Технология ремонта акустических систем

Ремонт акустической системы

Ремонтируем акустическую систему SVEN IHOO MT5.1R

Новогодние праздники – весёлая пора, люди гуляют, запускают салют, ходят в гости, и, конечно, слушают музыку… порой очень громко. В результате акустические системы работают на пиковой мощности продолжительное время.

Электроника не выдерживает чрезмерной нагрузки и выходит из строя. Именно так и произошло с акустической системой SVEN IHOO MT5.1R, о ремонте которой в дальнейшем и пойдёт речь.

Неисправность.

Акустическая система SVEN IHOO MT5.1R включается, но звука нет. Не работает ни один из 6 усилителей. Кнопки и индикация режимов работы работают исправно. Вначале познакомимся с устройством акустической системы, её элементной базой и назначением микросхем.

Для этого заглянем под капот современной акустической системы формата 5.1. Чтобы добраться до электронной начинки системы необходимо отвинтить несколько шурупов, которые крепят металлическую планку, на которой установлен массивный радиатор, входные разъёмы для подключения источника сигнала (например, от DVD-плеера), зажимы для подключения колонок и выключатель питания.

Электроника акустической системы состоит из нескольких печатных плат. Две из них закреплены на металлической планке. Одна отвечает за управление, переключение и предварительное усиление сигналов, другая за усиление звукового сигнала (плата УМЗЧ). Плата с кнопками управления и индикаторными светодиодами расположена в передней части корпуса и к ней не так уж легко добраться. Да и особой надобности в этом нет. С помощью многожильных шлейфов она подключена к плате управления.

Плата управления и предварительного усиления сигналов.

Функцию управления выполняет 8-ми битный микроконтроллер SM8951AC25PP. На плате этот микроконтроллер имеет самый большой корпус с 40-ка выводами (так называемый — 40L PDIP). На корпусе большими буквами указана фирма производитель – SyncMOS. К микроконтроллеру SM8951AC25PP подключена плата с кнопками управления, индикаторными светодиодами и ИК-приёмником.

Микроконтроллер управляет работой микросхемы SJ2258. Но на самом деле – эта микросхема полный аналог микросхемы PT2258. Вся эта нестыковка с маркировкой электронных компонентов не заканчивается на этой микросхеме. В этом мы скоро убедимся. Микросхема PT2258 является 6-ти канальным электронным регулятором громкости. Управляется эта микросхема по цифровой шине I 2 C.

Также на печатной плате можно обнаружить 6 микросхем LM4558D (маркируется как 4558D). Микросхема LM4558D – это два операционных усилителя в восьмивыводном корпусе DIP-8. Данные микросхемы служат для предварительного усиления сигналов всех каналов звукоусиления (FR, FL, RR, RL, CE и CW). Кроме этого на данных микросхемах выполнен фильтр нижних частот необходимый для работы сабвуфера.

Можно встретить и такое обозначение этой микросхемы – UTC4558. Это тоже полный аналог микросхемы LM4558.

Схема распределения и коммутации входных сигналов выполнена на трёх микросхемах. Маркированы они как CS4853 и CS4852. Как уже говорилось, в маркировке есть некая путаница в названиях микросхем. На самом деле это микросхемы TC4053 (CS4853) и TC4052 (CS4852). Эти микросхемы представляют собой мультиплексоры с возможностью выбора и смешивания аналоговых, а также цифровых сигналов. Обе микросхемы имеют корпус DIP-16.

Плата звукоусиления.

На печатной плате звукоусиления расположено ядро акустической системы – целая грядка из микросхем усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ).

Все они установлены на алюминиевый радиатор. Вывод радиатора микросхемы, тот которым крепиться микросхема к основному радиатору, электрически изолирован от общего радиатора тонкой прокладкой из слюды, а место теплового контакта сдобрено теплопроводной пастой. Она служит для улучшения теплообмена между кристаллом микросхемы и основным радиатором.

Всего для усиления задействовано 7 микросхем УМЗЧ. Пять из них – это микросхемы TDA2030A. Микросхема TDA2030A – это монофонический усилитель звуковой частоты класса AB с максимальной звуковой мощностью 18W (ватт). Питание микросхемы двухполярное.

Микросхемы TDA2030A усиливают сигнал пяти каналов:

FR (Front right) – фронтальный правый;

FL (Front left) – фронтальный левый;

RR (Rear right) – тыльный правый;

RL (Rear left) – тыльный левый;

CE (Center) – центральный.

Для усиления низких частот (басов) предназначены две микросхемы LM1875. Напряжение питания микросхемы LM1875 имеет широкий диапазон – от 16 до 60 вольт. Питание двухполярное. Маркированы они опять же по какой то хитрой системе. На корпусе микросхем указано D1875. Обычно так маркируются транзисторы. Но на самом деле D1875 – это полный аналог LM1875. Выходная звуковая мощность одной такой микросхемы – 20 ватт. Две микросхемы LM1875 работают на одну нагрузку – низкочастотный динамик FD132-14. Сопротивление звуковой катушки НЧ динамика FD132-14 составляет 4 Ом и рассчитан он на мощность до 50 ватт.

Этот динамик, его ещё называют woofer, установлен внутри корпуса акустической системы. Вас может удивить такая конструкция. Это так называемая закрытая система. Низкочастотный динамик излучает звук внутрь корпуса и за счёт фазоинвертора низкочастотный бас выходит наружу. Фазоинвертор – это пластмассовая труба. Вы её легко найдёте в конструкции корпуса.

Источник питания.

Источник питания для акустической системы собран по классической схеме. Основа блока питания – силовой тороидальный трансформатор.

Он расположен в донной части корпуса и закреплён к днищу с помощью здоровенного болта. Судя по параметрам защитного предохранителя (1,6A 250V), мощность, потребляемая системой составляет более 300 – 350 ватт. Следовательно, мощность трансформатора высока и составляет более 300 ватт. Напомним, что тороидальные, по-другому кольцевые трансформаторы обладают наибольшим КПД по сравнению с другими типами трансформаторов. От трансформатора идут множество проводов от вторичных обмоток. От них питаются все электронные узлы акустической системы.

Ремонт акустической системы.

На печатной плате звукоусиления располагаются 8 мощных выпрямительных диодов 1N5401 и фильтрующие электролитические конденсаторы. Каждые 4 диода 1N5401 используются в однофазном выпрямителе по схеме диодный мост. От одного мостового выпрямителя питаются 5 усилителей TDA2030A. Остальные 4 диода задействованы в мостовом выпрямителе, от которого питается усилитель низких частот на микросхемах LM1875 (усилитель сабвуфера).

А теперь перейдём к неисправности. На печатной плате со стороны медных дорожек были обнаружены перегоревшие дорожки. По виду они похожи на имитацию плавкого предохранителя, только выполнены они не отдельной деталью, а частью печатной платы.

При возникновении короткого замыкания в цепях нагрузки эти тонкие печатные проводники перегорают. При проверке диодов выяснилось, что один из диодов 1N5401 пробит. Именно его неисправность спровоцировала перегорание печатных проводников. В результате цепь питания 5-ти усилителей на TDA2030A была разорвана и как следствие акустическая система перестала работать – усиливать и воспроизводить звук.

Взамен неисправного диода 1N5401 был установлен выпрямительный диод GP30J с аналогичными параметрами. Он также рассчитан на прямой ток до 3 ампер. Разрыв цепи на месте перегорания медных дорожек был восстановлен с помощью тонких перемычек из медного провода. Перемычка из тонкого медного провода — это своего рода плавкий предохранитель взамен полностью сгоревших дорожек на печатной плате.

После включения акустической системы, выяснилось, что сабвуфер не работает.

Если присмотреться, то на печатной плате можно обнаружить два электромагнитных реле (TIANBO HJQ-19F-3H). Для чего они нужны? Это так называемая защита от щелчка. Щелчок возникает при включении усилителей. На слух всё это действует неприятно.

Чтобы щелчок не был слышен в момент включения усилителей, колонки отключаются на несколько секунд с помощью реле. Также эти два реле задействуются при переключении режима NORMAL и PRO.LOGIC. В режиме PRO.LOGIC все колонки подключены и акустика работает в режиме пятиканального воспроизведения звука. В режиме NORMAL реле переключается так, что остаются подключенными только две колонки и сабвуфер (режим «стерео»). Остальные колонки отключаются.

Так как схема управления электромагнитными реле питается от того же выпрямителя, что и 5 усилителей на TDA2030A, то при неисправностях в цепи питания реле также не работают – все колонки отключены. Но это было до устранения неисправности в цепях питания. Почему же не работает сабвуфер?

Неисправность сабвуфера.

Перед тем, как начинать копаться в электронике усилителя низких частот (усилителя сабвуфера), логичнее проверить НЧ динамик FD132-14.

При проверке омметром звуковой катушки низкочастотного динамика выяснилось, что его звуковая катушка в обрыве. Вспомним устройство динамика. Пришлось демонтировать динамик из корпуса и провести внешний осмотр. Оказалось, что из-за длительной нагрузки на предельных мощностях динамик просто развалился (привет праздники ). Диффузор оторвался от гофрированного подвеса, а обмотка звуковой катушки порвалась.

Восстанавливать такой динамик весьма нелёгкое дело – повреждены самые главные элементы конструкции. В таком случае выгоднее заменить низкочастотный динамик новым.

Аналогом НЧ динамика FD132-14 является динамик RW1130E70B4A25-5. Он имеет те же параметры, что и FD132-14, правда конструкция корзины динамика чуть отличается.

Из-за этого пришлось увеличивать диаметр установочного отверстия примерно на 8-10 мм., опилив край отверстия шириной 4-5 мм. Взгляните на фото – всё станет понятно.

Стоит отметить, что материал корпуса достаточно плотный. При установке нового динамика RW1130E70B4A25-5 трудности возникают ещё и потому, что конструкция корпуса акустической системы не позволяет использовать электроинструмент, поэтому отпиливать края отверстия приходится вручную отрезком ножовочного полотна. Операция эта довольно трудоёмкая. Мусор и опилки из корпуса желательно убрать. Сделать это можно с помощью пылесоса.

Те, кто занимается ремонтом звуковоспроизводящей аппаратуры, не редко встречаются с проблемой приобретения оригинальных динамиков. Как вы уже поняли, я также столкнулся с этой проблемой при ремонте акустической системы SVEN IHOO MT5.1R. Заказать аналог (динамик RW1130E70B4A25-5) мне удалось только в интернете.

Подходящий динамик можно найти на Алиэкспресс. О том, как там покупать различные запчасти и детали, я уже рассказывал.

Например, вот несколько проверенных магазинов с хорошим ассортиментом: GHXAMP Worldwide, AiyimaTechnology, AiyimaAudio. Здесь можно найти как миниатюрные динамики на 1,5-3 дюйма (inch), которые частенько выходят из строя у портативных и блютуз-колонок, так и те, что часто применяются в стационарных акустических системах.

При выборе обращаем внимание на размер (обычно указывается в описании к товару), номинальную мощность и рабочий диапазон частот (СЧ – средние частоты, НЧ – низкие частоты, Full range – полный спектр, ВЧ – высокие частоты). Не забываем почитать комментарии, оставленные покупателями.

Для тех, кто столкнулся с неисправностью акустической системы SVEN IHOO MT5.1R был подготовлен архив с принципиальной схемой и сервис-мануалом на данный аппарат. Также в нём присутствуют даташиты на микросхемы.

Качество принципиальной схемы не самое лучшее, но по ней легко разобраться в схемотехнике SVEN IHOO MT5.1R. Также стоит отметить, что на принципиальной схеме указан другой микроконтроллер и присутствуют дополнительные электронные узлы.

Источник

Ремонт акустических систем своими руками

Акустические системы делят на активные, пассивные, разница ограничена наличием внутри микросхем обработки звука, питаемых электрическим током. Усилители, фильтры, интерфейсы считывания флэш-носителей, расшифровки сжатых форматов звука. В последнем случае акустическая система приближается функционалом проигрывателю. Рассмотрим, что делать, когда не работают динамики. Колонки включают несметное число устройств воспроизведения звука, читателям интересно, как ремонтируют акустические системы своими руками. Понадобится специальный клей. В бытность СССР БФ 4,АК 20. Соответственно (основе клея) подбирают растворители. Понадобится, разбирая, демонтировать соединение, починить акустическую систему самостоятельно.

Устройство типичного динамика акустики

Подвижная часть с жесткой тарелкой создает колебания воздуха, воспринимаемые человеческим ухом.

Классификация динамиков акустики

Вести ремонт акустических систем своими руками, сомневаясь, как работает устройство, полагается, используя принцип – не навредить. Вне зависимости от размеров динамик акустической системы образован электрической, механической частями. Первая сформирована преимущественно катушками индуктивности. Вторая включает постоянный магнит, мембрану. Приводим неполную классификацию динамиков акустических систем.

• Электродинамические устройства воспроизведения образуют три класса, объединяет концепции наличие магнита, движущейся мембраны:

1. Катушечные построены по принципу, известному владельцам (ремонтникам) газовых колонок. Магнитное кольцо при подаче напряжения дросселя заставляет двигаться мембрану, согласно закону поданного тока звуковой частоты.
2. В ленточных роль переменного магнита выполняет узкий гофр. Никакой катушки, понятное дело, внутри. Для применения динамиков требуются согласующие трансформаторы. Признак, идентифицирующий тип динамика акустической системы.
3. Изодинамические громкоговорители включают в состав квадратную, круглую спираль, двигающуюся параллельно мембране в поле постоянного магнита.

• Электростатические устройства воспроизведения отличаются отсутствием движущихся частей. Мембрана колеблется, не совершая поступательных движений. Динамики идеально воспроизводят высокие частот, благодаря малой инерционности.

1. В конденсаторных динамиках два электрода. Один ребристый, массивный, подается переменный потенциал. Опора второго электрода, сформированного тонкой фольгой. Сигнал звуковой частоты выказывает переменный характер, пленка притягивается-отталкивается опорой. Специальный механизм регулирует натяг: тонкая фольга обтягивает массивный электрод снаружи. От степени прижатия зависит характеристика динамика.
2. Электретные динамики построены на заранее наэлектризованной пленке. Недостаток конструкции прост: через несколько лет статический заряд исчезает, требуется возобновление.

• Пьезокерамические динамики эксплуатируют эффект преобразования электричества в колебания кристалла кварца. Понятно, большой мощности устройства не добьешься, целям воспроизведения высоких частот акустических систем динамик подходит. Главное достоинство технического решения в малом потреблении энергии.
• Ионные динамики практически встречаются редко, теория разработана в 50-х годах. Принцип действия базируется на модуляции ионов газа звуковыми колебаниями. Необходимо получить электрическую дугу. Высказываются идеи использования пламени, сформированного положительными, отрицательными частицами (ионов воздуха).

Читатели знают встречающиеся в природе устройства воспроизведения звука. Далеко не всегда в динамике акустической системы найдется катушка индуктивности. Следовательно, перед ремонтом, в процессе мастер выполняет правильную классификацию устройств, должным образом проводя необходимые операции.

Устройство динамиков акустической системы

Частично коснулись устройства. Рассмотрим подробнее электродинамическими моделями. Диффузор образует опору колпачка. Представлен подобием широкого рупора, на который клеится катушка с обратной стороны. Прямо к колпачку мембраны подходят гибкие медные жилы, несущие электрический ток, пробивая диффузор изнутри. Места пайки видны с фронтальной части динамика. Катушка легкая, требуется обеспечить сравнительно малую инерционность системы. Даже камертонное ля первой октавы лежит на частоте 440 Гц. Понятно, для колебаний указанной скорости, подвижная часть динамика акустики должна быть легкой.

Магнит установлен на станине неподвижно. Обычно кольцевой. В отверстии бегает в обоих направлениях катушка индуктивности, двигая сборку колпачок-мембрана. Провода соединительные совершают постоянные колебания. Для позиционирования подвижной части по вертикальной, горизонтальной оси служит центрирующая шайба. Перфорированный кусок упругого материала, центрирующий расположение колпачка, диффузора. Центрирующая шайба не мешает смещению подвижной части вдоль оси симметрии. Ремонт до смешного прост:

Поскольку мембрана и колпачок не ломаются, дело заключается в проверке электрического монтажа, места пайки проводов, целостность катушки.

Индуктивность наматывается по образу и подобию старой. Каждый слой витков промазывается клеем БФ 4. Некачественная пайка выполняется заново. Методику намотки индуктивность выберите уместную. Обычно делается специальное приспособление, образованное двумя парами стоек, стоящих на длинной доске друг напротив друга. Обе соединены осями. Одна содержит сердечник новой катушки, другая – купленный провод. Проволоку рекомендуется покупать с лаковой изоляцией. Необходимо правильно выдержать толщину. Измерить можно, используя штангенциркуль.

Намотка ведется сравнительно быстро, пока клей высыхает. Витки ложатся плотно один к другому, исповедуя принцип челнока. Важно выдержать правильно количество оборотов, должным образом расположить выводы.

Часто приходится разбирать динамик акустической системы для ремонта. Запаситесь растворителем. Клееные соединения смачиваются, выжидается фиксированное время. Обратите внимание: стыки тщательно зачищаются. Делается вне зависимости от используемого клея для сборки динамика акустической системы.

Диапазон динамика акустической системы

Динамики акустических системах разных типов, каждый имеет ограниченный диапазон воспроизводимых частот. Каждый работает своеобразным механическим фильтром. Однако случается, требуется сместить диапазон… Можно поднять частоты резонанса электродинамической системы, покрыв лаком центрирующую шайбу. Используются 5–10% раствор ЦАПОН, целлюлоза в ацетоне. Лак наносится мягкой кисточкой кругом. Избегайте расцентровки подвижной части динамика акустической системы. Последовательно выполняя операции, повысим частоты резонанса в 1,5–2 раза, примерно одна октава.

Чтобы понизить диапазон, следует наклеить утяжелители на подвижную часть. Правильное кольцо картона, крепится к обратной стороне диффузора. Следует поточнее выдерживать симметрию расположения деталей. Звуковое давление стремительно падает. Уменьшается громкость, происходит сужение диапазона со стороны высоких частот. Однако в области резонанса динамик акустической системы будет демонстрировать хорошие характеристики.

Расширить диапазон можно в обе стороны (если нет колпачка). По центру, с фронтальной части, над катушкой индуктивности динамика акустической системы клеится усеченный конус. Масса делается по возможности меньше. Подойдет тонкая, плотная бумага, пропитанная лаком ЦАПОН. Верхняя площадка равна катушке, высота составляет половину диффузора, конусность 70 градусов. За счет прибавки массы подвижной части резонансная частота падает, зато верхний край диапазон поднимается, благодаря жесткой сердцевине, тверже, нежели диффузор. В результате происходит расширение спектра воспроизводимых звуков в обе стороны. Суммарный прирост составит полторы-две октавы, овчинка стоит выделки. Позаботьтесь правильно настроить электронную часть: если имеются пассивные фильтры на конденсаторах и резисторах, ограничат (обрежут) возможности механики.

Мастера повышают звуковое давление на резонансной частоте для неэкранированной магнитной системы. Постарайтесь найти такое или похожее установленное кольцо. Потом приклеить второй магнит на обратную сторону стоящего, усилится взаимодействие полей, следовательно, сила звука возрастет.

Устройство акустической системы нехитрое, что способно сломаться, рассказали. Надеемся, ремонт пройдет без сучка и задоринки.

Источник