AKAI SW-150 wymiana głośnika wysokotonowego. MONACOR DT-28N HiFi Tweeter

Wysoka sprawność tuby

Głośnik tubowy stanowi pierwotną formę głośnika. Wystarczy przypomnieć sobie patefony z ich pięknymi tubami. Od strony zjawisk fizycznych - im niższy dźwięk tym do wzmocnienia potrzebuje większej tuby. Odwrotnie mówiąc tuba nie wzmacnia dźwięków w sposób liniowy czyli głośnik tubowy nie nadaje się na źródło dobrego dźwięku. Z reguły "strojone" są na podbicie początku przenoszonego pasma, a potem jest coraz gorzej. W zastosowaniach gdzie "hałas" przedkładany jest nad jakość np. kolumny nagłośnieniowe PA (Public Address - kierowanie dźwięku do wielu osób) tuby nadal trzymają się mocno. 

 

W domowym sprzęcie vintage można napotkać głośniki tubowe średnio i wysokotonowe. Do naszych czasów w zestawach głośnikowych przetrwały praktycznie tylko głośniki tubowe wysokotonowe. Świetnie sprawdzają się w kolumnach, które nazywam "półestradowymi" o charakterystycznym "imprezowym" brzmieniu np. tonsilowskie Altusy. Klasyczne "niemieckie brzmienie" to mocny bas czyli energia nie jest kierowana na najniższe tony, ale na średni bas oraz podbicie dołu tonów wysokich objawiające się wyraźnym "syczeniem".

 

Zamiennik głośnika tubowego

Skoro kolumny AKAI SW-150 z uwagi na brak oryginalnych głośników średniotonwych zostały przeznaczone do "przeróbki" to czemu nie poszukać zamiennika dla oryginalnego głośnika tubowego, który nie jest wolny od "syczenia". Przy słuchaniu muzyki rozrywkowej może to być zaletą, ale przy słuchaniu słowa mówionego trąci nienaturalnością i w efekcie męczy.

 

Pomógł przypadek. Kiedyś kupiłem małe głośniki neodymowe MONOCOR DT-28N w celu użycia jako zamiennik w kolumnach ZGZ 10/8-S2. Do tej pory pomysł nie został zrealizowany, ... wyciągnąłem, przymierzyłem ... pasują do AKAI SW-150 jak ulał. Szukałem jeszcze jakiejś alternatywy o kwadratowym przodzie i rozstawie śrub pion, poziom 4,2mm, ale bez powodzenia. Wymiary to nie jedyny atut tych głośników. Drugi to wysoka jak na głośnik kopułkowy sprawność na poziomie 94dB, trzeci płaska charakterystyka przenoszenia i czwarty niska częstotliwość rezonansowa na poziomie 1200Hz.

MONACOR DT-28N HiFi Tweeter, przód

MONACOR DT-28N HiFi Tweeter, tył

Charakterystka przenoszenia MONACOR DT-28N

Pomiar MONACOR DT-28N

1. AKAI SW-150 czyli jak kupić rozgardiasz, miszmasz, nie wiadomo co

Kupowanie vintage czyli kot w worku

Przyszedł czas na AKAI SW-150 leżakujące od kilku lat. Jednocześnie będące dobrym przykładem na kupowanie "kota w worku". Kupując "na odległość" nie można być pewny co się finalnie otrzyma. Kupowanie "z bliska" też nie gwarantuje sukcesu gdyż wymaga dużej wiedzy na temat kupowanego przedmiotu. Inaczej nie odróżnimy "ziarna od plew".

 

Zabytki techniki często na przestrzeni lat przechodzą "naprawy" i "modyfikacje". Efekt końcowy może być bardzo daleki od oryginału, a sprzedający będzie zapewniał, że "wszystko gra i buczy". Przyjdzie mu to o tyle łatwo, że jego wiedza może być jeszcze mniejsza niż nasza. Tutaj dobrym przykładem są kolumny Tonsila. Kupienie kolumn z głośnikami na głębokim koszu nie jest łatwe.

Kolumny głośnikowe AKAI SW-150

 

Kolumny zostały nabyte kilka lat temu i tak jak przyszły leżakowały w opakowaniu do dziś. Po wypakowaniu kolumny z przodu wyglądają całkiem dobrze. Biorąc pod uwagę upływ czasu nawet bardzo dobrze. Wystarczy odświeżyć i będą "jak nowe".

Kolumny AKAI-150 z przodu

Patrząc na tył kolumn AKAI SW-150 widać, że ktoś w miejsce potencjometrów zamontował zaciski. Biorąc pod uwagę wcześniejsze doświadczenia z AKAI SW-155 pomysł nie najgorszy. Prawdopodobnie potencjometry i tak nie były w najlepszej kondycji, a biorąc pod uwagę miejsce montażu na tylnej ściance i związany z tym utrudniony dostęp raczej mało praktyczne w korzystaniu.

Kolumny AKAI-150 z tyłu

Granatem w zwrotnicę

Zwrotnica głośnikowa okazała się małym zaskoczeniem. Wystarczy spojrzeć na zdjęcia niżej. Ktoś tu nieźle gmerał i poddał "przeróbce".

Zwrotnica głośnikowa AKA SW-150

Po lewej, poza płytką montażową została wklejona cewka transformatorowo o nieznanej wartości. Służy do filtrowania głośnika niskotonowego. Filtr pierwszego rzędu 6dB/oktawę.

Zwrotnica głośnikowa AKAI SW-150

Widoczna w górnej części zdjęcia powyżej cewka rdzeniowa 1mH pierwotnie służyła do filtrowania głośnika niskotonowego. Została "wzbogacona" o kondensator 6,8µF i wykorzystana do filtrowania głośnika średniotonowego. Filtr pierwszego rzędu 6dB/oktawę. Zastosowany kondensator 6,8µF to marka MANT (Tesla) czyli kondensator naszych południowych sąsiadów. Filtr prawdopodobnie wzorowany na Altusach 140. Cewka ma w nich wartość 0,22mH i jest powietrzna. Kondensator elektrolityczny o identycznej wartości 6,8µF.

Filtr środkowoprzepustowy, zwrotnica AKAI SW-150

Cewka transformatorowa, zwrotnica AKAI SW-150

Głośnik wysokotonowy filtrowany naszym starym MIFLEXem, kondensator 2,2µF. Widoczny po lewej na zdjęciu niżej. Pomysł znów rodem z Altusów. Filtr pierwszego rzędu 6dB/oktawę. 

Filtr subsoniczny, zwrotnica AKAI-150

To nie wszystko. Interesująca jest "konstrukcja"  równolegle włączona w filtr niskotonowy. Składa się z podwójnego kondensatora, cewki 0,35mH (pierwotnie stanowiła element filtra górnoprzepustowego) oraz rezystora. Całość można zinterpretować jako pułapkę rezonansową, której działanie łagodzi rezystor. Rozwiązanie trudne w aplikacji i czasem stosowane w klasycznych kolumnach w przypadku głośnika wysokotonowego (wycięcie rezonansu). Czemu tu ma służyć? Filtr subsoniczny? Czyli filtr górnoprzepustowy o bardzo niskiej częstotliwości odcięcia, którego zadaniem jest eliminacja bardzo niskich częstotliwości w celu odciążenia głośnika niskotonowego. Dla głośnika 30cm przyjmuje się strojenie filtra subsonicznego na 20Hz.

Kolumny Altus 75, 110, 140 - schematy zwrotnic głośnikowych

 

Zagadka zwrotnicy

Analizując zdjęcia wyżej można dostrzec po prawej stronie dwie śruby. Do mocowania czego służyły? Kolejnej cewki rdzeniowej? W następnym wpisie spróbujemy dotrzeć do oryginalnego schematu zwrotnicy kolumn AKAI SW-150.

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.