19 июня 2018 года


Upgrade акустической системы Defender Volcano 1


07.02.2006 Лучшая в своей ценовой категории, данная АС стала абсолютным чемпионом на «соревнованиях ММ-Звук 4», но, как известно, совершенству нет предела, к нему можно только стремиться, так что любой, даже самой замечательной системе всегда кстати небольшой профессионально сделанный апгрейд…
Версия для печатиВерсия для печати

За помощью мы как всегда обратились к терпеливым конструкторам F-Lab(а).

Доработка Defender Volcano 1

Измерения АС Volcano1 и последующий анализ показали, что Volcano1 имеет очень хорошую АЧХ и высокую характеристическую чувствительность 88db/1w/1m, не свойственные для обычных мультимедийных АС.

В то же время были выявлены два существенных, на наш взгляд, недостатка:

  1. Недостаточное сечение фазоинвертора, которое приводит к возникновению аэродинамических шумов на повышенной громкости.
  2. Низкая частота раздела кроссовера и HP фильтр 2-го порядка для твиттера не позволили в должной мере отфильтровать резонанс твиттера. В результате, при повышенной громкости искажения в твиттере возникают гораздо раньше, чем могли бы.

Начнём с акустического оформления…


Перво-наперво, мы увеличили диаметр фазоинвертора с 33 до 47мм, а затем, чтобы сохранить частоту настройки, увеличили и длину фазника с 80 до 130 мм.


С тем, чтобы уменьшить переотражения волн в диапазоне средних частот, мы оклеили внутренние стенки системы «яичным» (пупырчатым) поролоном. Это критично, так как при увеличенном диаметре фазника, расположенного спереди, их влияние становится весьма заметным.

В том же самом диапазоне средних частот в фазоинверторе возникает резонанс воздушного столба, для нивелирования которого нам пришлось установить по всей длине фазника пластиковую перегородку. Эта перегородка делит фазник на два равных объема, собственные резонансы двух этих труб смещаются на более высокую частоту и их негативное влияние на звук уменьшается.

Переходим к усилителю…

Моделирование акустической системы в программе LEAP 5 позволило сделать вывод, что модернизация системы возможна только при переходе на фильтры 3-го порядка. При той же частоте раздела это позволит улучшить фильтрацию резонанса твиттера на 4db.

Анализ схемы усилителя показал, что модернизация будет не очень сложной.
Организовать HP фильтр 3-го порядка на твиттер удалось заменой конденсаторов в существующем HP фильтре 2-го порядка и заменой конденсатора С105. Конденсатор С105 и резистор на входе усилителя мощности представляют собой пассивный HP фильтр 1-го порядка. В сумме мы получили HP фильтр 3-го порядка.
С вуфером всё немного сложнее. Для организации LP фильтра 3-порядка пришлось добавить новые элементы, на схеме R New, C New, которые представляют собой пассивный LP фильтр 1-го порядка.

В тракте НЧ имеется ещё один HP фильтр 2-го порядка с частотой настройки 36 Гц.
Это так называемый «обрезной фильтр». Его предназначение - не пропустить на вуфер низкочастотную составляющую спектра звукового сигнала, находящуюся ниже частоты среза фильтра.
Для чего это нужно? Наша АС имеет фазоинверторное акустическое оформление. В таких системах смещение диффузора на частотах ниже частоты настройки фазоинвертора стремительно возрастает, что может привести к механическому разрушению громкоговорителя.
Наш громкоговоритель имеет экскурсию Хмах = ±3мм.
Моделирование в LEAP 5 показало, что в данном акустическом оформлении при подводимой мощности 1вт смещение диффузора на частоте 20 Гц = ±3мм, а при подводимой мощности 25вт - ±15мм.
При использовании обрезногоHP фильтра и при подводимой мощности 25вт экскурсия становится равной ±6мм, и в нашем случае это не смертельно.

Defender Volcano 1

Приведена схема для одного канала. На схеме нет цепей MUTE/SDBY и питания, в данном случае они нам не нужны. Выделены фрагменты, которые подверглись доработке.

Итак, что было сделано:

  • В фильтрах заменены микросхемы NJM4558 на OP275.
  • Конденсаторы С103, С104, С303, С304 заменены на 3n3.
  • Конденсаторы С105, С305 заменены на 6n8.
  • Конденсаторы С203, С403 заменены на 22n.
  • Конденсаторы С204, С404 заменены на 8n2.
  • Конденсаторы С211, С411 заменены на 10uF, NP и шунтированы 150n FKP.
  • Конденсаторы С205, С405 заменены на 4.7uF, NP и шунтированы 100n FKP.
  • Резисторы R203, R204, R403, R404 заменены на 8.2 К.
  • Резисторы R202, R402 заменены на 91 К.
  • Добавлены R New – 1K, C New -15n.

Все конденсаторы в фильтрах полипропиленовые, тип – МКР, желательно подобрать с точностью ±1%.
Все резисторы в фильтрах так же желательно подобрать с точностью ±1%.

Теперь же перейдём к самому интересному моменту нашей доработки. Компания Ф-Лаб предложила нам перевести оконечный ВЧ-усилитель в токовый режим!

Оконечный Усилитель

Оконечный усилитель низкочастотного канала был оставлен без изменений, мы лишь зашунтировали электролитические конденсаторы в цепи обратной связи. Для шунтов использованы конденсаторы FKP 150n.

Оконечный усилитель высокочастотного канала был переведён в режим с токовой обратной связью. Для этого в цепь обратно связи добавлены R208, R209, R210, R214, R215 номиналом 1.2 Ома 2 Вт, и конденсатор С51 номиналом 150n. От качества этого конденсатора напрямую зависит качество звучания усилителя, поэтому применён конденсатор FKP 150n.


График Rz динамиков

Теперь твиттер включён в цепь обратной связи, поэтому АЧХ усилителя повторяет форму кривой импеданса твиттера. Для коррекции АЧХ АС применены корректирующие цепочки.
L1C215 – режектор на частоту резонанса твиттера, цепочка R212C214 компенсирует высокочастотный подъём.
Аналогичная цепочка R213С213 используется и для вуфера.

Графики АЧХ доработанного Defender Volcano 1:


График, характеризующий работу фильтра



АЧХ оригинального Defender Volcano 1 и доработанного

Приведенный выше Апгрейд рекомендован людям с высокой квалификацией в области электротехники.