150 ас-001 “электроника” и излучатели хейла. измерения ачх

Музыка Оксана Егорьева 30.11.2019

Персональный сайт – Fisher STE 5120/OTTO SX-P5

Конструкция. Нам на прослушивание поступили акустические системы Fisher STE 5120. До недавнего времени акустика марок Fisher и OTTO была в нашей стране известна только узкому кругу специалистов-аудиофилов.

Но за последние пару лет акустика данных марок стала активно ввозится в страну предпринимателями, занимающимися винтажной аппаратурой.

Такую популярность OTTO/Fisher получили за свой звук – всегда максимально реалистичный и точный, с чёткой прорисовкой звуковых образов и мощным эмоциональным потенциалом.

Обратите внимание

Напомним, OTTO и Fisher – бренды принадлежащие Японскому концерну Sanyo, первый для внутреннего рынка Японии, второй для рынков Европы и США.

Обратите внимание

Данная модель продавалась в Японии с 1980 года под маркой OTTO SX-P5, в Европе и США продажи были начаты только к 1984 году под маркой Fisher STE 5120. Цена колебалась за пару от 500$ в Японии и до 650-700$ в Европе и США.

Причём Японские OTTO SX-P5 встречаются чрезвычайно редко даже в самой Японии, так как они выпускались ограниченными партиями, спрос был низкий, из-за довольно высокой цены для своих размеров и высокой конкуренции на внутреннем рынке Японии.

В Европе акустику Fisher STE 5120 найти не так трудно, мало того, специально для Европы и США концерн Sanyo, выпускал малогабаритную версию – Fisher STE 5100 (8` НЧ динамик) и флагманскую модель линейки – Fisher STE 5150 (12` НЧ динамик).

Итак, Fisher STE 5120 имеет форм фактор «большой полочник» для прослушивания их нужно устанавливать на подставки.

Диффузор босового динамика, так же как и у верхней модели – Fisher STE 1200/OTTO SX-P1 изготовлен из вспененного никеля, корзина динамика тоже выполнена из массивного алюминиевого сплава, единственное отличие это меньший размер и более длинноходный ППУ подвес.

А вот СЧ динамик совершенно иной, в нем применена вогнутая купольная диафрагма из алюминия, такое решение обеспечивает лучшую фазовую стыковку с конусным басовым динамиком, в отличие от обычных купольных диафрагм.

Катушка СЧ драйвера имеет большой диаметр, отверстие в керне для отвода тепла и намотана ленточным алюминиевым проводом, что позволило снизить вес диафрагмы и обеспечить высокий динамический диапазон (пиковая мощность СЧ головки 120Вт).

Важно

Активное сотрудничество Sanyo с молодой (на то время) Британской компанией Wilson Audio позволило заполучить новые высокочастотные излучатели Хейла, которые разрабатывались для неё английской студией The Rank Organisation.

У Wilson Audio не было собственных сил на промышленное производство данных излучателей, поэтому все технические спецификации были переданы в Японию на предприятия Sanyo.

Излучатели Хейла установленные в Fisher STE 5120/OTTO SX-P5 имеют небольшой раструб для лучшей диаграммы направленности и повышения отдачи, мощный стронциевый магнит и сверхтонкую полиамидную мембрану.

Излучатель Хейла своей конструкцией напоминает изодинамический (каковым по сути он и является). Он имеет такую же магнитную решетку, в которой магниты ориентированы таким же образом. Но мембрана, в отличии от изодинамического излучателя, собрана в гармошку. На неё так же нанесены дорожки в виде меандра. Что же дает гармошка? А вот что.

Т.к. токопроводящие дорожки теперь находятся в другой плоскости (в сравнении с изодинамиком), то и каждая складка мембраны, при подаче звукового сигнала, будет перемещаться не от магнита к магниту, а вдоль них. Дорожки у каждой соседствующей складки направлены в разные стороны.

А это означает, что складки при подаче напряжения одного знака, с одной стороны будут взаимно притягиваться, с другой соответственно отталкиваться. При перемене знака напряжения притягивающиеся и отталкивающиеся стороны поменяются местами. Таким образом, полости между складками то засасывают, то выталкивают воздух. Т.е.

метод возбуждения звуковой волны аналогичен таковому у ленточного излучателя. Конструкция излучателя Хейла ясна из следующей картинки: А зачем собственно гармошка, спросите Вы? Ведь изодинамический излучатель конструктивно куда как проще.

А дело в том, что сила действующая на мембрану изодинамика довольно велика и не сответствует его небольшой площади. Т.е. большая часть этой силы расходуется в пустую. Излучатель не согласован со средой в которую излучает. У излучателя Хейла, при тех же размерах фронтальной части, площадь мембраны в четыре раза больше.

И площадь эта соответствует нагрузке (в виде окружающей среды) и силе затрачиваемой на перемещение мембраны. Т.е. излучатель согласован. Собственно поэтому его еще называют акустическим трансформатором. Такая конструкция привела к тому, что чувствительность излучателей Хейла стала довольно высока – 91-93 Дб.

В то время как у изодинамиков она редко привышает 89Дб.

Излучателям Хейла присущи все достоинства и недостатки изодинамических излучателей. С той лишь разницей, что в плюсы первым можно записать повышенную чувствительность. В минусы – еще более сложную и дорогую конструкцию.

Совет

Акустика имеет два фронтальных фазоинвертора, прочный корпус с толщиной стенок 20мм (предняя панель 25мм), в фильтре применяются плёночные конденсаторы.

Fisher STE 5120/OTTO SX-P5

Конфигурация 3 полосы, фазоинвертор;
Частота раздела полос, Гц 800/5000
Номинальное сопротивление, Ом 6
Диаметр и тип низкочастотного излучателя, 250мм, трёхслойный – алюминий, компаунд, вспененный никель;
Диаметр и тип средне частотного излучателя, 10мм, алюминиевый купол;
Диаметр и тип высокочастотного излучателя, излучатель Хейла, полиамидная плёнка;
Диапазон воспроизводимых частот, Гц 40Гц ~ 45 кГц
Чувствительность, дБ/Вт/1м 92
Номинальная мощность, Вт 50
Максимальная мощность, Вт 100
Максимальное звуковое давление, 112Дб
Габариты ВхШхГ, мм 625 x 340 x 326
Масса, кг 18

Звук. В фирменном рекламном проспекте Японских OTTO SX-P5 был такой слоган: «Вы будете поражены свежим кристальным звуком, так как вдыхаете чистый горный воздух после дождя». И в правду звучание Fisher STE 5120/OTTO SX-P5 очень свежее и чистое, сегодня бы его назвали Fresh или морозная свежесть ;).

Высокие частоты очень динамичные, для ленточных и изодинамических излучателей, чувствуется сила удара по меди, как у хороших твёрдокупольных динамических головок. Не только в высокочастотном, но и во всем диапазоне акустика даёт хороший масштаб и чёткую детальную прорисовку музыкальных образов, без вуалей и наледи.

Бас как у всей акустики Fisher/OTTO восхищает своей реалистичностью – басовая струна моментально возникает в пространстве, длится столько, сколько есть на самом деле и потом ровно затухает столько времени, сколько и должна, без паразитных послезвучий. На фоне даже мощной басовой партии всегда чётко слышны любые инструменты, в том числе перкуссия, атака которой никогда не страдает из-за других инструментов.

К минусам можно отнести немного ярковатое звучание в верхней середине, подчёркивание шипящих в вокале, но подобное явление можно практически свести на нет с помощью переменных резисторов, которые слушатель должен настроить на свой персональный вкус и под своё помещение.

Резюме. Быстрые и детальные по звуку, небольшие и компактные, чувствительные и нетребовательные к усилителю акустические системы.

Fisher STE 5120/OTTO SX-P5

Конструкция 5
Звук 4
Ценовой диапазон 2

Промышленные ГКЧ и измерители АЧХ

Генераторами качающейся частоты (ГКЧ) или свип-генераторами называют генераторы, частота которых меняется обычно изменением некоторого управляющего напряжения. Чаще всего частота меняется с помощью варикапов или (в функциональных генераторах) изменением токов заряда и разряда времязадающего конденсатора. Закон изменения частоты может быть линейным или логарифмическим.

Для получения изменения частоты в широких пределах используется принцип смешения двух частот с помощью смесителя. Одна частота меняется в пределах от/а до f0+ А/, а вторая 4acTOTa^=const. Смеситель выделяет разностную частоту, которая меняется от 0 до А/

На основе ГКЧ строятся измерители амплитудно-частотных (или просто частотных) характеристик (АЧХ) [60, 61]. Это одни из весьма эффективных и полезных, но сложных приборов, применяемых при регулировке и настройке различных электронных устройств.

Например, таких, как активные фильтры на операционных усилителях, резонансные цепи, частотные дискриминаторы, усилители, радиоприемники, телевизоры и т. д. Любопытно отметить, что первый отечественный ламповый измеритель частотных характеристик ИЧХ-1 был весьма громоздким прибором массой в 200 кг (!).

Он позволял снимать АЧХ в диапазоне частот от 0,1 до 20 МГц при девиации частоты до 4 МГц.

В СССР в середине 80-х годов прошлого века был освоен массовый выпуск вполне современного по тем временам измерителя АЧХ Х1-50. Небольшой, напоминающий осциллограф, прибор (рис. 1.

56) предназначен для исследования АЧХ и настройки ВЧ- и СВЧ-узлов с воспроизведением АЧХ на экране ЭЛТ.

Обратите внимание

Прибор Х1-50 применяется при производстве, настройке и ремонте радиоэлектронной аппаратуры в лабораториях и цехах, ремонтных мастерских, а также в качестве сервисного прибора при ремонте телевизоров на дому.

Характеристики Х1-50:

• Широкий диапазон частот: 0,36-1002 МГц (0,36-436, 434-636 и 636-1002 МГц).

Рис. 1.56. ИзмерительАЧХXl-50

• Отчет частоты: по цифровому индикатору в точке остановы развертки и по меткам.

• Полоса качания частоты: в узкополосном режиме 0,5—20 МГц, в широкополосном режиме от до всего поддиапазона.

• Частотные метки (кварцованные): через 1 и 10 МГц.

• Выходное напряжение ГКЧ: синусоидальное со стабильной амплитудой около 100 мВ на нагрузке 75 Ом.

• Неравномерность собственной АЧХ: в максимально узкой полосе качания +0,5 дБ, в широкой полосе качания +1,5 дБ.

• Пределы ослабления выходного напряжения 0—50 дБ.

• Чувствительность канала вертикального отклонения, мм/мВ:

без детекторов — 10; по входу согласованной детекторной головки — 1.

• Входное сопротивление и емкость высокоомной детекторной головки: 10 кОм и 2 пФ.

• Встроенный генератор сетчатого поля для испытания видеотракта телевизоров.

• Режим использования в качестве осциллографа с автоколебательной разверткой.

• Потребляемая мощность: 70 ВА.

• Масса: 8,5 кг.

• Габариты: 308x304x133 мм.

Приведем краткие данные еще по нескольким измерителям АЧХ отечественного производства.

ТЕСТ-2

Диапазон частот 1-1000М Гц, полоса качания: 0,5-20 МГц и 0,01/^-1000 МГц. Габариты 308x133x304 мм, масса 8,5 кг. Есть возможность измерения КСВ (коэффициента стоячей волны).

XI-40

Диапазон частот 20 Гц — 1 МГц, плавно изменяется полоса качания, габариты 495x475x255 мм, масса 35 кг. Предназначен для исследования низкочастотных устройств.

Х1-42

Диапазон частот 1—1250 МГц, два блока сразмерами 488x173x507 и 488x173x507 мм, общая масса 45 кг.

XI-48

Диапазон частот 0,1—150 МГц (три поддиапазона: 0,1 — 1,5 МГц, 1—15 МГц и 10— 150 МГц), размеры 480x170x490, масса 14 кг. Предназначен для исследования радиоприемных и телевизионных устройств с частотами до 150 МГц.

Х1-54

Диапазон частот 0,1—150 МГц, полоса качания 1500 Гц — 5,7 Мгц или 1 500 Гц — 150 МГц, микропроцессорное управление, самодиагностика, диалоговый режим, 2 блока с размерами 490x135x475 и 490x215x475 мм, общая масса 36 кг.

Х1-55

Диапазон частот 1 — 1400 МГц, полоса качания 0,1 — 11 МГц, 0,3—132 МГц и 3— 1400 МГц, микропроцессорное управление, самодиагностика, диалоговый режим, 2 блока с размерами 488x173x507 и 488x173x507 мм, общая масса 46 кг.

Х1-56

Важно

Диапазон частот 1-250 МГц (3 поддиапазона: 1-10 МГц, 5Гц — 50 МГц и 25-250 МГц), микропроцессорное управление, максимальный уровень сигнала 1 мВт; размеры 488x507x73 мм, масса 22 кг.

Нетрудно заметить, что большинство приборов этого типа — тяжелые и громоздкие изделия. Они явно не предназначены для массовых измерений. Поэтому помимо промышленных измерителей АЧХ полезны альтернативные средства, пригодные для снятия АЧХ, например, на основе применения массовых функциональных генераторов с управляемой в широких пределах частотой. Их описание читатель найдет в главах 3 и 5.

Источник: Дьяконов В. П. Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. — М. : ДМК Пресс, 2009. — 384 е., ил.

Советский HI-FI и его создатели: страсти по Хейлу — Электроника 150АС — 001

В этом посте пойдет речь об акустической системе, созданной в недрах ленинградского ВНИИРПА в конце 80-х и выпускавшейся небольшими сериями на заводе “Ферроприбор”. Судьба этой советской разработки, несмотря на её знаковость и революционность для отечественной электроакустики, сложилась не лучшим образом.

На серийный выпуск питерских колонок наложила отпечаток эпоха, в которую они пошли в серию, а именно — 1991-й год. Как я не устану повторять, история не признаёт сослагательное наклонение, но, вероятно, если бы не крах советской системы, то эта акустика превзошла бы по популярности различные S-90 и Кливеры.

Моё внимание эта разработка привлекла по нескольким причинам: качественная переработка американского прототипа (кроме концепции ничего не скопировано), применение излучателя хейла с широким частотным диапазоном в качестве СЧ-ВЧ звена, использование “закрытого ящика” с пассивным излучателем для реализации НЧ-секции, впечатляющие характеристики.

Создать нельзя клонировать

Как я уже отмечал ранее, в конце 80-х активизировалась деятельность по “промышленному шпионажу” товаров народного потребления.

Иными словами, из-за подгнивающего железного занавеса советские чиновники от технических ведомств в качестве образцов для изучения и копирования тащили всё больше годной аппаратуры.

При этом вкус у шпионов-чиновников был вполне приличным, так в 1987-м году для нужд в ВНИИРПА приезжает легенда американского колонкостроения ESS AMT 1.

ESS AMT 1

Характерной особенностью привезенного образца являются мощная низкочастотная секция и футуристичный, большой излучатель Хейла в качестве источника средних и высоких частот. Что интересно, в США ESS AMT 1 выпускался с 1973-го года. Более того, считался настоящей аудиофильской легендой, обладая характеристиками, трудно достижимыми не только в 70-е, но и в 80-е годы прошлого столетия:

По месту назначения, т.е. в ВНИИРПА американская чудо-акустика попадает только в 1989-м году (судя по сведениям одного из разработчиков, озвученных на форуме rt20.mybb2.ru).

Беглое изучение американского образца показывает, что тот по некоторым показателям уступает аналогичной акустике, уже разрабатываемой в ВНИИРПА с 1987-го года. В основе конструкции опытной АС также лежит совмещение НЧ секции с излучателем Хейла, но в отличие от американского образца НЧ секция выполнена в виде закрытого ящика с пассивным излучателем.

По ряду сведений, детальное сравнение измерений в безэховой камере советского прототипа и американской серийной акустики наталкивают на вывод о том, что копировать вчистую не имеет смысла. Принимается решение о сохранении собственной разработки и заимствовании лишь некоторых конструктивных особенностей излучателя Хейла и схемотехники фильтров у “американца”.

Справедливости ради, необходимо отметить, что отправной точкой для новой советской АС также являлась ESS AMT 1. Именно с интереса советских инженеров к этому продукту “вражеской” электроакустики и началась эпопея с разработкой АС на базе Хейла и именно по этой причине её в 1987-м году в качестве образца привезли в СССР.

Прототип высокой верности воспроизведения

Можно сказать, что разработка подобной акустики в это нелегкое для советского приборостроения время — уже своеобразный подвиг. Прототипирование нового образца завершилось в 1989-м году.

Изначально тестировалось 2 образца, а именно 150 АС АТ-001 (100 литров) и 150 АС АТ-002 (70 литров). Во втором альтернативном варианте пассивный излучатель располагался на задней стенке корпуса.

По ряду очевидных недостатков компромиссный 70-ти литровый вариант не стали запускать в серию.

Совет

Мне не довелось увидеть контрольных измерений, но очевидно, что корпус НЧ секции с меньшим объёмом был хуже.

Прототип основной версии (001) оказался удивительно удачным, что сулило новым колонкам успешное будущее. Основные инновации новой разработки касались излучателя Хейла.

Мембрана советских динамиков была выполнена из полиамида, который и сегодня является основным материалом для создания ленточных и электростатических излучателей в связи с уникальными термодинамическими свойствами.

Толщина мембраны составляла 14 микрон.

Оригинальной особенностью конструкции ленточного драйвера стало использование т.н. “перекладин”, к которым крепились края складок мембраны. Таким образом края изгибов “гармошки” оставались статичными, а движение мембраны происходило в глубине складок, что позволяло поддерживать стабильную форму и устранить вредные резонансные колебания без ущерба для излучения.

Применение этой инновации позволило получить более ровную АЧХ и незначительное количество резонансов в слышимом спектре, по сравнению с американским исходником.

Использование закрытого ящика в НЧ-секции также значительно снизило резонансы корпуса и нелинейные искажения, а также существенно отразилось на субъективных параметрах верности воспроизведения. В целом характеристики поздних прототипов были следующими:

О схемотехнике и конструкции фильтров можно судить по представленным ниже материалам:

Прототип АС превосходил американский образец, причем как по мощности, так и по уровню искажений. Также новая советская АС обладала более равномерной АЧХ, что не могло не обрадовать разработчиков.

Серийные проблемы

Однако прототип нередко имеет отличия от серийного образца. Массовая адаптация часто предполагает использование не тех технологических приемов, которые применяются в лабораториях и при создании прототипов, что неизбежно приводит к ухудшению характеристик.

Подготовку к серийному выпуску 150АС-001 проводили на заводе “Ферроприбор”. Старт производства планировался в 1990-м году. Относительно начала производства мнения разнятся, одни бывшие сотрудники ферроприбора утверждают, что так и было, другие пишут о том, что первую серию выпустили только в 1991-м. В справочных материалах указан 1991-й год.

Технология создания излучателя Хейла на заводе была несколько изменена, что повлекло изменение значимых для звука характеристик, которые у серийных образцов заметно уступали прототипу (данные ldsound.ru):

Обратите внимание

По мере ухудшения экономического положения предприятия, было выпущено еще 2 варианта АС, задачей каждой из модернизаций было упрощение и удешевление конструкции.

Несмотря на то, что паспортные данные акустики при этом не менялись, многие люди, знакомые с разработкой и производством, утверждают, что более поздние серии многократно уступали первой, как по уровню искажений и равномерности АЧХ, так и по качеству фильтров.

Отличия серий в основном заключались в конструктивных особенностях излучателей Хейла, его размерах и частотных характеристиках и НЧ-динамиков. Встречается информация о т.н.

“двойных Хейлах”, по всей видимости — это твиттеры Электроника 150 АС-001 ранних серий до модернизации, и о “полуторных” и “одиночных” более поздних, удешевленных выпусков АС.

Ниже представлены различия АЧХ “двойного” (красный) и “полуторного” (синий) драйверов:

Более подробные измерения излучателей Электроника 150АС-001 можно найти по ссылке.

В т.н. третьей версии Электроника 150 АС- 001, по утверждениям одного из разработчиков, использованы другие НЧ-драйверы.

Известен также факт о том, что в конце 1991-го года разработчики Электроника 150АС-001 из ВНИИРПА посещали завод для оценки серийной версии АС. Было даже организовано сравнительное прослушивание прототипа из НИИ и серийного варианта акустики. По результатам прослушивания, разработчики признали звучание заводского варианта неудовлетворительным, о чем был составлен соответствующий отчет.

При этом известно, что выпуск “рационализированных” версий АС продолжился. Вероятно, это произошло в связи с тем, что, даже несмотря на ухудшение объективных характеристик она превосходила практически все мощностные аналоги, выпускавшиеся в то время в стране.

Итог

История разработки этой АС демонстрирует, что при создании советской техники далеко не всегда использовалось слепое копирование западных образцов.

Становится понятно, что самостоятельные разработки советских инженеров иногда превосходили зарубежные аналоги. Кроме того, иллюстрирует т.н.

“драконовскую рационализацию”, которая не редко вредила качеству продуктов в угоду технологичности, уменьшения стоимости и увеличения скорости производства.

150 АСАТ-001 6.1

Изготовитель: ВНИИРПА нм. А. С. Попова.

Назначение и область применения: для высококачественного воспроизведения музыкальных и речевых программ в стационарных бытовых условиях (категория исполнения УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150—69.

Отличительной особенностью акустической системы является применение в качестве средне- высокочастотного излучателя акустического трансформатора (излучателя Хейла), а в низкочастотном звене — пассивного излучателя, расположенного на передней стенке корпуса.

Рекомендуемая мощность высококачественного бытового усилителя 50 — 150 Вт. Предпочтительный вариант установки — напольный.

Технические характеристики:

Технические характеристики
Значение

Группа сложности
нулевая по (ГОСТ 23262—88)

Диапазон воспроизводимых частот, Гц
40…

25 000

Неравномерность АЧХ звукового давления на нижней граничной частоте диапазона воспроизводимых частот относительно уровня среднего звукового давления, дБ
-3

Уровень характеристической чувствительности (характеристическая чувствительность), дБ
91 (0,71)

Неравномерность АЧХ звукового давления в диапазоне частот 100…8000 Гц относительно уровня среднего звукового давления, дБ
±4

Гармонические искажения АС, %. определяемые суммарным характеристическим коэффициентом гармоник, при уровне среднего звукового давления 90 дБ в диапазоне частот, Гц, не более:

250…1000
2

1000…2000
1,5

2000…8000
1

Номинальное электрическое сопротивление (номинальное значение полного электрического сопротивления), Ом
8

Минимальное значение полного электрического сопротивления, Ом
6,4

Предельная долговременная мощность, Вт
150

Особенности конструкции:

Корпус АС выполнен в виде двух блоков: низкочастотного, средне- и высокочастотного.

Низкочастотный блок выполнен в виде прямоугольного неразборного ящика из многослойной фанеры или древесно-стружечной плиты толщиной 20 мм, фанерованной шпоном ценных пород дерева.

На передней панели НЧ блока установлена низкочастотная головка, аналогичная 100ГДН-3, но имеющая модернизированный подвес, форма и материал которого обеспечивают хорошее согласование колебательных процессов в диффузоре и подвесе, что позволяет снизить гармонические искажения при больших уровнях сигнала.

Кроме того, в нижней части лицевой панели установлен пассивный излучатель диаметром 300 мм, масса и гибкость которого обеспечивают настройку 38…40 Гц. Внутренний объем НЧ блока 100 дм3.

Важно

Внутри корпуса установлены пассивные электрические фильтры-корректоры, оптимизированные на ЭВМ.

и обеспечивающие малую неравномерность АЧХ звукового давления и стабильную характеристику направленности в области частоты раздела АС. Частота раздела между НЧ и СЧ-ВЧ звеньями АС 1500 Гц.

Внутренний объем блока заполнен звукопоглотителем, уменьшающим влияние внутренних резонансов на АЧХ и качество звучания.

Средне- и высокочастотный блок установлен на верхней стенке блока. Блок выполнен из пластмассы и содержит СЧ/НЧ/ВЧ излучатель — акустический трансформатор. Этот нетрадиционный пленочный излучатель служит для воспроизведения средних и высоких частот звукового диапазона.

Излучатель представляет собой помещенную в сильное магнитное поле гофрированную мембрану из диэлектрической пленки с проводником специальной формы. Применение такой конструкции мембраны увеличивает коэффициент полезного действия излучателя в несколько раз.

Малый вес и малая инерционность излучающего элемента обеспечивают прозрачность звучания и большой динамический диапазон.

На верхней стенке ВЧ блока, вокруг СЧ ВЧ блока расположен звукопоглотитель в виде листа крашеного пенополиуретана толщиной 40 мм, уменьшающего влияние отраженной от верхней стенки на АЧХ звукового давления в области средних и высоких частот, а также — улучшающий качество звучания.