Genius SW-HF 5.1 5000

5.1 PC Repro

Už druhýkrát sa mi do rúk dostali celkom obľúbené a veľmi často riešené reproduktory od Geniusu - SW-HF 5.1 5000
Ide o 5.1 set reproduktorov s celkom zaujímavými udávanými parametrami:
Celkový výkon 120W RMS
Frekvenčný rozsah 20 - 20 000 Hz
2x 6ch vstup a tri ďalšie stereovstupy, všetky ozvučnice drevené, diaľkové ovládanie...

Doma som mal len subwoofer, takže celkový zvuk zhodnotiť nemôžem, no môžem sa pozrieť na celú elektroniku. Samotný subwoofer je celkom veľký vzhľadom na to, koľko celý set stojí. Ide o bandpass s jednou komorou uzavretou a jednou vetranou, presnejšie charakteristiky spomeniem na konci, najprv sa poďme pozrieť čo si pre nás pripravili inžinieri z Geniusu v elektronickej časti:

Elektronika v subwooferi je celkom rozsiahla, s čím prichádza užívateľ najčastejšie do styku je samozrejme ovládací panel. Ten sa nachádza na vrchu subwoofera, je tvorený pár ovládacími prvkami, ktoré to sú a ako to celé vyzerá si môže človek vygoogliť, obrázkov je spústa. Čo ale tak často nevidno je to vnútri, let's have a look:


Na prvom plošnom spoji ovládacieho panela sa nachádza analógová časť. Vidíme tu trojicu tandemových potenciometrov (očividne lacných) a jeden motorom poháňaný rotačný enkodér značky delta. Ten je priamo prepojený s digitálnou časťou ovládacieho panela, keďže hlasitosť sa neovláda priamo.
Ďalej si môžme všimnúť trojicu operačných zosilňovačov, konkrétne UTC 4558. Použité elektrolyty sú značky Samnc (fakt si neviem predstaviť ako sa to číta) a sú to všetko 105°C typy. So zvyškom sveta sa táto časť prepája prostredníctvom 5 káblov, ktoré majú takýto význam:
1 - analógový výstup do 5ch zosilňovača (8 pin)
2 - analógový výstup do zosilňovača subwoofera (2 pin)
3 - prepojenie s digitálnou časťou (čisto záležitosť volume potenciometra) (5 pin)
4 - vstup - napájanie (z dosky 5ch zosilňovača) (3 pin)
5 - analógový vstup z dosky vstupov


Ďalším plošným spojom je digitálna časť ovládacieho panela. Sfotil som ju zo zadnej strany keďže na prednej nie je nič zaujímavé, len 4 tlačidlá, 5 LED diód + dvojlinka k LEDke na potenciometri a infra prijímač DO. Na zadnej časti ale nájdeme srdce celej digitálnej časti - procesor Sonic SNP2714SB. Kto sa bude veľmi snažiť, nájde si aj datasheet. Ide zrejme o 8-bit mikrokontrolér, jeho úlohou je riadiť niektoré z funkcií zariadenia prostredníctvom I2C zbernice.
Nájdeme tu tri konektory:
1 - I2C (3pin) - do dosky vstupov
2 - napájanie + mute (4pin) - do dosky zosilňovača subwoofera
3 - potenciometer - do dosky analogového ovládania

I2C ovláda dosku vstupov:

Toto konkrétne je tá časť kvôli ktorej bol subwoofer pokazený. Nachádzajú sa tu dva integrované obvody a milión malých elektrolytov.
Prvým integráčom je PT2258. Ide o 6 kanálový regulátor hlasitosti riadený prostredníctvom I2C. Kvalita nie je práve to čím by sa tento integráč mohol chváliť, preto sa môže stať, že v zostave odíde, príznakom potom môže byť behanie membrán sprevádzané preblikávaním (prihasínaním) LED diód na ovládacom paneli. Nový stojí niečo okolo 1,50€.
Druhým integráčom, prispájkovaným zo spodnej strany, je opäť výrobok z produkcie spoločnosti PTC, tentokrát PT2323-S (to S znamená plošnú montáž).

Ide o prepínač vstupov, zasa raz ovládaný prostredníctvom I2C. Na doske sú samozrejme všetky analógové vstupy, 5.1 prostredníctvom CINCH, 3 CINCH stereo vstupy (TV, GAME, CD/MP3) a druhý 5.1 vstup riešený prostredníctvom akejsi obdoby miniDIN konektora.
Interné konektory potom sú tieto:
1 - analogový výstup (do vstupu na analogovom ovládacom paneli)
2 - napájanie (2pin) - z dosky zosilňovača subwoofera
3 - I2C (3pin)

Tak a môžme prejsť k samotným zosilňovačom, najprv 5 kanálový zosilňovač:

Na doske nemá čo zaujať, úplne jednoduché riešenie, nachádza sa tu napájanie, ktoré prechádza diódami 1N5401 do filtračných kondenzátorov KDC (4700uF/35V). Z toho čo uvediem nižšie sa dá usúdiť, že do usmerňovača prichádza z transformátora napätie 2x14V, čo by po usmernení a vyfiltrovaní malo dať niečo okolo +-19V. Toto vyfiltrované napätie sa ešte ďalej znižuje na symetrické napätie +-12V ktoré potom ide do analogovej časti ovládacieho panela.
Vstupný analógový signál sa privádza do zosilňovačov cez 10uF elektrolyty, zosilňovače sú TDA7269A. Ide teda o 2x14W zosilňovače. Výrobca akosi pozabudol dať do datasheetu aj akékoľvek grafy, výkon pri použitom napájaní teda ostáva viacmenej otázny, no je zaujímavé že uvádzané maximálne napájacie napätie pre použitie so 4ohm záťažou je +-15V, a ak sa nemýlim tak center má 4ohmy. Výrobca sa zrejme spolieha na to, že pri záťaži klesne napätie z transformátora do dostatočnej miery na to, aby ten integráč nestrelil a tiež že púzdro to zvládne keďže je využitý len jeden kanál. Druhý kanál tohto integrovaného obvodu je nevyužitý. Každopádne do satelitov môže tento integráč pri týchto podmienkach dávať maximálne nejakých 13W, viac by bolo ale len na škodu keďže pri 15W/8Ohm má zosilňovač harmonické skreslenie 10%, čo už je prakticky nepočúvateľné.
K vysvetleniu konektorov:
1 - napájanie - z transformátora (3 pin)
2 - výstup +-12V do ovládacieho panela (3pin)
3 - Audio výstup zo zosilňovačov - do dosky reprovýstupov (tú opisovať nebudem keďže tam je len takýto istý vstupný konektor a potom pružinové reprosvorky)
4 - mute (2pin) - zo susednej dosky zosilňovača subwoofera
5 - audio vstup (z analogového ovládacieho panela)

A nakoniec posledná doska, zosilňovač subwoofera:

Na ľavej časti sa nachádza napájanie, z výstupu transformátora sa privádza striedavých 12V na usmerňovacie diódky 1N4007, z nich na kýbel 2200uF/25V (opät Samnc) a na ďalšie elektrolyty z ktorých ide napätie na stabilizátory 78L09 a 78L05, výstup ktorých je potom použitý na napájanie ďalších častí.
Trošku masívnejšie je napájanie zosilňovača, 2x27V je privedených na 4x1N5401 a z nich na 2x 4700uF/50V. V servisnom manuále sa uvádzajú kondenzátory na napätie 35V, to by bolo ale dosť o hubu.
Opät sa tu stretávame s operačným zosilňovačom 4558, ktorý je tu použitý v pevne nastavenom DP filtri. Samotný zosilňovač je založený na obvode TDA7294, čo je 100W DMOS zosilňovač, jeden z najvýkonnejších dostupných integráčových zosilňovačov. Jeho napájacie napätie je zhruba +-37V, čo by pri použitom 8ohm reproduktore mohlo znamenať výkon okolo 75W pri THD=0,5%, čo by zhruba zodpovedalo výkonu ktorý udáva výrobca. Vtip je ale v tom, že napätie transformátora pravdepodobne výrazne klesne. Keď budem mať možnosť, zmeriam to.
Na doske je zrejme nedostatočne dimenzovaný jeden z rezistorov, na obrázku je napravo od integráča zosilňovača, ten čo sa veľkosťou líši od ostatných. Tu už je samozrejme vymenený keďže pôvodný zmenil farbu.
Konektory:
1 - vstup 12VAC z transformátora (2pin)
2 - audio vstup z analogového ovládacieho panela (2pin)
3 - napájanie 2x27VAC (3pin)
4 - výstup zosilňovača (2pin) - do reproduktora
5 - výstup napájania 5V do dosky vstupov (2pin)
6 - výstup napájania 5V + MUTE + STBY (4pin)
7 - STBY do dosky 5ch zosilňovača (2pin)

Transformátor:

Zdrojom pre celú tú spomínanú parádu je trafko od spoločnosti Hon-Kwang Electric.
Ako na štítku vidno, má tri samostatné výstupy, dva symetrické a jeden asymetrický:
2x27V 2,8A
2x14V 3A
12V 400mA
čo by predstavovalo celkový výkon 240W. Prierez jadra je 5,4x2,8cm (cca. 220W). Čo ale nie je dobré je to, že transformátor sa za behu dosť zahrieva (aj v standby režime) a výrazne vrčí.

Toľko elektrika, v skrinke ale nájdeme ešte aj reproduktor:

Namerané parametre:

  • Fs = 50.64 Hz
  • Re = 7.20 ohms[dc]
  • Le = 3186.21 uH
  • L2 = 2088.43 uH
  • R2 = 4.54 ohms
  • Qt = 0.54
  • Qes = 0.58
  • Qms = 7.17
  • Mms = 19.77 gram
  • Rms = 0.876504 kg/s
  • Cms = 0.000500 m/N
  • Vas = 10.57 liters
  • Sd= 122.72 cm^2
  • Bl = 8.839164 Tm
  • ETA = 0.23 %
  • Lp(2.83V/1m) = 86.14 dB
Takže opäť žiadny zázrak, taký šedivý priemer. Vďaka 8ohm impedancii má celkom dostatočné Bl. Rezonančná frekvencia je takmer presne 50Hz.

Skúsme ho odsimulovať v ozvučnici v ktorej sa nachádza. Ide o ozvučnicu typu bandpass, uzavretá komora má rozmery 25,7x19,4x9,8cm. To by predstavovalo objem 4,9 litra, no z tohto objemu treba odrátať nezanedbateľný objem nátrubku ktorý prechádza komorou (priemer 7,6cm, dĺžka 9,8cm, objem teda 0,45l) a objem reproduktora, keďže je montovaný magnetom do tejto komory - zhruba 0,3l. Dostali sme sa teda k objemu 4,15l. Tlmenie sa tu nenachádza žiadne.
Vetraná komora má rozmery 37,4x19,4x17,4cm, čo zodpovedá objemu 12,6l, no odpočítame objem transformátora (0,4l) a objem elektroniky (povedzme že 0,2l) - dostaneme sa k objemu 12l. Táto komora je vytlmená zo strán a zhora 1cm vrstvou niečoho čierneho. Nátrubok má vnútorný priemer 71mm a dĺžku 12,9cm.

Poďme to hodiť do LspCADu... Po nahádzaní parametrov ozvučnice zistíme zaujímavý fakt, a to že ozvučnica je ladená na... a teraz pozor... na 71,8Hz. To by som čakal u malých regálových dvojpásiem, rozhodne nie u niečoho čo by malo slúžiť ako subwoofer. Tomuto desívemu údaju potom aj zodpovedá graf amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky:

toto je graf pri výkone 1W, vidíme nádherný hrb v okolí frekvencie 67Hz. 3dB pokles máme len o niečo nižšie, konkrétne pri zhruba 59Hz, -6dB pri 54Hz. A teda tvrdenie že frekvenčný rozsah týchto reproduktorov začína na 20Hz je blud, keďže pokles pri tejto frekvencii je dobrých 30dB, možno aj viac (čo predstavuje 1000-násobný rozdiel v hlasitosti, a to už je naozaj dosť, ak nie ešte viac). Toto zariadenie si teda podľa mňa ani nezaslúži titul subwoofer, skôr len resonance-woofer alebo kick-woofer alebo wuuuuuuuuufer. Ako vidíme, pri 1W máme peak na zhruba 92dB, pri 70W to skočí na 110dB (vo vzdialenosti 1m od subwoofera). Hmm celkom dosť, škoda že len na jednej frekvencii. Navyše v okolí tejto, v tomto prípade jednoznačne, rezonančnej frekvencie nám skupinové oneskorenie poskočí na parádnych 20ms (pre uzavretú ozvučnicu je typických zhruba 5ms a pre bassreflexy do 15ms pri rozumnom ladení). Výchylka reproduktora dosahuje maximum na frekvencii 55Hz, a to 15mm p-p, rýchlosť prúdenia vzduchu v nátrubku je do 22m/s.

Lepšie počúvateľný výsledok by sa dosiahol použitím 16l bassreflexovej ozvučnice s nátrubkom s priemerom 6,5cm a dlžkou 20cm:

-3dB pri zhruba 48Hz a -6dB pri 40Hz. Skupinové oneskorenie do 15ms rýchlosť vzduchu v nátrubku do 16m/s. No zas žiadne tlmenie pohybu membrány na nízkych frekvenciách (menšia blbuvzornosť) a hlavne o 5dB menej (viac ako 3-násobný rozdiel).

Prejdime ku satelitom. V predných satelitoch nájdeme tienený 4" (10cm) stredobasový menič skombinovaný s 1" kónickým výškovým reproduktorom s plastovou membránou a supermaličkým magnetom (rovnaký výškový reproduktor je možné nájsť na obrovskom množstve lacných aj drahších reprosústav, napríklad aj u Krator N2-20050. Výškač je delený 2,2uF bipolárnym elektrolytom. Stredobas má rezonančnú frekvenciu okolo 100Hz a Qts približne 1,7. Ozvučnica je bassreflexová a jej odsimulovaná basová charakteristika je približne takáto:

Čo sa zvuku týka, ten rozhodne neohromí. Výšky sú viacmenej náhodné a hodne ukričané, basy žiadne a stredy sú. (nie, tá veta nemá pokračovať, tá bodka tam je úmyselne).

V centri nájdeme rovno dva 4" stredobasy v spojení s rovnakým výškovým reproduktorom, tentokrát sú ale meniče 4ohmové, aby v sérii dali 8ohmov ako u ostatných satelitov. U týchto reproduktorov sú parametre mierne lepšie, Qts je 1,19. Rovnako ako stredobasy, aj bassreflexové nátrubky tu sú dva.

No a nakoniec zadné satelity. Výškač opäť ten istý, ale stredobasáčiky majú už len 3 palce (7,5cm). Ich rezonančná frekvencia je cca. 130Hz a Qts je 1,8. Opäť raz nepochopiteľne v bassreflexovej ozvučnici

A čo napísať na zhrnutie? Ak by som si mal vybrať reproduktory do 100€, zvolil by som si rozhodne radšej nejaké multimediálne monitory, napr. od firmy Behringer. Vydrží to dlhšie bez poruchy a dokáže to oveľa lepšie rozlíšiť stereo. Čo mi je z 5.1 keď tie posrané satelity nedokážu prekresliť výšky ani tak aby to stačilo na nejaký ten stereo priestor... Hej, síce by som mal pár bedničiek viac a mal by som zvuky pri filmoch a hrách aj zozadu, mal by som čosi čo by mal byť subwoofer, no všetko toto by dokopy neladilo, subwoofer by nebasoval len vkuse hučal na jednej a tej istej frekvencii (teda by sotva niekto odlíšil rôzne basové nástroje od seba). Väčšinu času počúvam hudbu a tá je nahrávaná v štúdiu a to v stereu, rozširovanie na 4 kanály teda nemá žiaden zmysel a prinesie len viac škody ako úžitku. S monitormi by som mal v hudbe rozlíšené nástroje, mal by som stereo priestor, presne by som počul ktorý činel sa kde nachádza. Vo filmoch by som síce nemal priestorový efekt, no tiež by som nemal hučanie namiesto basov, v hrách takisto. Môj názor je teda ten, že je somarina chcieť 5.1 v takejto cenovej relácii, a keď už, tak nejaké, ktoré je riešené trochu jednoduchšie a je spravené z kvalitnejších súčiastok. Samozrejme, aj z týchto reproduktorov by som vedel spraviť viac ako len hovno, mierne poupraviť vstupnú audio časť, vymeniť subwoofer za niečo lepšie, vymeniť operačné zosilňovače, spraviť poriadne výhybky do satelitov... Lenže to by už vyšlo na také peniaze za ktoré sa dajú kúpiť napr. Logitech Z-5500, teda by to nemalo absolútne žiadny zmysel.