Энергофонъ — 2

В статье дано описание всех значимых доработок экспериментальной ламповой аудио системы для прослушивания и ремастеринга грампластинок.

Backtomusic team

За время, прошедшее с момента рождения Энергофона, неизменным у него остался разве что только корпус, все остальные детали были так или иначе переделаны. Громкоговорители, переключатели и разъемы, переменные резисторы, проволочные конденсаторы и регулятор громкости, провода, шасси, монтаж — ничто не осталось без внимания. Доработки были связаны в первую очередь с подбором и более точной ориентацией компонентов, не обошлось и без компромиссов.

Мотор

От старинного мотора с механической стабилизацией скорости, на оживление которого было потрачено огромное количество времени в итоге пришлось отказаться. Несмотря на все старания, неприемлемые колебания скорости вращения мотора устранить не удалось, хронически больной пациент в порыве гнева был выброшен в пропасть. На его место был установлен асинхронный, четырех полюсный конденсаторный мотор ЭДГ-1 от советской радиолы Рига-Люкс 1950х, как водится, собранный из нескольких заводских вариантов. Самодельная «коробка передач» от старого мотора с небольшими переделками была прилажена к новому движку, вал движка был расточен под конус для возможности подстройки скорости вращения диска. Звук от замены, конечно, пострадал, особенно в живую, в то время как на оцифровках такие тонкости были лишь слегка заметны.

В приводе была исправлена досадная ошибка, ухудшающая коэффициент детонации на 33 скорости, где инерции граммофонного диска не хватает для сглаживания неравномерностей тяги привода. Детонации возникали при прохождении через шкив узла на нитке, используемой в качестве пассика. Как выяснилось, нитке с узлом противопоказана используемая в приводе V-образная форма канавки шкива. V-канавка обеспечивает наилучшее сцепление нити со шкивом при прочих равных, однако даже самый маленький узел ложится в V канавку заметно выше самой нити и вызывает таким образом скачкообразное увеличение скорости. Понадобилось два года, чтобы до меня вдруг это дошло, форма канавки в 33 шкиве была переточена с V на U, это снизило коэффициент детонации на 33 скорости в два раза с 0.28% до 0.15% (согласно мобильного приложения Wow-flutter). Не бог весть какие показатели, но как говорится чем богаты. На 78 скорости при этом коэффициент детонации равен 0.02%.

Тонарм и картридж

Основание тонарма, шелл и некоторые детали крепления были сделаны заново. Также за счет массивной латунной гайки фиксации положения клюва тонарма узел был утяжелен в несколько раз, что позволило снизить низкочастотный резонанс тонарма до нескольких герц и таким образом существенно снизить акустическую обратную связь между громкоговорителем и тонармом. Такой финт был бы невозможен с классическим тонармом, который имел бы при этом недопустимо большую инерцию вертикального хода. В тонарме с «коротким клювом» эта проблема отсутствует — при утяжелении основания вертикального подшипника инерция увеличивается только в горизонтальной плоскости, что минимально влияет на работу монофонической головки. Проблемы могут возникнуть при прослушивании некоторых 78 пластинок, которые невозможно отцентрировать (есть такие варианты, где дорожки отпечатаны с перекосом и игла в итоге движется не по кругу, а по овалу или по какой-либо другой траектории, отличной от круга). В этом случае гайку-утяжелитель придется менять на обычную.

В классическом кристаллическом пьезокартридже с горизонтальным расположением кристалла сложно получить линейную ВЧ составляющую сигнала. Связано это с относительно большой совокупной массой кристалла, промежуточного демпфера и кантилевера, которая резонирует в стандартных конструкциях на частотах от 7 до 8 кГц, выше которых начинается спад АЧХ. На шеллаке такой механический фильтр часто даже помогает, избавляя от чрезмерных шумов, однако на LP желательно иметь диапазон хотя-бы до 12000 кГц. Для достижения этой цели размеры деталей картриджа были уменьшены, а самый верх диапазона (11-12 кГц) подчеркнут резонансом выступающей за опорный демпфер части кантилевера (см фото).

Картридж с вертикальным расположением тонарма — это совершенно другая история, проблемы с ВЧ отсутствуют там как класс. Первый же простейший вертикальный вариант (см фото) был настолько линеен, что позволил вообще отказаться от подъема ВЧ с помощью R1 и R2 (см. схему), открывая тем самым радужные перспективы, хотя звучал он с заметной окраской на СЧ, связанной с недостаточным демпфированием кристалла. После доработки конструкции (см фото — рабочий вариант картриджа) эта проблема исчезла, но во время эксплуатации выяснилось, что странным образом считывает НЧ и ВЧ помехи с заезженных дисков громче обычного, само количество помех при этом возрастало. Расследование показало, что в отличие от искусственно поляризованных керамических пьезопластин, сигнал у которых возникает при механическом воздействии только на плоскую сторону пластины, натуральный кристалл выдает сигнал при давлении, как на плоскость, так и на оба ребра кристалла. Причем ребра у кристалла часто оказываются даже более чувствительны, чем плоскость. Таким образом, вертикальный вариант картриджа вместо того, чтобы снимать только горизонтальные колебания, снимает вообще все возможные колебания в канавке причем с различной АЧХ и средней громкостью для каждой проекции. Так-же у рабочей версии непонятно каким образом возникает значительный подъем на инфранизких частотах — неприятный момент, когда нет возможности использовать ФВЧ. В общем, после первого раунда головка оказалась пригодной только для ремастеринга новых пластинок, которые у меня отсутствуют как класс. Раунд два был отложен до поры до времени, поскольку горизонтальный вариант лишь немного уступал в ясности вертикальному, а технические огрехи в нем отсутствовали.


Трансформаторы

Дроссель стабилизатора переменного напряжения был изъят вместе со старым мотором, на его место было решено установить отдельный выходной трансформатор для ВЧ, позволяющий избавиться от фабричного разделительного конденсатора перед ВЧ динамиком. Этому решению предшествовала очередная попытка намотать хороший по звуку секционированный выходной трансформатор. Чуда при этом не произошло — даже простейший вариант с разделением первичной обмотки и расположением внутри нее вторички в музыкальном плане заметно отставал от классического варианта с первичкой внутри и вторичкой снаружи. Секционирование было отброшено, думаю уже навсегда.

В трансформаторе без секционирования невозможно получить приемлемый уровень верхов и низов одновременно — либо одно, либо другое. Мои предпочтения всегда лежали на стороне НЧ и СЧ, где долгое время и без ВЧ было над чем поработать с точки зрения улучшения ясности и музыкальности звучания. Со временем, по мере решения проблем, руки дошли и до ВЧ. Здесь выяснилось, что согласовать чувствительность ШП головки с тихой пищалкой можно только если пожертвовать десятью а то и двенадцатью децибеллами чувствительности ШП головки. Делать этого никак не хотелось — мощности усилителя на Siemens CA в щадящем режиме как раз хватало для озвучки комнаты. Решить проблему можно было бы, если использовать для ВЧ отдельный мощный пентод, подключенный к общему предоконечному каскаду усилителя. С точки зрения подгонки уровней — идеальный вариант, однако найти пентод близкий по музыкальности к Siemens CA крайне проблематично, а установка второй мощной лампы невозможна в схеме Энергофона (pic 1), где автоматическое отрицательное смещение берется от заземленного дросселя. Для использования двух выходных ламп схему пришлось бы существенно изменить и усложнить, это обстоятельство охладило мой пыл и был выбран компромиссный вариант — отдельный ВЧ трансформатор. Как и предполагалось, из-за большой разницы в чувствительности ВЧ все равно оказался заваленным, тем не менее вариант с отдельным трансформатором звучал более сбалансировано и был в итоге оставлен.

Во всех трансформаторах и дросселях были заново уложены пластины магнитопроводов. Укладка пластин с учетом их направленности весьма трудоемкий процесс, требует свежей головы и хорошей физической формы — с одним трансформатором можно не разгибаясь провозиться весь день, при этом на следующий день обнаружить еще достаточно неточностей, чтобы начать по новой. Ходить по такому кругу из переделок и доводок можно очень долго и во время сборки первой версии Энергофона были собраны компромиссные варианты магнитопроводов «лучше, чем ничего». На сей раз, пластины были сложены «весьма хорошо».

Схема

В схеме были уточнены номиналы некоторых компонентов. В связи с кончиной последнего оригинального тиратрона RGN1500, в схему было добавлено питание накала для обычного кенотрона RGN 2004 VL5, и установлен дополнительный самодельный выключатель задержки подключения нагрузки S3. Конденсатор фильтра смещения сетки выходной лампы был заменен на проволочный C10, так же проволочный конденсатор C9 был использован перед ВЧ выходным трансформатором. Из-за периодической нехватки коэффициента усиления, лампа RE11 VL2 была заменена на Siemens Ba.

Монтаж

Изначально конструкция имела неудобный доступ к некоторым компонентам, например чтобы добраться до силового трансформатора, приходилось вытаскивать шасси в натяжку на проводах, снимать диск вместе с подшипником, затем вытаскивать громкоговоритель и только после этого можно было добраться до клемм трансформатора с паяльником. Все это усложняло тонкую настройку тракта и приводило к разного рода авариям. В итоге мне это надоело и я решил сделать отдельное шасси для БП, это был единственный возможный вариант доступа ко всем деталям БП в плотно упакованном монтаже тракта. Новое шасси было сделано из какой-то приятной на ощупь старой доски, которой хватило и на новое шасси для усилителя. Новенькие шасси требовали дальнейшего наведения порядка — для чего провода в тракте были связаны в жгуты.

Чтобы избежать потерь ясности, каждый жгут был разделен на два разнонаправленных пучка, таким образом между собой соприкасались только сонаправленные провода. В коротком тракте при прослушивании живых записей слышно даже влияние нити, которой связывается жгут. В идеале нить должна быть сонаправлена со жгутом, а все узлы связаны по часовой стрелке (см. правила намотки).

Плотный контакт проводов друг с другом требуют хорошей изоляции проводов, за неимением лучшего пришлось использовать современные лакотканные изоляционные трубки. Без особой надобности такие трубки лучше не использовать, как впрочем и современные ХБ чулки, которые теперь делают непонятно из чего и непонятно как. Последний хороший чулок из чистого ХБ я покупал лет десять назад — это были бельевые веревки, сделанные в Белорусии, потом они пропали, осталась только всякая дрянь.

Звук

Главным отличием новой версии тракта стало расширение частотного диапазона без потерь ясности звучания, свойственной старой версии. Получился своеобразный «Full Range» LO-FI, значительно преобразивший звучание LP и многих пластинок на 78 оборотов. Теперь даже в сравнении с коммерческими ремастерингами с магнитных лент, оцифровки Back To Music выглядят предпочтительней — звучат живее и выразительней. Примеры приведены ниже, все новые оцифровки Full Range можно послушать здесь. Старые варианты ремастеринга не удалялись, так что можно услышать разницу между двумя версиями тракта.

Антон Степичев, 16.03.2022

Текущие Вопросы и Комментарии

  • Антон здравствуйте!Обьясните пожалуйста зачем в накалах первых двух ламп резисторы по 15 ом?

    • Алексей, здравствуйте!

      Переменные резисторы — это подстройка напряжения накала лампы. Для максимального срока службы лампы напряжение накала должно быть минимально возможным и фиксируется на уровне, когда коэффициент усиления лампы при увеличении напряжения накала уже перестает расти.
      У RE-11 катод вольфрамовый, ток накала относительно большой и 5 Ом на регулировку +/- 1 вольт хватает с запасом. Лампы ВА и ВО родились на несколько лет позже и уже имеют оксидированный катод с меньшим током потребления, поэтому для того-же диапазона +/-1 вольт им нужен резистор 15 Ом.

      Другая причина, почему надо устанавливать минимальное напряжение накала — снижение фона переменного тока. Ради звука в усилителе использован примитивный стабилизатор с допотопными транзисторами, его только-только хватает для устранения фона 100 Гц у RE-11 с пониженным накалом.

  • Понял,благодарю!Но тогда на сетке,например RE11 возникает напряжение смещения.Это учитывалось?

  • У RE11 накал по даташиту 2.8в 0.5 а.У Вас сейчас при какой величине пониженного напряжения накала соблюдаются описанные выше условия.

    • У RE-11 накал 2,3 вольта, при этом на сетке лампы при воспроизведении LP получается отрицательное смещение 0,2 вольт. При прослушивании с линейного входа, где в сетке отсутствует резистор в землю, отрицательное смещение RE-11 само по себе устанавливается на уровне 0,7 вольт (все измерения сделаны обычным тестером). В обоих случаях гармонические искажения каскада находятся ниже уровня слышимости.

  • Спасибо Антон!Все понятно.Еще вопрос:конденсатор фильтра ВЧ С9 сначала подбирали потом мотали или просто рассчитали исходя из Ктр.Также какая индуктивность первички сейчас на ВЧ трансформаторе.

    • У меня был трансик от радиолы Люкс (на схеме обозначен как Тр3), я для начала его подоткнул и примерно оценил результат. Первичная обмотка содержит 2 000 витков провода ПЭЛ 0,12 (сопротивление 180 ом), вторичная — 35 витков ПЭЛ 0,51 (сопротивление 0,2 Ом), рассчитан на две ВЧ головки 5,5 Ом, соединенные параллельно. Сердечник из пластин УШ-9, набор 12 мм. Индуктивность мерить не заморачивался, просто пересчитал коэффициент трансформации под 16 Ом и намотал себе транс с нуля на довоенном железе. Попробовал разные номиналы конденсаторов, в итоге остановился на 5н, как и в оригинальном приемнике.

  • Спасибо за ответ.
    Примерно аналогичная история была и у меня.Намотал пробный транс с отводами во вторичке,подобрал Ктр и емкость конденсатора.Затем также-хорошим проводом на древнем железе.Через некоторое время разбирал неработающий старый английский генератор и обнаружил маленький транс на чем то, похожим на пермаллой или смесь.Ктр примерно совпал.Поставил и поразился насколько он изменил звук в лучшую сторону.И кстати емкость конденсатора при подборе на слух оказалась в 2 раза меньше расчетной.

    • Да, в субъективных делах расчеты редко совпадают с практикой, практически каждую мелочь приходится переделывать.

  • Антон! Очень понравились записи. Вспомнил как в середине 60х,с восторгом слушал на КВ, чистейшее звучание Эллы на многоламповом Телефункене, у брата в Валентиновке. Там одна антенна между вековых сосен, чего стоила. Не перестаю удивляться Вашему трудолюбию и настойчивости в достижении поставленной цели.
    С уважением, Юрий.

  • Антон привет поздравляю с доработкой :) Я тоже к двум трансам пришёл в течении года,
    Можно к тебе «Постучаться» ? у меня стол появился на редкость редкий можно сказать ушибленный чтобы проконсультироваться

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Максимальный размер загружаемого файла: 8 МБ. Вы можете загрузить: изображение, аудио, видео, документ, таблица, интерактив, текст, архив, код, другое. Ссылки на YouTube, Facebook, Twitter и другие сервисы, вставленные в текст комментария, будут автоматически встроены. Перетащите файлы сюда