Наверно большинство людей любят слушать хорошую музыку. А радиолюбители электронщики ещё умеют делать эту музыку качественной, и я тоже. Поэтому, кроме основной работы по разработке устройств по автоматизации я иногда берусь за ремонт, восстановление и модернизацию старых устройств.
Один мой знакомый нашел виниловые пластинки и очень захотел их послушать. Конечно лучший вариант, это пойти в магазин и купить проигрыватель виниловых пластинок. Выбор сейчас есть, хоть и не большой, но стоят они тоже не мало. Но он где-то в кладовке откопал старый советский проигрыватель виниловых пластинок Вега 323 Стерео. Принёс его мне и попросил его починить.
При первом включении проигрыватель даже подал признаки жизни. Начали светиться лампочки, зашипел радиоприемник и появились звуки, правда только в одном канале. Первый вариант разобрать его и сдать в металлолом сразу отпал, просто стало жалко. Осталось два варианта, отремонтировать его или переделать. Для советского времени вид был футуристический, да и сейчас он выглядит не плохо. Осталось его только помыть.
Немного про радиолу.
Радиола Вега 323 была выпущена в 1984 году на Бердском радиозаводе. Это техника соответствовала 3 классу, да и собрана она была по 3 классу.
Лирическое отступление. В первой строчке инструкции написано для чего она предназначена. Логично было бы подумать, что радиола предназначена для воспроизведения или прослушивания музыки? Но нет, в инструкции написано, что радиола предназначена для включения в сеть с напряжением 220В и всё. Хотя уже в 4 пункте написано, что радиола позволяет осуществлять прием радиопередач и воспроизведение грамзаписи, возможно у неё другое секретное предназначение?
Радиола состоит из радиоприемника и проигрывателя грампластинок.
Немного про грампластинки.
Слово грампластинки произошло от слова граммофонные, но сейчас это слово относится ко всем видам пластинок. Хотя чаще применяется слово виниловые пластинки или винилы. Граммофонные пластинки производились из другого полимера: шеллака, целлулоида и даже – эбонита. После войны, в 40-50-е годы, начала активно развиваться химическая промышленность, стало появляться много синтетических материалов, и полихлорвинил в их числе. Тогда начали применять новый для того времени материал - Винилит, сополимера винилхлорида и винилацетата. При этом пластинки не делались из чистого поливинилхлорида или полихлорвинила, как может показаться из названия полимера. Чистый поливинилхлорид по механическим свойствам (твёрдость и износостойкость) не пригоден для изготовления грампластинок. Винилит не только повышал прочность и долговечность пластинки, но и позволил при формовке и печати, значительно уменьшить размер звуковых канавок, и сделать их гораздо плотнее друг к другу. Это позволило играть пластинку с меньшей скоростью, без потери качества звука, и гораздо дольше. Тогда же и стали применять и стереозвук.
До 50-х годов выпускались патефоны-граммофоны. Это механическая система, у которой была толстая железная игла, и тяжелый тонарм-головка, поэтому, на нем можно слушать только твердые шеллачные пластики на большой скорости 78 об/мин, то есть-патефонные-граммофонные пластики. С появлением новых виниловых пластинок появились и новые проигрыватели, у которых гораздо более тонкая игла, пьезо звукосниматель и усилитель, тогда ещё ламповый. Виниловые пластики на 33 об/мин. слишком нежные и мягкие, для железной иглы патефона-граммофона не подходят. Бороздки у них слишком маленькие и иглой от патефона протрет. Зато наоборот патефонную пластинку из шеллака можно прослушивать на современном проигрывателе, если конечно, у него есть скорость 78 об/мин. Выпускаются даже современные проигрыватели со специальными иглами и подавителями шумов, сделанные специально для старинных шеллачных пластинок на 78-об/мин. Есть еще так называемые виниловые миньоны — мини-альбомы, которые традиционно выпускаются в формате грампластинки диаметром 18 см (7 дюймов) со скоростью вращения 45 об/мин. Такой формат появился ещё в США в 1951 году, а в СССР миньоны массово выпускались фирмой «Мелодия».
Зато на этой радиоле Вега 323 - универсальном электропроигрывателе со скоростями 33, 45, и 78 об/мин. можно слушать любые пластинки, и старинные и современные без опасности их повредить.
Радиоприемник радиолы
Радиоприемник имеет несколько диапазонов: длинные волны с частотой 148.0 – 285.0 кГц; средние волны с частотой 525.0 – 1607.0 кГц; короткие волны 1 с частотой 3.95 – 7.5 МГц; короткие волны 2 с частотой 9.35 – 12.1 МГц; ультракороткие волны с частотой 65.8 – 73 МГц. На всех этих диапазонах, включая УКВ нет никакого вещания. Один раз в конце СВ диапазона мне удалось поймать еле слышно радиостанцию на китайском языке. Поэтому радиоприемник в этой радиоле бесполезен. Кнопка АПЧ – авто подстройка частоты так же бесполезна. Кнопка стерео переключает только стерео или моно при приеме УКВ и тоже бесполезна. Изо всей клавиатуры используется только кнопка Сеть и кнопка ЗС - звукосниматель, которая должна быть всегда нажата.
Из радиостанций сейчас можно принимать только в диапазоне FM, если, конечно Вы не радиолюбитель, для которого нужны другие диапазоны. Поэтому принял решение поставить в эту радиолу Bluetooth модуль, в котором уже есть FM приемник радиостанций в диапазоне от 87,5 до 108.5 МГц. В отличии от советского УКВ диапазона здесь можно поймать уже около 20 радиостанций.
Шкала радиоприемника
Что бы Bluetooth модуль как-то вписался в дизайн радиолы я решил не портить красивую шкалу диапазонов, которая красуется в самом центре радиолы, а расположить его сбоку. И что бы шкала была действительно красивой её нужно было не только помыть, но и изменить подсветку.
Шкала состоит из нескольких стеклянных линеек. Задняя это рассеиватель, спереди стекло с надписями, затем стеклянная линия шкалы и на корпусе ещё стекло с дополнительными надписями. Все это расположено под углом к передней панели, слегка наклоненная к пользователю. Подсветка сделана двумя лампочками на 6.3В, утопленных в нише металлического корпуса. Светиться должна шкала двумя яркими пятнами, это не очень красиво, но в 1984 году это было нормально.
Я решил сделать шкалу яркой и равномерной. Выкрутил лампочки и приклеил светодиодную ленту на 12В. Поскольку шкала расположена под углом, то снизу расстояние больше, снизу ленту и закрепил. Приклеить пришлось чуть ниже, что бы лента держалась. Вид шкалы совершенно изменил свой вид. Ещё и кнопки с ручками начали слегка подсвечиваться.
Bluetooth модуль
После некоторого поиска места расположения модуля Bluetooth, решил расположить модуль слева вместо лампочки Стерео. Специально для этого подобрал модуль подходящего формата и размера.
Источником звуков в этом модуле может быть: FM радиоприемник, Bluetooth связь, AUX от аудио входа или разъёма не передней панели, USB накопитель - флешка, SD карта или TF карта.
У модуля для управления есть 5 кнопок на передней панели и куча кнопок на пульте. В основном эти кнопки дублируют друг друга. На передней панели кнопки многофункциональные.
Кнопки выполняют три разных действия при кратковременном нажатии, при двойном кратковременном нажатии и при долгом удержании. Кроме того в разных режимах работы кнопки выполняют разные функции.
Например, кнопки PREV/VOL- и NEXT/VOL+ при кратковременном нажатии переключают канал или номер файла мелодии, при удержании изменяют уровень громкости, а при двойном нажатии переключают порядковый номер папки с песнями.
Нажмите и удержание кнопки паузы - это ответ на вызов при выполнении звонка.
Нажатие кнопки PLAY в режиме FM радио запускает авто-настройку радиостанций.
Если вставлена TF карта или USB флешка, то длительное нажатие кнопки MODE начинает запись с микрофона, повторное длительное нажатие кнопки MODE отменяет запись и включает воспроизведение этого файла.
Вероятно аналогичные действия выполняются и с другими кнопками.
Панель модуля довольно толстая и выглядит слишком выступающей. Пришлось её обрезать по контуру, уменьшив немного размер и толщину.
Панель получилась почти вровень с корпусом и прикручивать уже не к чему. Поэтому панель приклеил, но остались отверстия по углам. Поэтому в отверстия вставил шурупы черного цвета и закрутил их в стеклотекстолитовые подложки от какого-то нашего изделия. Получилось красиво и надежно.
Модуль в толщину довольно маленький и не достает до шкалы радиолы.
Можно собирать дальше.
В комплекте с модулем шли ответные части разъёмов с проводками. Провода оказались слишком короткие и пришлось их наращивать.
Темброблок
На этом фото я подключил выход темброблока ко входу AUX модуля, а выход модуля к усилителю. Темброблок представляет собой четыре регулятора: тембр НЧ, тембр ВЧ, баланс и громкость. В этом виде темброблок будет регулировать звук только для старого радиоприемника и звукоснимателя. Потом я решил, что это как-то неправильно и нужно добавить регуляторы ещё и к Bluetooth модулю. Поэтому снова переделал схему подключения. Вход AUX подключил к выходу переключателя радиоприемника, а выход модуля подключил к темброблоку. Выход темброблока подключил ко входу усилителя.
Во всех старых аппаратах в инструкции всегда прилагалась схема электрическая принципиальная. И этот аппарат не исключение. Электрическая схема очень упростила работу с этой магнитолой.
В темброблоке сигнал приходит на транзисторный эмиттерный повторитель на Т3 и Т4, затем на регулятор баланса и регулятор громкости. Мне не очень понравился этот повторитель и как сделан баланс. Поэтому я отпаял все контакты от резистора баланса и припаял входы прямо на входы баланса. Получилось 3 контакта: общий, левый и правый канал. При этом даже остался работать разъём Ш11. Этот разъём предназначен для подключения магнитофона. Но вряд ли к нему когда-либо будут подключать магнитофон.
Усилитель низкой частоты УНЧ
Дальше сигнал приходит на усилитель. Родной усилитель на радиоле был сделан по классу AB на транзисторах КТ315, КТ815, КТ814 с частотным диапазоном 100 Гц – 10 кГц и максимальной выходной мощностью усилителя 4 Вт на канал. Это УНЧ видимо соответствует 3 классу и не очень хорошего качества звучания. Один канал не работал из-за высохшего электролитического конденсатора. Поэтому я решил поставить современный импульсный УНЧ класса D. Старый усилитель остался на месте, но уже отключенный. Для этого купил модуль на микросхеме TPA3110D2, которая может разви��ать мощность 10 Вт на канал при напряжении питания 12 В на 4 Ом колонку. В принципе её можно раскачать до 15 Вт, если увеличить питание до 22В на 6 Ом колонку, если верить графику в datasheet. Но КПД уменьшится, и она будет нагреваться, а нам это не очень нужно. При питании 12 В и мощности 10 Вт на канал, она ощутимо холодная. А громкость звучания для небольшой комнаты вполне достаточная.
Так как здесь упомянул про усилители класса AB и D, то нужно немного рассказать, что это.
В усилителях по классу А используется один транзистор, но в основном используются лампы. Появился этот класс ещё в эпоху ламп. Снизу сигнал притягивается транзистором, а вверх резистором. Получается очень линейный сигнал, но с низким КПД - 25%. При нулевом сигнале течет большой ток через резистор. Сейчас используется только в ламповых усилителях.
В усилителях класса В применяется двухтактная схема, где каждый транзистор усиливает только свою полу волну сигнала. При нулевом сигнале оба транзистора закрыты и тока нет. КПД 75%, но появляются сильные искажения при маленьком сигнале. Этот класс может применяться только для дискретных сигналов. Например, для подачи сигнала определенной частоты на катушку RFID антенны.
Класс AB представляет собой смесь между классами А и В. В таких усилителях транзисторы смещены так, чтобы небольшой ток протекал через них даже в отсутствие сигнала. В этом усилителе КПД ниже - около 50%, зато выше линейность при малом сигнале.
Усилители класса D работают по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ), где выходные транзисторы быстро переключаются между полностью открытым и полностью закрытым состояниями. Меняя ширину сигнала, меняется мощность на динамике. Этот усилитель как бы подкидывает дифузор на нужный уровень, потом снова подкидывает на другой уровень. Очень хорошая линейность сигнала, но очень много гармоник. На выходе такого усилителя требуются фильтры на дросселях. КПД у этого класса довольно большой - до 90%.
Классы G и H представляют собой модификации класса AB с дополнительными источниками питания, которые подключаются при больших уровнях сигнала. В классе H используется один дополнительный источник, в классе G — несколько. КПД до 80% с меньшим количеством гармоник.
Класс TD сочетание усилителя класса B и питания от преобразователя класса D. КПД этого усилителя около 65% при характеристиках класса B.
Класс C - это усилители, в котором транзисторы отпираются с углом отсечки меньше 90°. В этом классе усиливается только часть периода синусоиды и применяются эти усилители в радиочастотной технике, но не применяется в аудио-усилителях из-за больших искажений.
Для размещения платы усилителя на шасси как будто специально было предусмотрено место. Через это место проходил провод к усилителю и был крючок для прижатия этого провода к шасси. Провод убрал, просверлил 4 отверстия, нарезал резьбу М4 и прикрутил плату на стойках. Получилось красиво и надежно.
Выходы у этого усилителя сделаны по мостовой схеме, поэтому нужно подключать два контакта на колонки без общего провода. В старом усилителе к выходным разъёмам был припаян общий провод и соединен на массу – шасси. Поэтому отпаял все старые провода и припаял новые толще. Разъёмы для колонок оставил старые что бы не менять провода самих колонок. В целом звучание с этим усилителем мелодий от USB флэшки и от TF карты получилось очень даже не плохое.
Старые устройства были сделаны на шасси, т.е. большой железной конструкции на которой прикручены разные платы. Общий провод каждой платы припаян к лепестку на этом шасси. Поэтому с землей здесь все очень хорошо. Даже характерного для Bluetooth цифрового шума почти не слышно.
Стабилизатор питания 12В
При первом же включении напряжение 13В сразу же упало в 5 раз. Причина в странной схеме формирования внутреннего источника питания. После трансформатора, диодного моста на конденсаторе С3 формируется напряжение около 20В. Оно идет на усилитель. С него через резистор R26 и стабилитрон Д1 формируется 9В для питания радиоприемника. Так же с моста через резистор R21 150 Ом на конденсаторе С4 должно формироваться 13В даже без стабилитронов. Напряжение понижается с помощью резистора.
Схему питания пришлось переделать. Отпаял резистор R21 и припаял между конденсаторами С3 и С4 внешний импульсный стабилизатор питания на модуле. Для крепления так же просверлил отверстие в шасси, нарезал резьбу М3 и прикрутил плату винтом на стойке. Теперь в радиоле есть стабилизированное питание 12В с большим током. Старые конденсаторы оставил, но добавил ещё новые посреди дороги. Так как используется только цифровой FM приемник, то импульсы 125кГц от источника не будут влиять на его работу. К тому же вся конструкция собрана на стальном заземленном шасси.
Разъём питания 220В
Сетевой разъём для провода 220 В мне не понравился. Сетевой провод подключен к фишке-гнезду со встроенный предохранителем. Это гнездо надевается на вилку на корпусе, т.е. соединение разъёмное. Эта фишка состоит из двух половинок, которыми зажимается на картонке, являющейся задней панелью. А картонная задняя панель прикручена винтами к шасси и ещё с пломбой. И так, что бы отсоединить сетевой провод, нужно открутить и снять заднюю панель, сорвав пломбы. Т.е. разъёмное соединение не разъёмное. Видимо сделано только в целях электробезопасности.
Поэтому я выковырнул старый сетевой разъём и вставил сетевой евро разъём. Дополнительно просверлив пару отверстий и нарезав резьбу М3. Теперь можно использовать стандартный провод от ПК.
Так как предохранитель остался на старом разъёме сетевого провода, а без предохранителя может сгореть трансформатор при КЗ, то держатель предохранителя вместе с предохранителем припаял к контакту трансформатора. На фото видно чёрный цилиндр поверх трансформатора.
Радиола в сборе
Теперь можно все собирать и проверять работу.
Вся эта конструкция на железном шасси вставляется в деревянный корпус и снизу прикручивается четырьмя винтами. В целом держится крепко, но громоздко. Сверху в деревянном корпусе отверстие для крепления тонарма проигрывателя. Через это отверстие можно лицезреть набор старых плат и новых с кучей проводов. Тонарм подключается тремя проводами, сеть 220В, аудио левый канал и аудио правый.
Проигрыватель грампластинок
Тонарм проигрывателя не переделывал, только почис��ил и смазал. В нем используется однофазный двигатель с фазосдвигающим конденсатором. Крутит пластинки нормально, нужно только заменить иголку. Для этого проигрывателя подходят звукосниматели ГЗП-301С или ГЗКУ-631Р.
Проигрыватель заиграл, но тихо. Поэтому пришлось немного изменить схему. Заменил на входе резисторы R50, R51 47 кОм на пленочные конденсаторы 0.22 мкФ 63 В. Теперь начал играть громче.
После сборки появилась ещё одна проблема – это качество приема FM радиоприемника. А оно сильно зависит от антенны. Синий проводок, который тянется от передней панели к задней – это часть антенны, и вторая должна быть подключена к разъёму сзади. Оказалось, чем длиннее провод, тем хуже принимает радиостанции FM приемник.
Тема антенн довольно обширная, написано много статей, поэтому обсуждать её глубоко здесь не будем. А используем простой провод.
Как известно длина антенны зависит от частоты сигнала и может быть в длину волны, половину длины или четверть длины. Длина считается по формуле:
λ = c / f или округленно λ = 300 тыс км/с / 100 МГц = 300 см.
Для приёма в диапазоне FM используется полноразмерная антенна длиной 300 см (3 метра) или антенна, равная половине длины волны — 150 см или четверть длины волны — 75 см.
А если быть точнее, то четвертьволновой штырь на частоте 87,5 МГц должен иметь длину около 86 сантиметров, а на частоте 108 МГц – 70 сантиметров. Каждый раз менять длину антенны при переключении радиостанций совсем не удобно, поэтому остановимся на длине провода 75 см, включая длину провода внутри корпуса радиолы. Длина антенны, также как и её расположение очень влияет на качество приема FM радиостанций.
В целом потратил 2 дня работы и 2 месяца что бы собраться с мыслями, настроится на работу и заказать необходимые комплектующие.
Из старой неработающей радиолы получился музыкальный центр в ретро стиле, который можно полноценно использовать и наслаждаться качественной музыкой.
