ZG-60-C201 wykres modułu impedancji

Optymalizacja wykresu krzywej impedancji 

Korzystając z uprzejmości Pana Tomasza Łyska autora udanej publikacji "Wprowadzenie do projektowania układów zwrotnic zestawów głośnikowych poradnik praktyczny" zamieszczam porównanie dwóch wykresów krzywej modułu impedancji. Starego dla ZG-60-C201 i współcześnie optymalizowanego dla kolumn na bazie Altus 300. Poniżej pełna treść dwóch komentarzy:

"W zasadzie warto dla przykładu porównać dwie charakterystyki:

- Tak to wygląda dla jednego z lepszych zestawów głośnikowych w historii Tonsilu, a mianowicie ZG60C201 w wykonaniu krajowym (z GDM18/40/1 zamiast Siare 17MSP):

Wykres modułu impedancji ZG-60-C201

- A to da się zrobić korzystając ze współczesnych metod optymalizacji numerycznej:

Zoptymalizowany dla kolumn na bazie Altus 300

Przy okazji nadmienię, że odchylenia +/- 15% poza obszarem rezonansów GDN-a wynikają tylko i wyłącznie z tolerancji wykonania oporników, cewek i kondensatorów a także samych przetworników. Gdyby elementy były idealne to poza obszarem rezonansów GDN-a wykres byłby prosty jak stół.

Quod erat demonstrandum!"

"Na tabliczce znamionowej zestawu ZG60C201 w wykonaniu francuskim było swego czasu napisane, że moduł impedancji dla częstotliwości 1 kHz wynosi 8 omów, podczas gdy w rzeczywistości przyjmuje on wartość 5,5 oma co jest grubo poza tolerancją. Za to w plusie poza rezonansem GDN-a jest 15 omów i wbrew pozorom nie jest to wcale najgorszy wynik jak na zestawy Tonsilowskie."

 

Alternatywna zwrotnica dla ZG-60-C201

 

Na stronach od 105 do 110 książki Tomasza Łyska  znajduje się projekt prototypowego zestawu głośnikowego "Cobalt 70" wzorniczo nawiązującego do kolumn ZG-60-C201. Zamieszczony na stronie 108 schemat ideowy prototypowej zwrotnicy może stanowić zamiennik dla oryginalnej zwrotnicy. Prototyp został zoptymalizowany pod kątem przebiegu charakterystyki modułu impedancji. Częstotliwości podziału to 500 i 4000Hz (oryginalnie 600 i 6000Hz). Zwrotnica trójdrożna drugiego rzędu.

 

Oryginalna zwrotnica ZG-60-C201

 

Poniżej wygrzebany z internetu prawdopodobnie oryginalny schemat zwrotnicy. Z uwagi iż kolumny były produkowane na rynek krajowy i export oraz stosowane były różne głośniki średniotonowe (francuski Siare 17 MSP lub tonsilowski GDM 18/40/1) zapewne zwrotnica występowała w więcej niż jednej wersji.

Schemat ideowy zwrotnicy ZG-60-C201

Pomiar impedancji kolumn Phonar A 202

Monitory do porównania

Phonar A 202  to dobrze wykonane dwudrożne monitory produkcji niemieckiej z przełomu lat 80 i 90, które do tanich nie należały. Może nie jest to w pełni sprzęt vintage, ale mogą się podobać z uwagi na użyte drewno. Sądząc po zdjęciach w internecie kolumny były produkowane w kilku wersjach. Impedancja kolumn to 4 omy, moc 50W, a pasmo przenoszenia 45-25000Hz. Obudowy o wymiarach 380x220x225 mm typu bass reflex.

Krzywa modułu impedancji kolumny Phonar A 202

Jak widać wyżej krzywa impedancji nie jest wzorcowa. Impedancja z nominalnej wartości 4 omów podnosi się w okolicach częstotliwości 2000Hz aż do 10 omów. Dwa widoczne na początku wykresu piki to rezonans obudowy z otworem oraz głośnika.

Pomiar z zasłoniętym otworem bass reflex

Po przesłonięciu otworu bass reflex książką kolumna zmienia się w zamkniętą i z wykresu znika rezonans obudowy z otworem. Częstotliwość rezonansowa głośnika w obudowie zamkniętej na poziomie 80Hz.

 

A z tym można porównać:

Pomiar krzywej impedancji. Zespół dwudrożny na GDN 16/10 i wysokotonowym

 

Phonar A 202 parametry

Na naklejonej z tyłu kolumn Phonar A 202 etykiecie z parametrami występuje nieścisłość. Częstotliwość podziału zwrotnicy jest podana po niemiecku jako 2500Hz, a po angielsku jako 4500Hz. Najprawdopodobniej pierwsza wartość jest prawidłowa.

Amatorskie zestawy głośnikowe do 40 litrów

 Zestaw głośnikowy do domu

Artykuł z epoki znaleziony w internecie. "Młody Technik" ze stycznia oraz dokończenie z lutego 1972. Szczególnie ciekawy jest opis drugiego projektu o parametrach Hi-Fi gdzie zamieszczone są uwagi dotyczące doboru głośników oraz opis działania rozbudowanej zwrotnicy. Autor kolumny głośnikowe nazywa jeszcze "szafami". W projektach wykorzystano głośnik: GDS 31-21/5.

Niestety nie mam kontaktu z autorem. Mam nadzieję, że nie będzie miał nic przeciwko publikacji w innym przypadku tekst zostanie usunięty.

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

 

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

Amatorskie zestawy głośnikowe

Pomiar krzywej impedancji. Zespół dwudrożny na GDN 16/10 i wysokotonowym GDW 9/60

GDN 16/10 oraz GDW 9/60

Wykres krzywej modułu impedancji dla kolumny wyposażonej w zwrotnicę zaczerpniętą z książki Tomasza Łyska "Wprowadzenie do projektowania układów zwrotnic zestawów głośnikowych poradnik praktyczny" wydanie 2020 strona 113. 

Użyte głośniki to zgodnie z projektem Tonsil GDN 16/10 oraz GDW 9/60. Obudowa zamknięta na bazie kolumn ZgP-20 (wymiary: 210x260x420 mm) czyli nieco większych niż zastosowane w projekcie Tomasza Łyska ZG-15C (wymiary: 198x200x337 mm). Kolumny zostały silnie wypełnione materiałem tłumiącym.

Krzywa modułu impedancji GDN 16/10 i GDW 9/60

GDN 16/10 oraz GDWK 10/80/26

Wykres krzywej modułu impedancji dla kolumny wyposażonej w identyczną zwrotnicę jak wyżej. Użyte głośniki to Tonsil GDN 16/10 oraz GDWK 10/80/26. Obudowy bass-reflex od Kenwood KL-222A (wymiary: 200x290x460 mm) czyli nieco większe od zastosowanych w projekcie Tomasza Łyska. Kolumny zostały wytłumione na ściankach.

Krzywa modułu impedancji GDN 16/10 i GDWK 10/80/26

W pierwszym przypadku udało się uzyskać podobnie płaską krzywą jak w projekcie źródłowym. W drugim przypadku różnicę pogłębia prawdopodobnie zmiana głośnika wysokotonowego przy pozostawieniu bez zmian kondensatora w układzie korektora impedancji. Na końcu przebiegu moduł impedancji spada znacznie poniżej impedancji znamionowej 8 omów co należy uznać za sytuację niedopuszczalną.

 

Zmagania związane z poprawą wykresu modułu impedancji zostały opisane w serii postów począwszy od:

1. Kenwood KL-222A. GDN 16/10, GDWK 10/80/26. Poprawa krzywej impedancji

System pomiarowy audio. Dayton Audio DATS V3 na USB

DATS V3 Computer Based Audio Component Test System

Co może DATS3:

• Policzyć parametry Thiele/Small,
• Wykreślić krzywą impedancji,
• Zweryfikować strojenie obudowy,
• Sprawdzić okablowanie i działanie zwrotnicy,
• Zmierzyć cewki, kondensatory, rezystory,
• Sprawdzić poprawność działania głośnika.

YouTube: "Dayton Audio DATS v3 - recenzja, macanko, pitu pitu - życi nie urywa"

Opinia autora pod nagraniem: "Kupiłem w dobrej cenie. Szału to nie robi. W zasadzie użyje do cewek i strojenia BR/MB. Zastanów się mocno przed zakupem...."

YouTube: "DATS V2 [Reduktor Szumu]"

Z opisu pod nagraniem: "Tym razem prezentuję wam coś, co może bardzo się przydać przy samodzielnym projektowaniu i konstruowaniu zestawów głośnikowych.". Uwaga video omawia starszą drugą wersję urządzenia.

 

Rozpoczęcie pracy

 

Po zainstalowaniu bezpłatnego oprogramowania na komputerze i podłączeniu DATS3 do gniazda USB pracę rozpoczynamy od skalibrowania przewodów pomiarowych. Zwieramy ze sobą krokodylki i z menu programu na górnej belce "Impedance Analizer" wybieramy "Test Leads Calibration". Rezystancję przewodów można odczytać na dole po lewej stronie w okienku: "Test Lead Resistance". Nie powinna być ona większa od 1Ω. Teraz w trakcie pomiarów DATS3 będzie uwzględniał rezystancję przewodów pomiarowych.

DATS3 pomiar rezystancji przewodów

3. AKAI SW-155 odświeżenie zwrotnicy

Wymiana kondensatorów

Schemat zwrotnicy został przedstawiony w oddzielnym wpisie: "Kolumny Akai Sw-155 schemat zwrotnicy", a kolumny naszkicowane tutaj: "Kolumny AKAI SW-155. Piękno klasyki audio vintage i kabuki". Nie jestem zwolennikiem poprawiania fabryki i przerabiania zwrotnic na "lepsze". Poprawiajmy, ale w granicach rozsądku bliskich pierwotnemu brzmieniu.

Zwrotnica AKAI SW-155

Diagnoza:

• Po uruchomieniu. Niedosyt tonów wysokich. Pierwsza myśl spalone głośniki wysokotonowe. Po pokręceniu potencjometrami regulującymi tony średnie i wysokie okazało się, że w pierwszej kolejności to one są przyczyną. Zużyte ścieżki, przerwy w przewodzeniu.
• Po otwarciu. Zwrotnica zbudowana na kondensatorach elektrolitycznych. Po 50 latach elektrolit mógł wyschnąć, a parametry być dalekimi od pierwotnych. Nie było sensu nawet ich sprawdzać. 
  

Plan działania:

• Wymiana kondensatorów na współczesne audio. Uważam, że stare kondensatory bez względu na rodzaj zawsze warto wymienić na nowe. Nowe kondensatory to widoczne niżej duńskiej produkcji "Jantzen CROSS-CAP". Nie polecam żadnej firmy po prostu od tej firmy zacząłem i tak leci do dziś. Zwykle używam oczko lepszych, ale te akurat miały w szeregu wartości: 0,47μF oraz 16μF. Brakujący kondensator 2,8μF został złożony z 2,7μF oraz 0,1μF.
• Ominięcie potencjometrów regulujących tony średnie i wysokie. Po 50 latach działają tak sobie, a miejscami nie łączą wcale. Można je ratować gorszymi lub lepszymi preparatami typu "Kontakt", ale i tak nie będę z nich korzystał tym bardziej, że są umiejscowione mało wygodnie na tylnej ścianie kolumny. Postanowiłem je "ominąć". Czy ich parametry (minimalna rezystancja) były uwzględniane przy projektowaniu zwrotnicy? Myślę, że nie.
• Pozostawienie fabrycznych cewek rdzeniowych (nawiniętych drutem przyzwoitej grubości). Wymiana na cewki powietrzne o takiej samej rezystancji byłaby przerostem formy nad treścią. Kolumny nie będą służyły do napędzania dyskoteki.
  
• Pozostawienie starych wymienionych elementów w środku kolumny gdyby ktoś kiedyś chciał wrócić do oryginału.  
  

Kondensatory Jantzen CROSS-CAP

Powiązane:

1. Kolumny AKAI SW-155 schemat zwrotnicy
2. Kolumny AKAI SW-155. Piękno klasyki audio vintage i kabuki
3. AKAI SW-155 odświeżenie zwrotnicy
4. AKAI SW- 155 pomiar modułu impedancji

Szerokopasmowy zestaw głośnikowy w dwóch wariantach

Kolumny szerokopasmowe

Artykuł z epoki znaleziony w internecie. "Młody Technik" z kwietnia 1969. Warto przeczytać gdyż projekty zaskakują dojrzałością jednocześnie warto zwrócić uwagę na znaczenie słowa "szerokopasmowy". Nie oznacza ono tak jak dziś głośnika szerokopasmowego, ale zespół wielodrożny w dorozumieniu przenoszący szersze pasmo niż pojedynczy głośnik. W projektach wykorzystano głośniki: GD 30/10, GD 31-21/5, GDS 31-21/5, GD 18-13/2 oraz  GDW 6,5/1,5.

Niestety nie mam kontaktu z autorem. Mam nadzieję, że nie będzie miał nic przeciwko publikacji w innym przypadku tekst zostanie usunięty.

Szerokopasmowy zestaw głośnikowy

Szerokopasmowy zestaw głośnikowy

 

Szerokopasmowy zestaw głośnikowy

Szerokopasmowy zestaw głośnikowy

Projekt GDN 16/10 i dwa razy GDW 6,5/1,5

Kolumny głośnikowe zestaw stereo

Artykuł z epoki znaleziony w internecie. "Młody Technik" z sierpnia 1973. Warto przeczytać jak projektowano kolumny. W zestawie zastosowano głośnik GDN 16/10 oraz parę GDW 6,5/1,5. Filtracja kondensatorem 5 μF.

Niestety nie mam kontaktu z autorem. Mam nadzieję, że nie będzie miał nic przeciwko publikacji w innym przypadku tekst zostanie usunięty.

Kolumny głośnikowe do zestawu stereofonicznego

 

Kolumny głośnikowe do zestawu stereofonicznego

 

Kolumny głośnikowe do zestawu stereofonicznego