На одной из выставок «Русский Hi-End» я разговорился с Александром Сырицо, патриархом звукоусилительной техники. Его статьи ещё в журнале «Радио» Советского времени вызывали много размышлений и дискуссий. Так вот, он рассказал о своих исследованиях по оптимизации условий работы СЧ и ВЧ динамиков. Я запомнил его выводы: оптимальный режим для динамических СЧ и ВЧ головок – по току, а вот для ленточных ВЧ излучателей лучше по напряжению. Его аргументация показалась мне убедительной, и возразить было нечего. Позже я проверил на своей системе приведённые доводы и убедился в их справедливости. Этот разговор помог мне посмотреть на фильтр для любимых 35АС-018М, который я тут упорно предлагал и совершенствовал, с необычного ракурса.

Я долго размышлял над феноменом яркого и чистого звучания СЧ динамика после доработки фильтра по предлагаемой в предыдущих своих статьях структуре. В какой-то момент до меня дошло, что вероятно это может быть из-за отсутствия в этой структуре специального фильтра для СЧ динамика, в отличие от всех серийно выпускаемых трёхполосных акустических систем. Когда я начал говорить об этом на последней выставке «Русский Hi-End», на меня смотрели как на идиота, несущего ахинею. Предлагаю посмотреть на эту ахинею поближе. Возьмём с одной стороны типовой фильтр 2 порядка (L1C1) для НЧ динамика, который выделяет сигналы ниже 400 +/-100 Гц как полезные, а те, что выше, отбрасывает. Возьмём с другой стороны типовой фильтр 2 порядка (L2C2) для ВЧ динамика, который выделяет сигналы выше 6 +/-1кГц как полезные, а те, что ниже, отбрасывает. Как видим, спектр «отбросов» обоих фильтров совпадает со спектром работы СЧ динамика, и если ими запитать этот СЧ динамик, то дополнительный фильтр для него не понадобится. Как это сделать? В рамках типовой структурной схемы, состоящей из 3-х параллельно работающих независимых НЧ, СЧ и ВЧ фильтров с опорой на общий провод, это не получается. Но если один из фильтров подключить «вверх ногами», т.е. с опорой на сигнальный провод, тогда появляется разность напряжений нужной величины и спектра для работы СЧ динамика. Получившаяся структурная схема изображена на следующем рисунке:

В чистом виде эта схема не готова к эксплуатации. Здесь отсутствуют элементы выравнивания звукового давления всех составляющих. Я их убрал для наглядности. На рисунке хорошо видно, что на низкой частоте СЧ динамик закорочен низким сопротивлением L1, на высокой частоте он закорочен малым сопротивлением С2, на средней частоте СЧ динамик подключён к линии через L2 и С1, суммарное сопротивление которых не больше половины сопротивления СЧ динамика. То есть все условия для нормальной работы СЧ динамика соблюдаются. А поскольку последовательно ему всегда подключено какое-то комплексное сопротивление, то рекомендации Александра Сырицо о режиме по току автоматически выполняются. И ещё немного теории. В курсе электротехники при рассмотрении LC контура указывается, что его вырождение в фильтр происходит при нагрузке обоих реактивных элементов на сопротивление, равное характеристическому. Из этого условия вытекают все формулы расчётов акустических фильтров, которыми мы все пользуемся. Но на практике обычно нагружается один из элементов (L или С), а другой остаётся без нагрузки, что приводит к отклонениям от задуманных параметров. Моя попытка нагрузить эти элементы балластными резисторами (смотрите мои предыдущие статьи) провалилась, так как вылезли подводные камни в виде снижения общего сопротивления системы. А вот в описываемой здесь структуре сопротивление СЧ динамика является такой недостающей нагрузкой как для L1 в контуре L1C1, так и для С2 в контуре L2C2, что выравнивает фазовые и переходные характеристики обоих фильтров.

Перейдём к практике. Поскольку низкочастотный спектр является самым энергонасыщенным, то НЧ динамик должен работать на всю свою мощь безо всяких ограничителей. А вот СЧ и ВЧ динамики должны под него подлаживаться для выравнивания АЧХ всей системы. Для этого используются обычные резистивные делители. Моя попытка регулировать отдачу СЧ и ВЧ динамиков простым шунтированием не выдержала испытания опытом, и я вынужден от неё отказаться. Делитель эффективнее, и звук лучше. Таким образом, получилась практическая схема, изображённая на следующем рисунке:

Вот та же схема (рис. 6.2) только изменён внешний вид.

Схема мне представляется достаточно универсальной. Вместо делителей R1/R2, R4/R3 вполне можно поставить переключатели с наборами делителей, и получится схема для 35АС-212 (S-90A) или аналогов. А если поставить переменные резисторы с подпоркой, то получится схема для S-90B,D,F, а также для 75АС-065 и им подобных. Правда, для этих наборов динамиков придётся перестроить ещё и фильтры L1C1 и L2C2.

Схема фильтра отличается от предыдущих моих вариантов только подключением С2 к общему проводу: через С1 или непосредственно. На звук это влиять не должно, так как емкостное сопротивление С1 на ВЧ очень мало и оказать влияние на С2 уже не может. Хотя… у некоторых товарищей и провода поют.

Результат доработки довольно точно оценил мой приятель музыкант: колонки звучат как наушники. А наушники – это широкополосники, в которых фазовые искажения просто не могут появляться. Значит и в доработанных АС фазовые искажения очень малы, а синхронность работы всех трёх динамиков высока. Результат – объём и детальность. Можете проверить.

Сей трактат составлен 24.06.2015г.

Автор: Николай Васильевич. Nivaga

p.s. Материалы этой статьи легли в основу патентной заявки, рассмотрение которой длилось около 2-х лет. И вот в октябре 2019 года патент зарегистрирован.