на выходах фильтра ещё по диоду FR157 для шунтирования импульсных помех (катодами к плюсу), они внесли весомый вклад в забарывание щелчков.

Результат - щелчки при выключении соседа-вентилятора стали возникать реже, а громкость их стала ощутимо меньше, они уже не раздражали так, как изначально. Громкого резкого звука при включении/выключении теперь не наблюдается вообще. Увеличение емкостей в фильтре БП даёт меньшие просадки напряжения и на высокой громкости теперь не должно быть ощущения, что звук проваливается.

Изготовлению корпусов акустических систем ранее была посвящена отдельная статья «Аудио-кулибиным на заметку ». Сегодня же речь пойдёт о доработке самой критичной начинки в готовых продуктах.

Во-первых

Доводить до ума имеет смысл далеко не все акустические системы. Существуют модели, которые, что называется, сами просят доработки. Тогда при минимальных затратах получаешь максимальное улучшение качества звучания. А вот с некоторыми моделями лучше не связываться: либо намаетесь без ощутимого результата, либо встанет себе дороже. Иногда в таких моделях уже выжат максимум, но, как правило, они изначально оказались не наделены каким-либо талантом и остались навек обыденными середнячками или откровенными неудачниками.

Если слегка порыться в Интернете, можно обнаружить довольно много самопальных переделок, причём достаточно подробно и грамотно (например, на www.audiotest.ru) описанных. И что любопытно: чаще всего доработке подвергаются одни и те же модели! Например, Defender SPK 720, Defender SPK 750 Volcano, Microlab 1/2/3, JetBalance 381 – из активно-мультимедийных, или Acoustic Energy AESprit, JBL Е60, Radiotehnika R400, Sven 740, Sven 730 B, AVE 330 – из недорого Hi-Fi.

Одна из самых дорабатываемых «компьютерных» акустических систем – JetBalance 381 (на днях вышел третий официальный релиз!)

Найдутся люди, которые категорически не захотят вторгаться во внутренний мир колонок за $300-400, особенно новых (увы, прощай бесплатный гарантийный ремонт). А излишне впечатлительные персоны будут дрожать даже за $50-100 по окончании гарантийного срока. Что ж, «каждый правый имеет право» распоряжаться своим добром по собственному усмотрению… Однако слушать пылкие увещевания перестраховщиков или нет – ваше личное дело. Корректная переделка оправдывается с лихвой! Отдельные акустические системы начинают звучать в 2-3 раза дороже при копеечных вложениях (ваш личный труд, естественно, не в счёт).

Почему этого не сделал производитель? – с ленинским прищуром спросит особо въедливый потребитель. Причин тому масса: в своё время не захотел связываться с дерзким улучшением звучания (влияние традиций в Hi-Fi весьма сильно), посчитал экономически рискованным поднимать цену (конкуренты порой вынуждают «ужаться» до последнего конденсатора), тривиально не додумался. При этом известны случаи, когда на базе спешно снятой с производства младшей модели выпускалась старшая, гораздо более дорогая. Но главная причина в том, что производитель по-прежнему вынужден втискиваться в рамки стандартов, которые по многим аспектам безнадёжно устарели.

Во-вторых

Главным объектом доработки являются разделительные (cross) фильтры, они же кроссоверы. Почему именно они? Да потому, что это самый дешёвый и самый эффективный в плане улучшения звучания вариант. Так почему же производитель сам до этого не додумался?! – опять воскликнет бдительный читатель-потребитель. Дело в том, что оптимизация фильтра – очень тонкий процесс (фактически ручной работы), до сих пор плохо поддающийся точному расчёту. А любое серийное производство по умолчанию ненавидит ручную работу, тем более утомительные исследования по науке. Особенно когда впопыхах шлёпаются недорогие колоночки. А «хай-фай» или не очень – роли не играет. Самое грустное – когда фильтры, как бы хороши они ни были, не в состоянии исправить неудачный выбор динамиков, а производственная процедура зашла уже слишком далеко, и замены ждать неоткуда.

Никто не спорит, во многих случаях целесообразно заменить хилые динамики или один наиболее дешёвый (во всех смыслах) динамик, чаще всего, высокочастотную «пищалку». Однако сей путь и дорог, и коварен. Замена пищалки вслепую, без измерения АЧХ, тянет за собой целый хвост проблем. На слух, да ещё не особо тренированный, полагаться чревато. Тестовые диски зачастую не спасут. Многочисленные итерации приведут лишь к измочаливанию колонки с неизбежным убиением сто раз перепаянных фильтров. Более того, попробуй найди хороший динамик, чтоб влез на место старого без столярных издевательств над корпусом.

Очень часто налево и направо раздаются советы по замене внутриколоночного провода на более толстый, более медный, а то и вовсе серебряный. Сама по себе, без решения «первопричиной» проблемы в комплексе, подобная элегантная «рацуха» малоэффективна.

Другой совет с подвохом: демпфирование (заглушка) корпуса акустической системы. Опять-таки, без комплексного подхода набивка ватой (поролоном, сентипоном) или заливка битумом (!) обычно почти ничего не даёт. Если уж корпус совсем никакой, то поутихнут призвуки, ну а дальше как бы немного улучшаются низы – и всё. Тут следует отметить, что правильно сделанный, достаточно крепкий и мудро заглушенный корпус в сочетании с подобранными динамиками и тщательно подогнанными фильтрами обеспечивают чёткий и не перевранный бас. В противном случае велика вероятность того, что колонка будет продолжать бубнить на одной частоте, примерно одинаково отвечая на разные ноты.

Теперь ещё один «полезный» совет: замена промышленных конденсаторов на специальные аудиофильские (ценой от 20 долларов и выше), вроде немецких M-Cap Supreme и прочих подобных. Да, правильный конденсатор способен ощутимо улучшить звук (на высоких частотах), но правильный – ещё не значит наиболее дорогой. А самое главное, если звук портит некая сильная гадость, то любые попытки замены даже на супер-пупер конденсатор попросту умрут незамеченными в этой преобладающей пакости.

Наиболее каверзные по последствиям советы касаются переделки лицевой части корпуса, например, сглаживания углов. Положительный эффект безнадёжно стремится к нулю, а внешний вид с большой вероятностью станет далёк от понятий эстетики.

В-третьих

Делать собственноручно или обратиться к специалисту – вот в чём вопрос. Прогнозируемый ответ: без соответствующей аппаратуры и без должного опыта и знаний быстрый позитивный результат гарантируется только при использовании готового апробированного рецепта, предложенного кем-то достаточно квалифицированным.

В отдельных случаях можно слегка поэкспериментировать методом «научного тыка», однако допустимые рамки этого фривольства очень узки, о чём подробнее будет рассказано далее.

Известно, что неизбалованный слух превыше всего порадует любимый частотный (он же тембральный) баланс. Заядлый меломан легко простит неровности-шероховатости частотного отклика и нелинейные искажения, но предпочитаемое соотношение (!) частотных компонент обязательно должно ласкать слух. Основное преимущество доработки заключается в том, что вы можете сделать такое звучание, какое персонально желаете (в определённых пределах; зависит от конкретной акустики).

Однако следует иметь ввиду: без спектрального анализатора обойтись очень тяжело. И если таковой у специалиста отсутствует, лучше поискать другого мастера. Впрочем, существуют спецы с уникальным слухом, способные вычислить проблемные области частот при воспроизведении правильных фрагментов музыки с корректировкой в реальном времени программными (параметрическим или многополосным) эквалайзерами.

Плагин параметрического эквалайзера

Характерный случай доработки акустической системы

Стыковка СЧ-и ВЧ-динамиков в частотной (а также фазовой) области – ахиллесова пята недорогих колонок. По «обычаю», у разработчиков попросту не доходят руки согласовать динамики. Причём сие распространяется как на мультимедиа, так и на Hi-Fi акустику.

Вот пример АЧХ разошедшейся в огромных количествах стереопары Microlab Solo-1 (оценка АЧХ проводилась с внешним усилителем без вмешательства тембра). Мало того, что провал на стыке слишком велик, так ещё масла в огонь подливает губительное обрамление вспученными горбами в районе 1 кГц и 6 кГц. Сие безобразие исправимо доработкой фильтра. А вот акцентирование верхнего баса без замены СЧ/НЧ динамика и переделки корпуса толком не подправить.

АЧХ Solo-1 в пассивном режиме

Обычно в недорогих колонках в точке стыка (от 1,5 до 5 кГц) «по традиции» красуется глубочайший провал АЧХ, но может быть вспученность, и не одна. Провал на слух определить сложнее. Точнее говоря, наши уши гораздо легче мирятся с пониженным уровнем звука на определённых частотах, особенно на тех, на которых чувствительность слуха максимальна. А вот вздутия и острые пики режут слух где бы то ни было в широкой полосе частот.

Цель типичной доработки фильтров: убрать по возможности нежелательные пики или сместить их в безобидную область, например, туда, где есть провалы. В идеале хорошо бы некоторые провалы сгладить, но это уже программа максимум для особо умелых ручек.

Представление, что лучшая АЧХ – это как можно более ровная прямая в области рабочих частот, явно устарело. Это признают ведущие мировые производители акустических систем. Правда, дальше дискуссий процесс пока не идёт, но уже сам факт «прояснения сознания» заслуживает пристального внимания. Сразу отмечу, сие физическое отражение действительности, данное нам в ощущениях, не распространяется на студийные мониторы ближнего (!) поля.
На каком удалении обычно слушают музыку на домашней Нi-Fi акустике? Метра два с половиной или три, максимум четыре. Это уже не ближнее поле. Тут другие законы. На расстоянии в несколько метров затухание высоких частот становится сильно заметным на слух (см. обзор «Sound-комфорт. Обзор трифоника JetBalance JB-465 »), что было перепроверено лично на разных акустических системах. Как выяснилось, существуют сильно и слабо «дальнобойные» пищалки. Некоторую роль играет направленность. Короче, нюансов – выше крыши, поэтому ещё предстоит тщательное аналитическое обобщение.
Лучше вспомним так называемые линии равной громкости. Слух человека устроен своеобразно: звук с интенсивностью 80 дБ (относительно акустического давления 1*10-5 Н/м2) на частоте 20 Гц воспринимается по громкости одинаковым по сравнению со звуком интенсивностью 40 дБ на 100 Гц, а также с интенсивностью 20 дБ на 1 кГц (= 20 фон) и 30 дБ на 10 кГц. Кстати, на высоких частотах через 40 биологических лет восприятие звука человеком ухудшается более чем на 20 дБ. По мере увеличения интенсивности звука разница в восприятии громкости на разных частотах становится менее выраженной. То есть наше ухо, в отличие от измерительного микрофона, неравномерно оценивает громкость звука на разных частотах. Посему не удивительно, что люди с нормальным слухом частенько с помощью тембра или эквалайзера, ослабляя средние частоты, поднимают низкие и верхние (на громкости ниже средней).

Что же, хватит рассусоливать, пора засучить рукава. В первую очередь придётся выполнить относительно неприятную процедуру демонтажа динамиков. У недорогих колонок либо используются съёмные клеммы, от которых в любой момент жди подвоха, либо разделительные конденсаторы припаяны прямо к динамику. Более того, частенько акустические провода внутри проведены в обрез и, потянув за колодку разъёмов, размещаемую на тыльной части, с большой вероятностью можно сдёрнуть зажим с клеммы, серьёзно нарушив электрический контакт. В итоге всё равно придешь к демонтажу и пайке.

Первое железное правило доработки акустических систем: перепаять накидные клеммы! Исключение: когда утопленные в корпус, к тому же сидящие с натягом, динамики невозможно вынуть без опасных повреждений. Внимание: припайка к контактам ВЧ-динамиков с корпусом из пластмассы должна происходить без перегрева зоны пайки.

ВЧ-динамик и клеммы

Демонтаж динамиков следует проводить предельно аккуратно, чтобы отвёртка не соскочила и не повредила диффузор (особенно нежны бумажные). Найти в продаже идентичный динамик вдалеке от столиц будет архитрудно. Да и в первопрестольной, если колонки редкостные, элементарно можно угодить впросак. Любая замена на близкий по параметрам чужой динамик грозит вылиться в смену на парной колонке. Если провода действительно оказались коротковаты, то их надо нарастить. А если ещё и тонковаты (для начального Hi-Fi – менее 0,75-1,00 кв. мм на жилу), то заменить предпочтительно на OFC медные, чтобы к проводным делам больше не возвращаться.

Соблюдайте полярность! Дабы не запутаться с самого начала доработки, маркируйте провода, или меняйте по одиночке.

Главное – не тип конденсатора, а разброс номинала! Технология современного (и не очень) крупносерийного производства обеспечивает разброс с 5 до 20%. Чтобы подобрать с приемлемой для качественного стерео точностью (в пределах 2%), понадобится специальный измерительный прибор ($50 минимум). Если же влепить ёмкости с разбросом 20% в левую и правую колонки, то сильно нарушится фазировка стереопары в области частот, где работает фильтр.

Аудиофилы дружно поют дифирамбы плёночным конденсаторам, а производители недорогого Hi-Fi упорно ставят в кроссоверы электролитические, постоянно и на удивление дружно ругаемые всеми эстетами акустической доработки. Профессор Вандер-Хул советует использовать кондёры из металлизированного поликарбоната (российский аналог К-77). А доктор Клячин, специализирующийся именно на разработке и точной доводке фильтров, рекомендует полипропиленовые и металлобумажные, при этом довольно резко отзываясь о полистирольных и фторопластовых. Попробуйте их сначала купить где-нибудь у нас в глубинке! Самые доступные в России «ёмкости» – типа отечественных К73-хх (цена от 10 до 20 руб. за штуку) весьма приемлемы «по звуку», но они не маленькие (ведь надо на 60-100 В и выше), и впихнуть их на место удаляемых компактных электролитов порой крайне проблематично. К73-хх (в частности, цвета морской волны К73-17с) действительно дают некоторое улучшение звука на частотах выше примерно 6 кГц, однако величина положительного эффекта на практике обычно не столь велика, как хотелось бы.

Итак, рассмотрим доработку фильтра на примере фронтальной пары «напольников» из 5.0 комплекта «Mirage» (~8100 руб.) от датской Eltax.

Симпатичная колоночка, осталось лишь полностью раскрыть звучание

Основанием для доработки послужил просочившийся факт снятия с производства данной модели и выпуска на её базе флагманской стереопары ценой под 600 евро. Правда, модернизированный корпус немного нарастили в высоту, зато, судя по внешнему виду, динамики если и изменились, то не глобально.

Переделываемый «напольник» оказался 2.5 полосный, т.е. один из СЧ/НЧ-динамиков (верхний) просто сидел в параллель к ВЧ-и НЧ-фильтрам других динамиков. Колонки имели воздушное, открытое звучание, но, увы, слишком подчёркивали частоты в области 6 кГц, что приводило к шепелявости. Также отмечались заметные нелинейные искажения и раздражающие призвуки на верхне-средних частотах. К счастью, бас поставлен правильно, корпус имеет выгнутые боковины и нужные распорки (чтобы придать необходимую жёсткость), вдобавок отлично задемпфирован изнутри. Посему работы вроде бы предстоит не много.

Основательная переделка любого фильтра начинается с прорисовки его блок-схемы. Конечно, если вы действуете по готовому сценарию, то данный этап можно пропустить, но для общего развития не помешает.

Схема дорабатываемого кроссовера

В случае с нашим «Миражом» ВЧ-динамик обрамлялся фильтром низких частот второго порядка, состоящим из конденсатора ёмкостью 4,7 мкФ и одной катушки с воздушным сердечником. Кроме того, для согласования динамиков по чувствительности ВЧ-головка обвешивалась двумя сопротивлениями на 5 Вт: одно последовательно (1,5 Ом), другое параллельно (15 Ом). На нижний СЧ/НЧ динамик отведён фильтр первого порядка, состоящий из одной катушки (также с воздушным сердечником) индуктивностью 0,3 мГ. Обратите внимание: для «басовика» катушка ставится последовательно, а конденсатор – параллельно (для «пищалки» всё наоборот). Применённый в Eltax Mirage подход во многом традиционный, ничего экзотического нет, за исключением довеска из одного басовика без фильтра.

Кроссовер-вид сверху

Кроссовер – вид сбоку

Кроссовер – вид снизу (изолятор удалён)

Как видим, фильтры изготовлены цивилизованно добротно, можно сказать, с любовью. Катушки намотаны толстым проводом и установлены перпендикулярно друг другу – намек на аудиофильский подход. Провод, идущий к динамикам, приличного диаметра и удобно промаркирован цветом. Короче, качество на должном европейском уровне.

Насторожила величина сопротивления колонки по постоянному току, измеренная тестером. 2,8 Ом – ой-ёй, что-то маловато будет! Даже умножив на положенные 1,25, никак заявленные 4 Ом не получим. Непонятно, что имел в виду производитель, указав 4-8 Ом. Возможный технологический разброс? Вряд ли… Измерение импеданса показало крайне слабую зависимость от частоты. А вот это славненько! Любому усилителю будет очень легко работать с подобными акустическими системами.

Снятая АЧХ полностью подтвердила слуховые впечатления. Нездоровое вспучивание на 6 кГц очевидно. Верхний басовик явно не справляется с возложенной на него дополнительной функцией замазывать стык между СЧ и ВЧ. Удаление на расстояние 2,5 метра сглаживает частотный отклик, но полностью проблему не устраняет.

АЧХ (-20 дБ) при удалении на 1 метр

Частотный отклик при удалении на 2,5 метра

Первое, что интуитивно пришло в голову, это включить оба СЧ/НЧ-динамика синфазно в параллель на один и тот же фильтр (сразу после катушки). Сказано – сделано! В результате призвуки на средних частотах исчезли. Ура-а-а!!! Стоп, проверим получившееся сопротивление колонки. Самую малость возросло. Уф-ф-ф…

Давно настал черёд измерить АЧХ отдельно для каждого динамика. Смотрим. Пищалка способна эффективно работать с 2 кГц, жаль только, что искажения при этом могут быть опасно велики по причине близости резонанса. Не зря умудрённые опытом инженеры Eltax отодвинули частоту раздела намного выше 2 кГц!