2. AKAI SW-156 zwrotnica głośnikowa. W pogoni za historią japońskich Altusów

Jedna zwrotnica do wszystkiego

Poszukując w internecie schematu zwrotnicy głośnikowej do kolumn AKAI SW-150 nie natrafiłem na niego. Za to znalazłem schemat zwrotnicy z kolumn AKAI SW-156. Patrze ... identyczny jak schemat zwrotnicy z kolumn AKAI SW-155. Jedyna zagadka to czy głośnik średniotonowy ma odwróconą polaryzację? Schemat poniżej sugeruje, że nie, ale pewności nie ma. W przypadku AKAI SW-155 mamy czytelnie zaznaczoną na schemacie odwróconą polaryzację głośnika średniotonowego. Dla wszystkich trzech modeli: 150, 155 i 156 podstawy podział pasma to 1200Hz i 5000Hz.

AKAI SW-156 schemat zwrotnicy

Pomysł na zwrotnicę

Ogólny "pomysł" na zwrotnicę w kolumnach trzy i więcej drożnych AKAI serii SW:

• tor niskotonowy - cewka 1mH,
• tor średniotonowy - kondensator 16µF,
  
• tor wysokotonowy - kondensator 2,8µF i cewka 0,35mH,
  
• tor superwysokotonowy - tor wysokotonowy i kondensator 0,47µF.

Bardzo prosty i tani sposób filtracji. Głośnik niskotonowy filtrowany 6dB/oktawę cewką 1mH niezależnie czy był deklarowany przez producenta jako 6 lub 8 omowy. Głośnik średniotonowy filtrowany 6dB/oktawę jedynie od dołu kondensatorem 16µF czyli w sposób typowy dla głośników wysokotonowych. Głośnik wysokotonowy filtrowany 12dB/oktawę przy użyciu kondensatora 2,8µF i cewki 0,35mH. Dla kolejnych głośników wysokotonowych ewentualnie dodawano kondensatory o niskiej pojemności (0,47µF, 1µF). Dla porównania poniżej schematy najpopularniejszej serii Altusów: 

Schematy zwrotnic Tonsil Altus 75, 110, 140

Różnica w "pomysłach" sprowadza się do tego, że Japończycy lepiej filtrowali tor wysokotonowy -  większa odporność przetworników na uszkodzenia. W Altusach "padanie wysokotonówek" było dość powszechną przypadłością. Z kolei Polacy lepiej filtrowali tor średniotonowy. Biorąc pod uwagę, że tor średniotonowy można uznać za najważniejszy (największa czułość ludzkiego ucha) + dla Polaków. Podział pasma dla wszystkich trzech modeli Altusów Tonsil określił na 1200Hz i 5000Hz.

Japońskie ulepszenia

Sięgając do schematów zwrotnic jeszcze wyższych modeli z serii SW: 170 i 177 można zauważyć, że wprowadzono filtrację od dołu głośnika średniotonowego 12dB/oktawę realizowaną przy pomocy kondensatora 22µF i cewki 2,6mH. Podział pasma został określony dla SW-170 jako 600Hz i 5000Hz, a dla SW-177 jako 700Hz i 5000Hz chociaż głośnik niskotonowy nadal jest filtrowany jedynie cewką 1mH czyli identycznie jak w niższych modelach, dla których dolny podział producent deklarował jako 1200Hz. Prawdopodobnie decydowały tu względy ekonomiczno-marketingowe. Filtracja głośnika niskotonowego 12dB/oktawę jest kosztowna. Wymaga dużej cewki i dużego kondensatora, a to słono kosztuje przy czym koszty rosną szybciej niż spada częstotliwość podziału.

Schemat zwrotnicy AKAI SW-170

Schemat zwrotnicy AKAI SW-177

Po "ulepszeniu" ogólny "pomysł" na zwrotnicę w kolumnach trzy i więcej drożnych AKAI serii SW przyjmuje postać:

• tor niskotonowy - cewka 1mH,
• tor średniotonowy - kondensator 22µF i cewka 2,6mH,
  
• tor wysokotonowy - kondensator 2,8µF i cewka 0,35mH,
  
• tor superwysokotonowy - tor wysokotonowy i kondensator 0,47µF (i 1µF).

Altus Altusowi nierówny

Czy powyższy schemat można jeszcze poprawić? Tak, o ile sięgniemy do innej serii kolumn. W przypadku Altusów można mówić o kilku seriach kolumn. Pierwsza seria  o ile tam można powiedzieć ponieważ nie nazywała się jeszcze Altusami (ZG30, ZG40, ZG60, ZG80) lepiej wyglądała (moja opinia) i lepsze miała zwrotnice. Za to najpopularniejsza "ekonomiczna" (Altus 75, Altus 110, Altus140) sprzedała się w największej liczbie egzemplarzy. 

Poniżej schemat zwrotnicy głośnikowej legendarnych już kolumn z pierwszej serii ZG80C115. Widać, że każdy głośnik jest porządnie filtrowany. Dla głośnika niskotonowego jest to cewka 4,5mH oraz kondensator 50µF. W filtracji głośnika średniotonowego użyto układu Zobla. Podział pasma 550Hz i 5000Hz.

Schemat zwrotnicy ZG80C115

 

Poniżej schemat zwrotnicy głośnikowej z kolumn AKAI ST-300. Tu również mamy do czynienia z rozbudowaną zwrotnicą. Głośnik niskotonowy filtrowany cewką 4,5mH oraz kondensatorem 33µF. Do tego układ Zobla.  W filtracji głośnika średniotonowego także zastosowano układ Zobla. Podział pasma 700Hz i 5000Hz. Warto zwrócić uwagę, że straty na cewkach to tylko 0,2 oma czyli zgodnie z teorią, która mówi, że nie powinny być większe niż 1/40 tego co deklaruje producent głośnika (8/40=0,2). To nie wszystko. W tej serii na głośnikach niskotonowych umieszczano osłony (filtry akustyczne) do tłumienia tonów średnich i wysokich, których nie udała się wyeliminować na drodze filtracji elektrycznej.
 

Schemat zwrotnicy AKAI ST-300

Po "udoskonaleniu" ogólny "pomysł" na zwrotnicę w kolumnach trzy i więcej drożnych AKAI serii SW przyjmuje postać:

• tor niskotonowy - cewka 4,5mH i kondensator 33µF,
• tor średniotonowy - kondensator 22µF i cewka 2,6mH,
  
• tor wysokotonowy - kondensator 2,8µF i cewka 0,35mH,
  
• tor superwysokotonowy - tor wysokotonowy i kondensator 0,47µF (i 1µF).

Jedno ale średniotonowe

W kolumnach serii AKAI ST używano w torze średniotonowym i wysokotonowym głośników kopułkowych. Być może kopułkowe "średniaki" były w stanie poprawnie odtwarzać dźwięki przy niskiej filtracji od 700Hz. W serii SW w wymienionych wyżej kolumnach "średniaki" to zwykle 12 lub 13cm głośniki stożkowe, papierowe zamknięte w pełnym koszu czyli bardzo małej obudowie. To budzi obawy czy te przetworniki mogą dobrze zagrać od 700Hz z uwagi na możliwy wysoki rezonans. Bez dotarcia do kart produktowych trudno to ocenić chyba, że pomiarami.

W Altusach najpopularniejszej serii Tonsil stosował głośniki średniotonowe GDM 10/60 - rezonans 580Hz i GDM 12/60 - rezonans 250Hz. Jedynie w Altusach 140 znajdował się GDM 18/80 (brak podanego rezonansu na stronie producenta, pasmo od 500Hz), który był w stanie sprostać zadaniu (w miarę płaska charakterystyka od 200 do 5000Hz) niestety za słabo filtrowany. Rzecz nad jaką można się zastanowić to podmiana w Altus-110 GDM 12/60 na GD 12/8 o rezonansie 105Hz. We wszystkich przypadkach powinno zwiększyć się nachylenie filtrów do przynajmniej 12dB/oktawę aby zrekompensować "słabości" przetworników. W innym przypadku głośnik niskotonowy przenosi za dużo tonów średnich, a głośnik średniotonowy tonów niskich. Ponieważ głośniki pracują poza pasmem swojej płaskiej charakterystyki rosną zniekształcenia, a energia podawana na przetworniki nie jest optymalnie wykorzystywana.

GDM 18/80 charakterystyka przenoszenia

Na pocieszenie pozostaje fakt, że Tonsil montował "średniaki" o otwartym koszu w kubełkach o pojemnościach znacznie większych niż zamknięte kosze głośników japońskich. Szukając kompromisu pomiędzy kosztami, a jakością podniósł częstotliwość podziału do 1200Hz.