Зачем в советской активной акустике S-70 (35АС-213) использовался пьезоакселерометр

Активных акустических систем для домашнего стерео в советское время выпускалось не много. А Radiotehnika S-70 (35АС-213, а с 1985 года уже 35АС-013) была настоящих хай-теком тех времен (по начинке, а не дизайну). Да и такого точного и контролируемого баса не было ни у каких других моделей акустики в СССР с НЧ динамиком 75ГДН. Секрет был в внедрении в эту акустическую систему технологии ЭМОС (электромеханическая обратная связь), довольно смелого для своего времени инженерного решения. Там же в колонках применялся пьезоакселерометр. Для чего? Давайте разбираться.

Сначала пару слов, что из себя представляла акустическая система S-70. Производилась с 1980-го Рижским заводом имени А. С. Попова, набор динамиков тут аналогичен популярным колонкам S-90 (ВЧ 6ГДВ, СЧ 20ГДС и НЧ 75ГДН), только внутренний объем 17,5 литров и усилитель внутри (габариты 325 х 580 х 265 мм), а не 45 литров, как у S-90.

Усилитель (модульный блок) УНЧ-50-8 (выдавал примерно 50 Вт), как в отдельном стерео усилителе «Радиотехника/Орбита У-101», есть регуляторы тембра, фильтры полос пассивные (750 Гц и 5000 Гц). Могла работать S-70, как и пассивная акустика с внешним усилителем, но звук был мягко говоря не тот. Ключевая «фишка» — не просто встроенный усилитель, а система электромеханической обратной связи. Именно для её работы и понадобился пьезоакселерометр.

ЭМОС связывал непосредственно низкочастотный динамик и встроенный усилитель мощности. Цель — заставить диффузор двигаться ровно так, как требует входной сигнал, и гасить его «паразитные» перемещения («трепыхания» после сигнала). И чем глубже ЭМОС, тем сильнее подавляются искажения динамика. Вот пьезоакселерометр был главным датчиком этой системы, он преобразует механические колебания в электрический сигнал за счёт пьезоэлектрического эффекта, в S-70 он «следил» за тем, как движется катушка динамика. Под колпаком 30ГД-6, в поздних версиях — 75ГДН, стоял трубчатый пьезокерамический элемент ЭП4Т-2 с обвязкой согласования. «Трубочка» из пьезокерамики ЦТС-19 диаметром 1,32 мм, длина 15 мм.

Сигнал с датчика проходил через активный фильтр нижних частот третьего порядка (частота среза 250 Гц), затем обработанный сигнал датчика вычитается из исходного сигнала в сумматоре-вычитателе. Если диффузор отклоняется от того, что «просит» входной сигнал, усилитель корректирует ток на звуковой катушке, возвращая диффузор в нужное положение. Получается два контура: отрицательное сопротивление УМЗЧ «убирает» паразитную электрическую составляющую, а ЭМОС — механическую «самодеятельность диффузора». Вот такая связь.

И это работало! На НЧ коэффициент гармонических искажений с активной коррекцией (ЭМОС) был в два раза ниже, чем без нее. «Пустой звон» диффузора после окончания низкочастотного импульса — затухание на собственной резонансной частоте гасится практически сразу. На слух в таком скромном объеме и с оформлением закрытый ящик 35АС-013 показывали очень качественную басовую составляющую с глубиной (25 Гц, но правда по — 17 дБ) и контролем. Можно чётко различить отдельные удары в ударных партиях, бас-гитара звучит сочно и контролируемо. Звучали на НЧ не хуже «военных» 100АС-060 и точно лучше фазоинверторных S-90. В пассивном подключении низкие частоты были сильно скромнее и бас теряет артикуляцию (30-см НЧ динамику явно мало такого объема оформления).

В те годы реализовать отдельное усиление по полосам с DSP фильтром в массовой аппаратуре было невозможно. ЭМОС с локальным датчиком прямо в динамике стала эффективным компромиссом: она добавляла рабочую коррекцию прямо в низкочастотное звено, преобразив звук на низких частотах, не раздувая объем акустики. Да сложновато, с риском самовозбуждения, но это работало.

Применение пьезоакселерометра в ЭМОС в S-70 стало примером того, как советские инженеры применили нестандартные пути для улучшения звука в условиях ограниченных ресурсов и компонентной базы.

Подборка современной компактной активной акустики.

Спасибо за внимание.

Источник: rw6ase.narod.ru