Акустические системы JBL Northridge E60: часть 3-я и последняя

Последняя «серия» по доработке акустических систем JBL E60.
Обещал 3-ю часть ещё в в феврале, но не сложилось.

В этот раз предлагается погрузиться в бочку с де... ещё глубже: добрался до замеров АЧХ после фильтров, нагруженных реальными динамиками.
Оригинальные твитеры JBL vs неоригинальные.

Обзор рассчитан на очень упоротых настойчивых радиолюбителей.

1. Почему так долго?
"- Оэтана, я привёз батарейки!
— Давно пора, **ли так долго?" ©
к/ф «Горячие головы» Часть 1 пер. П.Санаева

Наверняка у многих возник вопрос, почему я не «запихнул» всё в один обзор?
Во-первых, процесс доработки затянулся.
Объём материалов наработанных файлов (это замеры, фото, схемы мультисим и т.д.) — более сотни файлов, и тяжело удержать у памяти все нюансы экспериментов, которые были сделаны:

Во-вторых, замеры АЧХ микрофоном необходимо выполнять с одной установки:
т.е. устанавливается мик по отношению к АС, и далее никаких перемещений, иначе расхождения с предыдущими замерами сбивают с толку.

Фильтры при этом собраны «на соплях» на полу под ногами:
Процесс подбора элементов фильтров выливается в итерационную беготню на кухню, где разместилось моё рабочее место на зимний период, к паяльнику и обратно.

Хорошо, что в доме нет кошек-собакенов, которые любят грызть провода. ))
Но бардак напрягает. ((

Поэтому доработка выполнялась порциями, ну и обзоры тоже.
Далее излагается примерный ход событий.
Возможны неточности, просьба сильно не пинать.
Если что-то непонятно, спрашивайте пожалуйста, постараюсь ответить.

Общая концепция доработки:
заимствуем схему Е80, но «допиливаем» её на свой лад с минимальными изменениями.

2. НЧ секция
На этот раз ломаем всё серьёзно.
Откручиваем клеммник на задней панели АС:
Откручиваем НЧ динамик:
Маркировка НЧ динамика:
Замер индуктивности НЧ динамика:
810 мкГн
Омическое сопротивление 5,4 Ом.

Вытаскиваем родной кроссовер:
Обращаю внимание на пометки в оригинальной схеме, что соответствует действительности:

Далее с платы демонтируется всё, кроме L1 и C1:
Чтобы не сломать гетинакс, необходимо прогреть плату со стороны паек над пламенем зажигалки.
Тогда фиксирующий клей позволит выпаивать элементы.
Ёмкость 2,5мкФ осталась на плате: далее она не используется, а демонтировать сложно.

Моделирование фильтра НЧ секции Е60 даёт полосу до 400Гц (-3дБ):
По факту получается, что НЧ динамик работает до 1кГц и выше (замер микрофоном,
см. график жёлтым цветом.):
Тут же можно видеть АЧХ с разными фильтрами (индуктивности 3..5мГн и ёмкости 22..102мкФ).

Решил использовать родную индуктивность 2,5мГн (местами будет встречаться надпись «3мГн»), не увеличивая её значение «добавкой» 1мГн.

Теперь только 2,5мГн и разные ёмкости (замер АЧХ по напряжению непосредственно после фильтра на клеммах динамика):
АЧХ голубым цветом — родной ФНЧ Е60

Выбрал вариант 2,5мГн и 102мкФ (график белым цветом как наиболее оптимальный).

В сравнении с НЧ секцией Е80 вот что получилось (замер микрофоном):

Дополнительные 33мкФ и 47мкФ закрепил на плате кроссовера на месте демонтированных элементов параллельно существующему 22мкФ:
Т.о. получился ФНЧ только для НЧ динамика.

Когда же был собран ФНЧ для 2-й колонки, сравнил их АЧХ ещё раз по напряжению, чтобы исключить ошибку монтажа и человеческий фактор (т.е. свою невнимательность):
См. отличия желтый-зелёный.

3. Вот теперь самое время привести окончательную схему,
тогда далее будет понятно, к чему привели изыскания:

В схеме нет цепочек Цобеля-Буше. Почему?
Во первых, при их использовании импеданс АС получится не 8 Ом, а 4..6 Ом (по активному сопротивлению НЧ динамика, т.е. 5,4 Ом).
Во-вторых, в определённых кругах есть мнение, что

И я с этим согласен.

4. СЧ секция
Теперь к модифицированной НЧ секции надо пристыковать СЧ секцию.

Для старта была заимствована схема СЧ секции от Е80:
Вот что намерял:
Вот тут хорошо видны отличия замер по напряжения vs замер микрофоном.

Посмотрел влияние режекторного фильтра L2, C2:
Вроде бы понятно: придавливается «бугор» на АЧХ около 2,8кГц (он вылазит при стыковке полос СЧ-ВЧ).

Дальше поигрался значением ёмкости С3 33..50 мкФ:

Окончательно выбрал значение С3 именно 33мкФ после проверки нескольких десятков комбинаций 10..22..33..47 мкФ и разных значений R2 от 1 Ом до 7,5 Ом.
Смотрел микрофоном стык НЧ-СЧ, чтобы суммарная АЧХ на стыке была получше.

Затем решил изменить режекторный фильтр L2, C2 с 2,8кГц на 3,5кГц:
Параллельно проверял варианты в симуляторе:
На последний вариант v2 пришлось переиграть по ерундовой причине: нехватка жёлтых конденсаторов 33 мкФ. ))

Промежуточный результат:

Сборка фильтров для СЧ динамиков:

Все фильтры снабдил разъёмами:

Проверка правильности монтажа фильтров СЧ секций:
См. красный vs жёлтый.

В моих Е60 поперечные распорки между боковыми стенками болтались!
Пришлось закрепить термоклеем:

Крепление фильтров СЧ секции:
По две стяжки с каждой стороны.

4. ВЧ секция
Тут всё непросто, бесконечное поле для экспериментов.

АЧХ пищалки Е60 — двугорбая:
Как выяснилось позже, это не родные.

Я потратил сколько-то времени, пытаясь как-то улучшить ситуацию:

Ситуация усугублялась тем, что АЧХи пищалок отличаются:

Когда же у меня оказалась пара Е80, я воспользовался возможностью сравнить пищалки:
Как и ожидалось, твитер в Е80 оказался намного ровнее.

Вот так выглядит твитер от Е60 (на фото слева) vs твитер от Е80:
Купол оригинального твитера (в Е80) выглядит бОлее матовым.

Маркировка неоригинального твитера:
Кстати, лепестки у него выполнены более аккуратно, чем на оригинале.

Заказал на озоне парочку твитеров в надежде заполучить что-то получше.
Через месяц приехала парочка:
И тоже блестящие (не оригинал).
В конечном итоге у меня в распоряжении оказались 4 неоригинальных твитера.
И, по закону подлости, ни одной пары с одинаковой правильной АЧХ.

Поэтому для использования в Е60 выбраны твитеры Amp TW15, как наиболее качественные из доступных по адекватной цене:

Сначала внутренний перфекционист настоял на использовании фильтра 3-го порядка:
Частота среза 5кГц (-3дБ).

Но почему-то СЧ-ВЧ секции плохо стыковались по АЧХ, поэтому пришлось переиграть на фильтр 2-го порядка:

Сравнение этих фильтров по напряжению (нагрузка — твитер TW15)
приподнесло сюрприз:
Начиная с частоты 4кГц АЧХи совпали!
И это несмотря на то, что один фильтр от 5кГц, а другой от 6кГц.

А согласование СЧ-ВЧ с фильтром 2-го порядка получилось лучше. ))

Сборка ФВЧ для твитеров:
После сборки сравнение АЧХ кроссоверов ВЧ по напряжению:

Закрепил на боковой стенке термоклеем:

TW15 установил в напечатанные ранее «фланцы»:

Подключение кроссоверов НЧ-СЧ — к нижней паре клемм на задней панели АС.
Оба динамика (НЧ и СЧ) подсоединены минусом к общему проводнику.

Подключение кроссовера ВЧ — в верхней паре клемм на задней панели АС.
Корректная полярность подключения твитера определяется микрофоном по АЧХ на стыке СЧ-ВЧ.

5. Заключение
В результате у переделанных Е60 получена АЧХ, очень близкая к Е80:
Сравнительное прослушивание не выявило лидера: по звучанию паритет, но отличия всё же есть.
По НЧ немного выигрывают Е60. Вероятно, из-за меньшего сопротивления катушки 2,5мГн.

Я доволен результатом и не жалею потраченного времени.

Всем хорошего звука!