Кто ж не помнит из 70-х годов знаменитые колонки С-90? (На самом деле там стояла латинская буква S, и потому это рижское изделие называлось акустической системой Radiotehnika S-90, но привычка всему иностранному не доверять тоже пришла из этого времени, и потом далеко не все знали, что прибалты пользуются латиницей.) Завсегдатаи танцев в клубе (в 80-х названных дискотеками) в такие подробности не вдавались, а потому и до сих пор называют эти колонки С-90. Буквально легендарной акустике советских времён и будет посвящена данная статья.

Ностальгия

"Радиотехника S-90" считалась одной из лучших систем того времени и была востребована повсеместно. Концерты в домах культуры самых удалённых уголков нашей страны, выступления самодеятельности, школьные вечера с песнями и танцами - всюду эта аппаратура была незаменимой. Репетиции некоторые безответственные товарищи рисковали проводить на дому, и колонки С-90 создавали незабываемый звуковой эффект в абсолютно всех квартирах панельной пятиэтажки. "Благодарность" соседей была тоже неописуема. Их можно понять. Даже если владелец "врубал" среднюю громкость, посторонние звуки просто испарялись: куда-то исчезал вой собак, стук соседей по батареям, а также звук вялого баса из обычных колонок двумя этажами выше.

Колонка "Радиотехника" возвещала не то о приближающемся землетрясении, не то о военном истребителе, на бреющем полёте задевающем крышу. Люстры подпрыгивали, хрусталь в сервантах тоненько позванивал, а всё в комнате, что было не закреплено, явно вибрировало. Хотя нужно сказать, что в своём классе колонки С-90 самыми мощными и не считались, и не были, к ним устанавливался усилитель. Кстати, рабочие варианты этой аппаратуры нарасхват и сегодня. Стоит такая, даже сильно подержанная ретро-техника весьма недёшево. Колонка "Радиотехника" любой модификации в рабочем состоянии обойдется в сумму от четырёх тысяч рублей. Одна!

Описание

Акустическая система "Радиотехника" высшего (нулевого) класса 35 АС-1 появилась в продаже в 1977 году и сразу была названа С-90. Колонки характеристики имели наилучшие по тем временам, особенно если учесть, что в пользовании была только советская аппаратура. Разработаны они были сугубо для бытового использования, и занималось этим конструкторское бюро "Орбита" на Рижском производственном объединении "Радиотехника". Впоследствии вся серия этих акустических систем получила марку С-90.

Колонки характеристики свои целиком и полностью оправдали, они не уступали импортным ни в чём, значительно превосходя все отечественные. Чтобы звучание акустической системы было полноценным, к ней в обязательном порядке подключался усилитель типа "Электроника" или "Амфитон". В частотном диапазоне от 31,5 до практически 20 кГц колонки работали с номинальной мощностью 35 Ватт. Причём в паспорте значилась мощность девяносто. Звуковое давление, о результатах которого написано выше, равнялось 1,2 Па.

О недостатках

Вес одной колонки иногда превышал тридцать килограммов. Стоили они триста рублей за пару (инженер зарабатывал в месяц от девяноста рублей до ста двадцати). Однако в свободной продаже их мало кто видел. Музыкальные колонки С-90 многие покупали по одной, несмотря на то что не было никаких гарантий, что при покупке второй удастся сделать из них хорошо настроенную пару. Впрочем, даже если покупалась пара, сбалансированность её тоже никто не гарантировал: например, правая колонка С-90 мощность всю свою собирала воедино и настойчиво звучала громче левой. Это несмотря на то, что аппаратура позиционировалась как обладающая высшей категорией качества.

Этот недостаток не единственный из тех, что могла иметь колонка С-90. Динамики высоких частот часто выходили из строя, поскольку тонкие и слабые провода сами по себе не очень практичны. На средних частотах звучание было откровенно плохим и часто портило всё впечатление. Другая электроника рядом с этими громадами акустической системы не выдерживала, да и на человека создаваемое колонками магнитное поле влияло отрицательно. И всё-таки именно S-90 идеально могли создавать объёмное звучание в обычной квартире стандартного панельного дома. Особых претензий к саунду в общем-то не было.

Установка

Недостатки, которые имели советские колонки С-90, не останавливали меломанов всея Руси. Они оставались несколько десятилетий акустической системой из разряда самых массовых. Многие тысячи страниц на форумах посвящены им и сегодня. Это один из наиболее ярких символов ушедшей эпохи, обладавший к тому же надёжностью и долговечностью, каких и в помине нет у современных гаджетов. Колонки С-90 размеры имели внушительные (36 х 71 х 28,5 см), поэтому требовали правильной установки, что далеко не всегда сочеталось с возможностями.

Квартиры были довольно тесными (да и сейчас условия те же), а потому можно было увидеть колонки в полуметре от слушателя. В то время как идеальный способ для лучшего звучания - поставить их на постамент как раз полуметровой высоты и соблюсти расстояние от уха слушателя как минимум в два метра. Редкая комната обладает такими достоинствами, необходимой площади чаще всего не хватает, а потому и слушали настоящий звук, на который была способна эта аппаратура, разве что соседи.

Внешний вид

У колонки С-90 корпус сделан просто и добротно - неразборный прямоугольный ящик из ДСП, отделанный шпоном высокого качества из дерева ценных пород. Толщина стенки - шестнадцать миллиметров, а лицевая панель сделана из авиационной многослойной фанеры двадцати двух миллиметров. Стыки стенок и внутренних сторон укреплены специальными элементами, увеличивающими жёсткость и прочность корпуса.

На головках сделаны декоративные рамки чёрного цвета, штампованные из алюминиевого листа. Также они защищены металлической сеткой. На лицевой панели головка средних частот внутри изолирована конусообразным кожухом из пластмассы, головка низких частот расположена по вертикальной оси. В нижней части колонки расположена накладная панель из пластмассы с шильдиком. Там же находится отверстие 100 х 80 миллиметров - это выход фазоинвертора. Амптитудно-частотная характеристика (АЧХ) отображена на шильдике, все кривые соответствуют положениям регуляторов. Там же присутствует собственно название акустической системы и фирменный знак. На лицевую панель втулками прикрепляется вышеописанная рамка с тканью. На задней стенке снизу - колодка с клеммами.

Внутри

Внутренний объём заполнен звукопоглотителем из технической хлопковой ваты, обтянутой марлей. Таким образом уменьшается влияние звукового давления на АЧХ и достигается более качественное звучание колонки за счёт исключения резонансов во внутреннем объёме. Внутри корпуса - электрические фильтры на плате, разделяющие полосы акустической системы. В комплекте также были четыре ножки из пластмассы, предназначенные для крепления на основание корпуса, а также декоративная съёмная рамка с трикотажным полотном, добавляющая акустическую прозрачность.

Редкая акустическая система тех времён обладает такими качествами, как колонки С-90 - мощность звука просто зашкаливает! Но на близкой к предельной громкости низкие частоты становятся неразборчивыми и гулкими, а верхи начинают цокать - это характерная особенность высокочастотных головок 6ГДВ-1-16. Чуть позже, когда стала поступать в продажу аналогичная продукция - "Амфитон 35АС-018", "Орбита 35АС-016" и другие, головка использовалась уже другая. Иногда аналоги этой акустической системы давали более глубокое и сбалансированное звучание, чем оригинальные колонки S-90.

Линейка S-90

Все модификации S-90 и даже все аналоги её непременно были направлены на использование кассет. Высокочастотная головка достаточно хорошо воспроизводит звук в верхнем диапазоне частот благодаря кассетной деке и советскому усилителю. Но если нижняя и средняя части диапазона высоких частот воспроизводятся просто прекрасно, то самый верх от них отличается, потому получает нарекания за якобы завалы АЧХ и неравномерности.

А колонка "Орбита" линейки S-90 московского завода получилась поистине достойной альтернативой рижской "Радиотехнике". Эта модификация с аналогичным набором акустических головок отличалась лишь присутствием двутрубного фазоинвертора в самом низу корпуса. В итоге басы стали ниже и гуще. Однако сохранились на большой мощности проблемы с гулом и неразборчивостью, да и верхние частоты цокали точно так же, как и у "Радиотехники S-90".

Модернизация вручную

Многие меломаны всё-таки воплотили в жизнь собственную мечту: купили легендарные колонки S-90 и принялись дорабатывать их "напильником". Решение бюджетное, увлекательное, а потом звучание - на зависть всем. Снаружи за прошедшие тридцать лет колонки, естественно, прежний шик потеряли почти в ста процентах случаев, но тут главное - чтобы внутри никто не поковырялся. К работе нужно приступать, обогатив свой арсенал инструментарием. Понадобится основной набор отвёрток, плоскогубцы, паяльник. Первым делом снимается передняя панель, для чего нужно вывернуть десяток-другой разнообразных шурупов.

При разборке обязательно нужно произвести сверку: соответствует ли паспорту начинка. Чтобы на высоких частотах было 10ГД-35, на средних - 15ГД-11А, а на низких, например, 35ГД (ну, или что там в паспорте заявлено). Динамики чаще всего повреждаются, поскольку угробить технику и в течение одного дня можно, а за тридцать-то лет и подавно. К примеру, много могло случиться перестановок мебели и переездов. Скорее всего, что-то повреждено. Например, динамик низких частот. Его реанимация потребует дополнительной работы. Надо перемотать катушку. В принципе, это не так сложно, если знать некоторые тонкости и хотя бы несколько раз ранее сталкиваться с процессом перемотки. После намотки, центровки и просушки звучание динамика будет идеальным - исчезнут все посторонние призвуки.

Купола

Колонки S-90, как все знают, чаще всего огорчают звучанием ВЧ - с призвуками. Да и на средних частотах часто отсутствует звонкость. Умельцы рекомендуют в основном одно и то же: заменить СЧ, ВЧ и демпфилировать корпус. Но лучше лёгких путей не искать. Просто динамики прикрыты куполами из пластика. Это материал абсолютно неподходящий.

Шёлковые купола уберут призвуки и сделают звук прозрачнее. Поэтому динамики можно смело заменить. Пока модернизируется одна колонка, нужно обязательно тестировать звучание и сравнивать с той, которую модернизация только ожидает, то есть с оригинальной. Тогда становится абсолютно ясно, оставлять переделку или вернуть всё, как было. Главное - чтобы владелец колонок и золотых рук имел ещё и слух хороший.

Проводка и корпус

Чтобы улучшить звучание низких частот, нужна доработка корпуса. Долой ватно-марлевые матрасы! В магазинах продаётся недорогой ватин, из которого получится превосходная прокладка для начинки. И всего за сто с небольшим рублей! Всё это сделать можно быстро и без каких-либо усилий: ширина ватина - два метра, хватит на две колонки, но понадобится мебельный степлер или друг, у которого он есть. Перед монтажом на всякий случай лучше поменять всю проводку, вынуть переключатели. Выкроить ватин в два слоя и смело обшить корпус.

Труба фазоинвертора ставится на герметик, а после этого тоже обтягивается ватином. Непосредственно с фильтром работы тоже не так много. Переключатели не понадобятся никогда, поэтому их можно удалить, как и все ненужные элементы с платы. Все эти тридцатилетние тоненькие проводки заменить нормальными медными на всех соединениях. Далее освобождённый от всего ненужного фильтр нужно аккуратно установить в корпус и закрыть ватином. Весь бокс средних частот снаружи тоже должен уйти под упомянутый выше материал.

Итоги

Судя по отзывам домашних умельцев, такие простейшие доработки изменили звук техники в лучшую сторону просто несказанно. Басы стали чёткими, верх - прозрачным, лёгким. После замены динамика на средних частотах совершенно по-другому зазвучал вокал.

Переделка фильтра S-90

Побывав противником аудиофилии как упрощения, я, после экспериментов, изменил свою точку зрения и теперь готов даже пожертвовать чем-то ради малого количества препятствий на пути звука:). Это действительно очень важно, даже на рассмотренных ниже динамиках. Но это заставляет так же пожертвовать некоторыми вещами: большой мощностью и загруженностью частотных полос.

Нижеразобранный по косточкам кроссовер я применил для своей s-90de с динамиками: 30ГД-2, 6ГДШ-5-5, 3ГД-2, где он просто замечательно играет с любым жанром музыки. 3ГД-2 (его более худший аналог 6ГДВ-1-16) это очень старый ВЧ динамик (мой экземпляр 1977 года) с частотой резонанса аж 4500Гц (но существует мнение, что на этом месте он достаточно спокоен), поэтому высокая частота раздела СЧ-ВЧ обусловлена именно этим фактом. Тем не менее, большинство отечественных пищалок не далеко ушли, поэтому я считаю такой срез очень хорошим для них.

Этот фильтр будет отлично работать и на хороших зарубежных СЧ-ВЧ динамиках, что я и попробовал сам:). Но, конечно, его нужно изменить с учетом всего нового (частоты раздела в том числе) - за основу взять сам принцип.

p.s. Все же не стоит забывать, что все в мире не только относительно, но и субъективно:). К тому же, у меня на данный момент совсем нет средств измерения АЧХ своей системы - все подгоняется на слух в одном и том же помещении...

динамики

НЧ: Рассмотрим неплохой, в общем-то, басовик примененный в s-90. 30ГД-2 (75ГДН-1-4) номинальным сопротивлением Z=4Ом, чувствительностью S=86дБ (или дБ/Вт*м) и частотами F=30-1000Гц обеспечивает не самую лучшую ИЧХ (импеданс-частотная характеристика:)) в купе с плохим звучанием на частотах выше 500Гц.

У нас срез с него будет на 500Гц. В идеале, чтобы заставить работать этот динамик действительно хорошо, нужно отрезать от него все, что выше 200Гц. Ведь самый главный недостаток 30ГД-2 в том, что на этих частотах он бубнит ("звук из под колпака диффузора") и совсем плохо играет. Но чтобы сделать такую низкую частоту раздела нужен отличный СЧ динамик с частотой резонанса не более 70Гц.

CЧ: Штатный среднечастотник 15ГД-11 (20ГДС-4-8), с параметрами Z=8Ом, S=89дБ, F=200-5000Гц, не выдерживает никакой абсолютно критики ни по звучанию, ни по необходимым нам характеристикам. Поэтому его нужно заменить славным малышом 6ГДШ-5-4 (Z=4Ом, S=92дБ, F=150-12000Гц) который выглядит совсем несерьезно, но на деле оказывается очень даже хорош. К тому же обладает необходимыми нам размерами, ценой (не более $4!) и доступностью в России.
Нужно отметить невысокую мощность 6ГДШ-5 (как следствие неспособность работать на дискотеках/вечеринках) и всплески на некоторых участках частотного диапазона ("крикливость").

Были мнения, что 6ГДШ-5 обладает плохой направленностью на высоких частотах, из-за чего при сравнительно высоком разделе стереопанорама "неустойчива". Мне показалось это не так, поэтому, если будут проблемы, действуйте по обстоятельствам:).

ВЧ: Подойдет любая "пищалка" с параметрами S=89-92дБ и Z=16Ом. Важно отметить F (собственно говоря, минимальную рабочую частоту динамика) - она не должна быть более 4500Гц, и чем меньше, тем лучше.
Конструктивные размеры и крепления подбираются на месте подручными средствами.

чувствительность

СЧ: Чтобы отрезать лишние 7дБ (92-85=6) я предлагаю использовать вариант одного резистора, что позволит избежать лишних элементов в цепи и заодно снизит номиналы элементов фильтра из-за поднятия сопротивления динамика. Резистор R2=4.3Ом даст нам снижение на 6дБ. Снижение чувствительности резистором производится в примерном соотношении 1дБ/0.7Ом. Катушка L1 имеет собственное сопротивление 0.75Ом и поможет нам убрать еще 1дБ. Вуаля! :)

Однако, недостаток здесь в том, что нет точных формул и зависимостей, а приведенные мной значения появились в следстивии моих личных ощущений.

ВЧ: Действуем таким же методом, подбирая нужный резистор до достижения желаемого результата. Однако, в этой цепи элементов фильтра с большим собственным сопротивлением нет, поэтому резистор R1 нужно взять с запасом на 1дБ. Отметим так же, что громкость ВЧ динамиков относительно других в системе сильно характеризует ее "наклонности" - так, например, большинству слушателей нравится немного приглушенный звук ВЧ (примерно на 1-2дБ), система как бы "мягче". Что актуально для отечественных ВЧ динамиков не самого лучшего качества:)). Для тяжелой музыки может быть более важно подчеркивание высоких частот.

Приятно узнать, что изменения резисторов чувствительности в пределах одной единицы (1Ом) практически не сказывается на самом фильтре и частотах среза, что дает возможность поэкспериментировать.

Но не стоит пересекать разницу в 0.7Ома при экспериментировании с R2 - катушка L1 гораздо более чувствительна к этому изменению.

катушки индуктивности

Самое сложное. Нужно срочно найти способы измерить индуктивность, иначе точной настройки не получится.

За неимением способа померить предлагаю следующее: сравнивать катушки по собственному сопротивлению, учитывая все конструктивные параметры. Теоретически, если совпадут все факторы влияющие на номинал индуктивности (есть и совсем интересные - плотность витков, содержание примеси железа в каркасе:)), то можно получить необходимую индуктивность, как бы "по образцу".

Не смотря на все, этот метод, нужно сказать, очень неточен. Разницы между индуктивностью L2, к примеру, 1.5мГн и 1.27мГн по сопротивлению нет.

НЧ: Приведу свои параметры большой катушки (у нее еще "уши" по бокам): внутренний диаметр кольца: 35мм, внешний: 70мм, высота катушки: 37мм, ширина области намотки (высота без бортиков): 30мм, толщина провода (медь, эмалированная): 1мм. При этих параметрах сопротивление катушки постоянному току (измерянное цифровым тестером): 0.8Ом.
При соблюдении этих параметров у вас должна получиться индуктивность в районе 1.0-1.6мГн, поздравляю:).

Можно намотать катушку "старым дедовским" способом, зная какое количество витков нужно сделать. С недавних пор это стало известно: для 1.27мГн необходимо 210 витков "ручной" (не очень аккуратной) намотки. При этом на каждые 0.05мГн приходится примерно по 5 витков.

СЧ: Маленькие катушки должны быть все одинаковые по каркасу, я взял с самой маленькой индуктивностью. Внутренний диаметр кольца: 12мм, внешний: 32мм, высота катушки: 23мм, ширина области намотки (высота без бортиков): 18мм, толщина провода (медь, эмалированная): 0.5мм. Сопротивление: 0.7Ом, индуктивность 0.18-0.21мГн.

При 0.18мГн количество витков составляет 127 штук. При 0.21мГн - 136.

Кстати, не повторяйте ошибок СССР-сборщиков, не крепите маленькие катушки шурупами внутри - изменится индуктивность и добавится нелинейность; крепите на клей.

Для тех кто меряет сам: бесполезно пытаться перематывать маленькую катушку толстым проводом от большой, а вы наверняка захотите сделать это:). Даже намотав полностью весь каркас я не получил индуктивности более 0.1мГн.

В тоже время, если соорудить новый оптимальнейший каркас (см. линки, "Cec"), что не так-то просто как кажется, то собственное сопротивление катушки позволить выгадать 1дБ к чувствительности динамика - нужно будет немного откалибровать резисторы чувствительности перед динамиками.

Если попробовать найти где-нибудь еще такие же большие каркасы и намотать L1 катушки толстым проводом, то их сопротивление получится примерно 0.4Ом - тоже лучше.

p.s. Убедительно прошу, не пишите мне письма с просьбой помочь подсчитать этим методом индуктивность на других каркасах и другого номинала. Собирайте "коробочку" (см. линки), это очень легко и решит все ваши проблемы с точной намоткой катушек.

конденсаторы

Все предельно просто. Нужно найти такие же значения приличных по качеству конденсаторов, про типы можно прочитать тут, там же про резисторы, кстати. Конденсаторы можно объединять (суммировать) параллельно (как и уменьшать по правилу сопротивлений соединяя последовательно). Если вы разобрали фильтры s-90, то у вас уже должен быть неплохой набор нужных емкостей:).

Из отечественных, вместо наверняка попавшихся пленочных к73-хх, рекомендую попробовать металобумажные МБхх - более "мягкий" звук. При наличии средств и доступности желательно зарубежные MKP (1мкФ ~ $1.1, отечественный аналог - к78).

Конденсаторы, конечно, неполярные и на напряжение не менее 40В. Качество элементов в цепях Цобеля так же важно.

Здесь можно поэкспериментировать с изменением "окраса" системы, который дают конденсаторы. Рекомендую попробовать зашунтировать все конденсаторы (кроме тех, что в цепи Цобеля) небольшими (в районе 0.1мкФ) конденсаторами других, обычно более качественных, типов. Например, полистереном (к71-7) или слюдой (СГМ) - в результате получается более детальное звучание на средневысоких частотах и повышается прозрачность системы. К тому же метало-бумажные (МБхх) конденсаторы дают немного "мутный" звук. Шунтировать - значит объединять вместе параллельно:).

резисторы

Мощностью не менее 2Вт, при меньших возможен перегрев и изменение номинала. Из отечественных можно применить МЛТ-2. ПЭВ-10 из комплекта s-90 не самые лучшие, но скрепя сердцем пойдут... Рекомендую китайскую керамику - выглядит как белые зубы, большая такая, недорого продается повсеместно в радиомагазинах (мощности до 15Вт), но разброс номиналов присутствует в полной мере.

В прочем, на недискотечных мощностях отлично работают и маломощные МЛТ-резисторы, по крайней мере на месте R1.

Прошу обратить внимание на то, что номинал написанный на резисторе вовсе не обязательно тоже самое, что на самом деле. Настоятельно рекомендую подбирать резисторы отмеряя их омметром/тестером. В схеме приведены четко отмерянные резисторы.

При окончательной сборке колонок очень настоятельно рекомендуется ставить резисторы R1 и R2 как можно ближе к динамикам - прямо на клеммы. Это позволит очень сильно снизить влияние кабеля (который после этих резисторов, но не до них) на звук.
цепи Цобеля

Причина в том, что импеданс динамика непостоянен и растет со снижением отдачи по частоте. Этот эффект имеет место во всех без исключения головках динамического типа, независимо от страны и года производства. Точнее говоря, цепь Цобеля (в моем фильтре применен только упрощенный ее вариант; полные позволяют регулировать импеданс на низких частотах, что не всегда нужно) необходима для нормальной работы катушек индуктивности фильтра, при достаточно большой собственной индуктивности катушки динамика. Без цепи Цобеля работа индуктора как ФНЧ грубо нарушается и фильтрация практически не осуществляется вообще (!).

НЧ: Элементы R4 и C4. C3 желательно ставить больше, чем 60мкФ, но и их, для частоты раздела в 500Гц достаточно. R4 равен 4.3Ом.

Сравните ИЧХ 30ГД-2 без Цобеля и с ним. Графики приблизительные, но там можно увидеть частоту настройки фазоинвертора s-90 - вторая громадная скала слева, перед 100Гц:).

СЧ: ИЧХ 6гдш-5. Можно попробовать сгладить выше 3кГц Цобелем R3, C3. Для этого хватит 10-20мкФ и резистора 8.0Ом.

Важно: цепь Цобеля на СЧ обязательна для нормальной работы этого кроссовера. Без нее "новый легкий фильтр" показал свою полную несостоятельность на СЧ-ВЧ.

ВЧ: Из-за низкой индуктивности собственной катушки динамика и срезе на низких частотах цепь неактуальна.

фильтр

Во всех частотных звеньях применен пассивный всепропускающий фильтр первого порядка с затуханием 6дБ на октаву (изменение частоты в два раза), аппроксимация по Баттерворту. Собственно, сам фильтр посчитан программой JBL Speaker Shop и немного подогнан вручную:)).

НЧ: Фильтр низких частот. Как уже можно было понять, частота среза 500Гц (для 30ГД-2/75ГДН-1-4 желательна ниже, но выбрана как компромисс к 6ГДШ-5). Обеспечивается элементом L2, нагрузкой динамика в купе с упрощенной корректирующей цепью Цобеля.

СЧ: Полосовой фильтр. Нижняя часть (C2) согласована с фильтром НЧ звена и настроена на частоту среза 500Гц исходя из соображений резонансной частоты 6ГДШ-5. Верхняя часть (L1) согласована с фильтром ВЧ звена и настроена на 7500Гц, что позволяет сделать широкополосная структура динамика, в купе с Цобелем.
Обе части нагружены на 8Ом (4Ом от 6ГДШ-5-4 + 4Ом от R2).

ВЧ: Фильтр высоких частот. Частота согласована с верхней частью фильтра СЧ звена и работает на 7500Гц, что позволяет избежать проблем связанных с высокой частотой основного резонанса отечественных ВЧ динамиков. Нагрузка 21Ом (16Ом динамик + 5Ом от R1).

Все динамики включены синфазно, что в меньшей степени сказывается на фазовых характеристиках системы.

схема

Схема, принципиальная электрическая. Нажмите чтобы увеличить:).

Стрелочкой справа показан "вход звука" от усилителя. Пунктирные линии это bi-wiring (НЧ и СЧ-ВЧ звенья фильтра соединяются между собой параллельно у усилителя - плюс НЧ с плюсом СЧ-ВЧ к плюсу усилителя, минусы аналогично).

Серые цифры в скобках над элементами фильтра - их нагрузка. Серые цифры с "r" перед ними - собственное сопротивление элемента. Серые пометки -1dB - потери чувствительности динамика на элементах.

Рядом с динамиками кратко выписаны их важные характеристики, ниже указаны частоты раздела полос/звеньев.

Индуктивности в мГн, емкости в мкФ, сопротивления в Ом. После собирания фильтра, номинальное сопротивление колонки для усилителя остается равным 4Ом.

Вариант "нового легкого" фильтра для клонов s-90, точнее для Орбита 35АС-016. Динамики: 10гдв-2-16, 6гдш-5-4, 75гдн-1-4 - достаточно распространенный набор.

35АС-012	35АС-1 (35АС-201)	35АС-212
S-90B	S-90B	S-90D, S-100D
S-90E	S-90F

Производство трёхполосной Акустической системы "35АС-012" (S-90) начато с 1975г., "35АС-212" (S-90) с 1980г. Брянским электромеханическим заводом и Рижским радиозаводом имени Попова. Цена 1984г. S-90 (35АС-212) – 150 руб.

Диапазон эффективно воспроизводимых акустической системой звуковых частот, складывается из АЧХ трёх громкоговорителей: низкочастотного, типа - 30ГД-2 (75ГДН-1-4/8 или 75ГДН-3), среднечастотного типа - 15ГД-11А (20ГДС-1-8 или 20ГДС-3) и высокочастотного 6ГД-6-25 (6ГДВ-6-16 или 10ГД-35 или 10ГДВ-3) которые своими АЧХ дополняют и выравнивают общую амплитудно-частотную характеристику акустической системы, которая равна - 25...25.000 Гц. Входное сопротивление АС 3,2 ома. Выпускались и АС с сопротивлением по входу - 7,6 ома. Корпус АС выполнен неразборным, за исключением её передней панели, корпус АС выполнен из древесностружечной плиты толщиной 16 мм. Передняя панель акустической системы сделана из слоённой фанеры, толщиной 22 мм. На переднюю панель так же может одеваться специальная рамка с тёмной тканью для придания акустической системе бытового, а не технического вида. АС выпускались в зеркальном исполнении. АС имеет фазоинвертор, настроенный на частоту 31 Гц. Выход фазоинвертора находится в нижнем углу корпуса. АС имеет переключаемые регуляторы АЧХ по СЧ и ВЧ, которые находятся напротив соответствующих головок. Габариты АС 360х710х285 мм. Вес 30 кг.

Назначение и область применения: для высококачественного воспроизведения музыкальных и речевых программ в стационарных бытовых условиях (категория исполнения УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69). Акустическая система «S-90», разработанная в 1975 г., является первой отечественной системой, удовлетворяющей требованиям международных документов на аппаратуру категории Hi-Fi.

Акустическая система 35АС-1 (35АС-201), разработанная в начале 1977 года конструкторским бюро ""Орбита"", Рижского ПО ""Радиотехника"" стала второй АС, в целой серии ""S-90"".
Применялась для комплектования радиолы Viktorija 003 и электрофона Allegro 002, впервые была показана на выставке "Связь-75". По тому времени она была лучшей не только среди отечественных АС, а звучала лучше многих АС зарубежных фирм. В акустической системе имеются два ступенчатых регулятора уровня воспроизведения для средних и высоких частот в диапазонах 500...5000 Гц и 5...20 кГц соответственно. Оба регулятора имеют по три фиксированных положения: "Макс","Норм" и "Мин". В положении "Макс" сигнал на ВЧ головку подается непосредственно, а на СЧ - через выравнивающий звуковое давление резистор. В положениях "Норм" и "Мин" сигнал ослаблен относительно положения "Макс" на 3 дБ (1.41 раза) и 6 дБ (2 раза) соответственно. Переключением регулятора изменяют тембральную окраску звучания. Для манипулирования переключателями декоративную переднюю панель нужно снять.
Цена 1978г. 35АС-1 – 110 руб.

Более поздние модификации этой акустической системы «S-90B» и «S -90Д» отличаются расширенным диапазоном воспроизводимых частот, введением индикации электрической перегрузки громкоговорителей и новым внешним видом. Рекомендованная мощность высококачественного бытового усилителя 20-90 Вт. Предпочтительный вариант установки - напольный.
Цена 1989г. S-90B – 150 руб.
Цена 1990г. S-90D – 160 руб.

Отличительной особенностью акустической системы «S-100В» является применение в них в качестве среднечастотного звена громкоговорителя с магнитной жидкостью «МАНID», что позволило увеличить паспортную мощность громкоговорителя и АС в целом. Технические условия: Cr3.843.050 ТУ.

Брянским электромеханическим заводом выпускался вариант колонок 35АС-012 под названием S-90E, внешне похожие на СОЮЗ 50АС-012, но с другой схемой фильтров, выпускаемые этим же предприятием с низкочастотоным динамиком 75ГД-3-4 на ППУ подвесе.

Также выпускались клоны S-90 с аналогичным набором головок такие как 50АС-012 Союз , 35АС-202 Романтика , 35АС-211 Амфитон .

Модификации Акустической системы S-90:

Технические характеристики

Графики АЧХ

Форма АЧХ звукового давления, измеренной по акустической оси S-90 (35АС-012, 35АС-212)

Форма АЧХ звукового давления, измеренной по акустической оси S-90B, S-90D, S-100B

Особенности конструкции

Корпуса всех модификаций АС выполнены в виде прямоугольного неразборного ящика из древесно-стружечной плиты, фанерованной шпоном ценных пород дерева. Толщина стенок корпуса 16 мм, лицевая панель - фанера толщиной 22 мм. На стыках стенок корпуса с в внутренней стороны установлены элементы, увеличивающие прочность и жесткость корпуса.
В акустических системах использованы наборы головок:
S-90: 75ГДН-1-4/8; 20ГДС-1-8; 6ГДВ-6-16;
S-90B, S-90D: 75ГДН-1-8; 20ГДС-1-16; 6ГДВ-6-25;
S-100B, S-100D: 75ГДН-1-8; З0ГДС-3; 6ГДВ-6-25.

Головки, входящие в состав AC «S-90», обрамлены каждая декоративными чернеными накладками, изготовленными штамповкой из алюминиевого листа, с четырьмя крепежными отверстиями. Головка СЧ с внутренней стороны изолирована от общего объема корпуса специальным пластмассовым кожухом в форме усеченного конуса. Головка НЧ расположена на лицевой панели по вертикальной оси, а головки СЧ и ВЧ смещены относительно этой оси влево или вправо. На лицевой панели также находятся ручки регуляторов уровня СЧ и ВЧ, а в нижней ее части -пластмассовая накладная панель с шильдиком и прямоугольным отверстием (100X80 мм), которое является выходом фазоинвертора. На шильдике изображены кривые АЧХ, соответствующие различным положениям регуляторов уровня, а также название АС и фирменный знак завода-изготовителя. Кроме того, на лицевой панели имеются специальные пластмассовые втулки для крепления декоративной рамки с тканью.
На задней стенке S-90, в нижней части, крепится колодка со специальными клеммами, служащими для подключения подводящих проводов. Каждая головка со стороны лицевой панели защищена металлической черненой сеткой для предотвращения их повреждения при транспортировании и эксплуатации.
Головки, входящие в состав «S-90B» и «S-100B», обрамлены двумя декоративными накладками, изготовленными из пластмассы с последующей окраской «под металл» или черного цвета. Одна накладка обрамляет головки СЧ и ВЧ, .а также верхнюю половину лицевой панели, другая – головку НЧ и нижнюю половину лицевой панели АС. Головки СЧ, ВЧ и НЧ защищены металлическими сетками. Каждая из накладок закреплена с помощью шести декоративных шурупов. Головка СЧ с внутренней стороны изолирована от общего объема корпуса специальным пластмассовым кожухом в форме усеченного конуса. Головки расположены на лицевой панели вдоль вертикальной оси симметрии АС. На шильдике в верхней части лицевой панели изображена кривая АЧХ звукового давления и дано название АС. В правом верхнем углу лицевой панели находятся индикаторы перегрузки АС по каналам, а в нижней части – прямоугольное выходное отверстие (35X108 мм) фазоинвертора, частота настройки которого 25 Гц. На задней стенке АС укреплен шильдик с основными техническими характеристиками и колодка с зажимами для подключения соединительного шнура, а также регуляторы уровня звукового давления на средних я высоких частотах.
Головки, входящие в состав «S-90D», обрамлены каждая декоративными накладками и защищены сеткой; расположение головок аналогично расположению в «S-90». На лицевой панели, кроме того, находятся: индикаторы перегрузки головок громкоговорителей, регуляторы уровня звукового давления СЧ и ВЧ головок громкоговорителей, шильдик с названием АС. В нижней части лицевой панели имеется прямоугольное выходное отверстие (95х75 мм) фазоинвертора, частота настройки которого 31 Гц. На лицевой панели установлены также пластмассовые втулки для крепления декоративной рамки с тканью. На задней стенке АС укреплены: шильдик с основными техническими характеристиками и колодка со специальными зажимами для подключения соединительного шнура.
Внутренний объем всех модификаций АС - 45 дм 3 . Для уменьшения влияния на АЧХ звукового давления и качество звучания АС резонансов внутреннего объема корпуса, он заполнен звукопоглотителем, представляющим собой маты из технической ваты, обтянутые марлей. Маты расположены и закреплены на внутренних поверхностях стенок корпуса.
Внутри корпуса на одной плате смонтированы электрические фильтры, обеспечивающие электрическое разделение низко-, средне- и высокочастотных полос АС. Электрические фильтры всех модификаций АС имеют одинаковые конструкции и принципиальные электрические схемы.
Частоты раздела, обеспечивающиеся фильтрами: между низко- и среднечастотными головками - 750±50 Гц, между средне и высокочастотными головками- 5000±500 Гц.
В конструкции фильтров и блока индикации перегрузки применены резисторы типа ВС, МЛТ, СПЗ-38Б, С5-35В, ППБ, конденсаторы типа МБГО-2, K50-I2, К75-11 и катушки индуктивности на пластмассовых литых каркасах.
Съемная декоративная рамка, входящая в комплект «S-90», «S-90D», обтянута трикотажным полотном, обладающим высокой акустической прозрачностью.
В комплект поставки входят четыре пластмассовые ножки, которые при необходимости можно прикрепить к основанию корпуса.

Схемы фильтров

Схемы S-90 - 35АС-012

Схема S-90 - 35АС-212

Схема S-90 - 35АС-1 (35АС-201)

Когда оба переключателя уровня S1 и S2 находятся в положении, показанном на схеме («макс»), сигнал на среднечастотную головку ВА2 подается через выравнивающий звуковое давление резистор R3, а на высокочастотную головку ВЗ - непосредственно. При переводе переключателя SI в среднее («норм.») или второе крайнее положение «мин.» в цепь головки В2 включаются различные делители напряжения, вследствие чего среднее звуковое давление, создаваемое громкоговорителем в диапазоне частот 500 Гц.. 5 кГц, снижается соответственно на 3 или 6 дБ При установке переключателя S2 в среднее или во второе крайнее положение включаются делители напряжения в цепь головки ВЗ. что приводит к таким же уменьшениям среднего звукового давления на частотах выше 5 кГц.
В делителях напряжения применены резисторы МОН (R2, R5) и ПЭВ (остальные).

Схемы S-90B, S-90D, S-90F S-100B, S-100D, S-100F

Внешний вид Фильтра S-90B

Доработка 35АС-212 (S-90) с родными динамиками и переключателями.

Согласно проспекта 90-х годов Рижский радиозавод выпускал серийно две модели акустических систем: 35АС-212 или «S-90» и 35АС-012 в модификациях «S-90B», «S-90D», «S-100B». Пришла пора доработать и более древнюю модель 35АС-212, а также и её предшественницу 35АС-1, имеющих похожий набор динамиков.
Эти модели имеют переключатели уровня ослабления энергии, подводимой к СЧ и ВЧ динамикам, позволяющим подогнать их под уровень НЧ динамика и подстроить систему под конкретные условия прослушивания. Всё это хорошо конечно, но ведь «бухает и цыкает», как ни крути переключатели. А хочется чтоб было музыкально. Как-то я тут распинался с альтернативными мыслями о доработке «S-90». Мысли эти благополучно рассеялись, так и не реализовавшись. На их место пришли другие, более интересные. Наиболее перспективной показалось использовать фильтр «Nivaga 9» из предыдущей статьи и пересчитать его на другой набор динамиков, а переключатели СЧ и ВЧ оставить в исходном заводском виде. Получившаяся схема фильтров для S-90 представлена на рисунке. Предлагаю назвать её «Nivaga 10».

Отличительной особенностью фильтра является наличие резисторов R1,R2,R3,R4, которые обеспечивают непосредственный потенциальный контакт всех динамиков с выходом УМ и не дают фазовой характеристике далеко уходить от линейной зависимости по частоте. Если внимательно посмотреть на схему, то можно заметить, что сопротивление этих резисторов близко к активному сопротивлению соответствующих динамиков. Дотошные товарищи могут конечно добавить к ним индуктивный эквивалент этих динамиков. Я поленился, так как и в таком виде качество звука меня вполне удовлетворило, а возможности экспериментировать в звуковой камере у меня нет. Ну а если ещё внимательней посмотреть на схему полосового фильтра, ведущего к СЧ динамику, то можно увидеть, что он был создан из ранее разработанного фильтра типа "Nivaga 6 или 8” путём замены динамиков на эквивалентные резисторы. Точно так же в фильтрах НЧ и ВЧ резисторы R1и R3 являются эквивалентами соответствующих динамиков. Следовательно, эта схема с параллельным подключением динамиков является логическим развитием предыдущей с последовательным соединением динамиков, а значит сохраняет все её достоинства, о которых написано в более ранних статьях. И в то же время она создаёт новые возможности двигать частоту среза всех четырех входящих в схему фильтров независимо друг от друга, управляя пиками и провалами в АЧХ колонки, чего не было в предыдущей схеме. В конкретном случае этой схемы я стремился раздвинуть частоты среза НЧ и СЧ динамиков, а также частоты среза СЧ и ВЧ динамиков на пол-октавы. Результаты блестящие. Упругий бас, стереопанорама, объём, чистая середина – всё, чего жаждет ухо меломана, присутствует в доработанных колонках «S-90».
Опасение, что введённые резисторы будут греться, не оправдалось. Мощность их заложена теоретически. Практически она может быть уменьшена в 2 – 3 раза, но резисторы должны быть проволочными.
Практика показывает, что не всё, что нравится мне, подходит и другим. Что ж, предложенная схема открыта для обоснованных доработок, а я готов к серьёзным дискуссиям.
Сей трактат составлен 20.02.12 г.

1. Краткое описание имеющихся Колонок S90D.
Привезенные экземпляры S90D, как сейчас помню, не терпелось побыстрее подключить и послушать "Легенду". Прослушали несколько дисков с разноплановой музыкой, ожидания к сожалению не оправдались, изрядное бубнение дребезжание элементов корпуса, кричащая серединка, режущие слух верха. Регулировка потенциометрами СЧ - ВЧ (в этой модели они выведены на переднюю панель и предусматривают плавную регулировку) положительных результатов не дало.
Была найдена в сети принципиальная схема этих колонок и произведена их разборка и анализ.

Судя по сгоревшим элементам на плате контроля перегрузок (при перегрузке должны были загораться светодиоды) и регулировок, а так же по деформирмации от высокой температуры пластикового каркаса ВЧ катушки кроссовера было видно, что жизнь колонок была нелегкой. Опасения сразу вызвали обмотки динамиков.

Оказалось что судя по датам изготовления и типам динамиков "родных" динамиков не осталось ни в одной колонке. Все динамики кроме ВЧ были аналогичной модели - достаточно свежими и в хорошем состоянии НЧ: 75-ГДН-1-8, СЧ: 20 ГДС-1-16, а ВЧ вместо 6 ГДВ 6-25 стоял Alphard TW401 8 Ом вместо требуемых 25 Ом, при этом никаких изменений в фильтре замечено не было. Звукопоглощающий наполнитель в корпусе был примерно в объеме 3х литров. В стакане под СЧ динамик 0.2 литра. Кроссовер выполнен на фанерной плате навесным монтажем. Катушки кроссоверов на пластиковых каркасах, конденсаторы бумажные.

2. Концепция вносимых изменений, используемые инструменты, приобретенные компоненты и материалы.

Основной идеей перед началом работ было доведение качества звучания до приемемого уровня, по совокупной оценке АЧХ ФЧХ в программе моделирования, собственной осязательной оценки звучания и оценки знакомых меломанов. Критерием также являлось возможное сохранение элементов "винтажного" стиля колонок как внешне так и по элементной базе.

Поискав и проанализиовав информацию по имеющимся головкам, было принято решение оставить имеющиесяся нештатные ВЧ головки, и штатные НЧ головки. Имеющаяся СЧ головку из-за слишком специфичного не в лучшую сторону звучания была заменена на Visaton SC-13, обладающий достаточной чистотой и выразительностью звучания.
Изменена конструкция и расположение фазоинвертера, расположение выбрано по прототипу колонок аналогичных времен примерно такого же типоразмера фирмы Sony.

Было принято решение выполнить новый кроссовер максимально используя имеющуюся штатную элементную базу на имеющейся фанерной плате.

В ходе работ были использованы следующие программные продукты.
1. Программа моделирования LSP Cad 2.5
2. Программа расчета катушек индуктивности E.S.P.G. - DOS
3. Генератор звуковой частоты МАА использующий звуковую карту ПК.

Были приобретены:
1. Книга "Любительские громкоговорители" С.Бать (Аудиомания)
2. СЧ головки Visaton SC13 -2 шт (Аудиомания)
3. Звукопоглощающий наполнитель (ситепон) -1уп. (Аудиомания)
4. Войлок шерстяной 5мм - 3 кг. (Шерстяная фабрика)
5. Карпет автомобильный (отделка лицевой панели) - 3 кв. м. (Автозапчасти)
6. Карпетный клей. -1 уп. (Автозапчасти)
7. Клеи ПВА - 1 л. (Строительный рынок)
8. Конденсаторы, резисторы. (Радиорынок)

3. Фильтр и фазоинвертер, о чем пишет С. Бать, год настройки кроссовера.

В ходе анализа теории, характеристик головок (ВЧ и СЧ достаточно неплохо сыгрываются в области наложения АЧХ фильтров первого порядка) и многочисленных пробных включений родилось примерное представление структуры будущего кроссовера:
ВЧ фильтр - 1 -го порядка,
СЧ фильтр - 1 -го порядка,
НЧ фильтр - 2 - го порядка.
Осталось разобраться с согласованием фильтров по ФЧХ, расчетом по частотам среза и расчетом аттенюаторов.

Увлечение теорией было настолько детальным, что в книге С.Бать были найдены теточности в части полярности головок в одной из опубликованных в книге схем, в следствии чего вступил с автором книги в плодотворную переписку по этому предмету и с пожеланиями по освещению отсутствующих вопросов ФЧХ по Фильтрам второго порядка в следующих изданиях.

Исходя из теории:
ФВЧ 1-го порядка имеет ФЧХ убывающую с 90грд (0 Гц) до 0грд (>100 КГЦ). Частота среза имеет фазу 45Грд
ФСЧ 1-го порядка (полосовой) имеет ФЧХ убывающую с 90грд (0 Гц) до -90грд (>100 КГЦ), при чем пик пропускной способности фильтра приходится на 0Грд.
ФНЧ 2-го порядка имеет ФЧХ убывающую с 0 грд (0 Гц) до -180грд (>100 КГЦ) Частота среза имеет фазу -90Грд.

Постановка задачи формирования кроссовера сводится с согласованию ФЧХ его элементов.

Наиболее оптимальным способом согласования ФЧХ элементов в данном случае оказался способ изменения полярности СЧ головки, при этом разница фаз головок получается достаточно линейной на активном диапазоне и составляет порядка десятков градусов, что теоретически должно исключить возможные явления интерференции.

Для того чтобы как-то представить вышесказанное, предлагаю набросок ФЧХ, нарисованный исходя из вспомнившейся теории фильтров, некоторых разделов приобретенной книги, и аналитической аппроксимации недостающей части, которая не давала спать несколько ночей))

И так визуально ФЧХ элементов на верхнем графике при прямой полярности всех головок, на нижнем при изменении полярности СЧ головки.

После ряда экспериментов, изучения характеристик головок, частоты среза выбрал следующие (усредненно):
1. - 400 Гц
2. - 3500 Гц

В программу моделирования были занесены АЧХ ФЧХ и прочие характеристики имеющихся головок, были рассчитаны номиналы элементов, катушек, емкостей, аттеньюаторов. С помошью программы рассчета катушек была определена длина провода для намотки, исходя из имеющегося провода и каркасов.

Результаты моделирования в программе подтвердили правильность теоретической концепции, и на графиках отразились в достаточной мере ожидаемые формы:

5. Достигнутые результаты, впечатления, выводы.

В целом звук стал более детализован. Середина за счет замены СЧ динамика, и наполнения изолирующего его кокона звукопоглощающим материалом. Прежние низы ушли от бубнения, здесь большую роль сыграло укрепление корпуса, оклейка изнутри натуральным войлоком, наполнение звукопоглощающим материалом. В ВЧ области исчез режущий слух акцент за счет пересчета и согласования неродного динамика с кроссовером. На громкости близкой к максимальной при среднем балансе ВЧ и НЧ сохраняется детализация и отсутствуют призвуки искажений. При переработке колонок намеренно были сохранены родные грили и обрамления динамиков подчеркивающие стиль тех далеких советских времен.

Мнение о качестве звука системы подтвердил не один пришедший о мне на праздники гость впечатления у всех положительные. Специально был приглашен мой однокурсник, работает сейчас с концертным оборудованием - меломан купивший себе золотой монитор аудио, послушав переделанную Радиотехнику сказал - "Неплохо - особенно для фона".

Как говорится нет предела совершенству))) За праздники возникла идея все же пересмотрель ВЧ сектор. Немного расширить кроссовер СЧ, да бы дать более раскрыться Висатону, ВЧ поменять также на Виатон + фирменные катушки конденсаторы......

Благодарю дочитавших настоящую статью за уделенное внимание, готов в случае возникновения вопросов дать необходимые комментарии.

Пользуясь случаем хочу поздравить всех с Новым годом и Рождеством, пожелать новых свершений достижений в новом году которые послужили бы новой качественной ступенью к следующему году!