Это очень маленький мир Знаменитый аппарат, рождённый миниатюризацией
Когда-то Sony выпускала множество записывающих аппаратов. Большинство из них работало с магнитной лентой - от катушечных магнитофонов до микрокассетных. Разумеется, среди них были и модели, пригодные для профессионального применения. У Walkman, созданного для воспроизведения кассет, тоже была профессиональная версия с функцией записи. Это WM-D6 и WM-D6C.
Фото: Miyakoshi (宮越孝政) Текст: Макино Сигэо (牧野茂雄) При содействии Sony
Этот материал представляет собой переработанную версию одноимённой публикации из журнала «Эпоха стерео», выпуск 4 (ステレオ時代 Vol.4).
За конструкцию WM-D6C отвечал Симадзу (Shimazu, 島津裕隆), старший инженер второго отдела проектирования изделий, подразделения Sound 1, V&S, управления видео- и аудиотехники.
На этот раз нам удалось расспросить об истории тех лет Симадзу (島津裕隆), который отвечал за разработку WM-D6C. Он уделил нам много времени, и мы смогли поговорить о весьма подробных деталях. Ведь именно я, Макино Сигэо, во что бы то ни стало хотел провести это интервью. Для себя я купил по два экземпляра D6 и D6C. D6C я пользуюсь и сейчас.
Больше всего меня удивило различие между внутренностями D6 и D6C. Внешне они почти не менялись, но внутри отличались весьма сильно. Нет, настолько, что их можно назвать совершенно разными аппаратами. Я знаю это потому, что на свои деньги купил D6 и D6C и сразу их разобрал.
Почему, используя один и тот же корпус, аппараты так сильно различались внутри? Я очень хотел спросить об этом самого конструктора. И вот долгожданный день настал.
«D6C, как видно из названия модели, - это D6 с добавленной системой Dolby C. Задачей разработки было добавить Dolby C и внести небольшие усовершенствования. Разделить линейный и микрофонный входы. Сделать так, чтобы красные светодиоды индикатора уровня записи можно было выключить. Эти два пункта были обязательными. Чтобы разделить входы, пришлось отказаться от одного из двух разъёмов для наушников. Места не хватало. Как вы и сказали, внутри D6 и D6C на самом деле совершенно разные».
Так я и думал. Прежде всего отличалась микросхема Dolby. В D6 она была большой.
«Да. В D6 использовалась микросхема Dolby, которую ставили в стационарные кассетные деки. Это был корпус DIP с выводами, направленными прямо вниз. Микросхем Dolby для поверхностного монтажа с выводами по сторонам тогда не было».
Здесь находится батарейный отсек. Четыре батарейки AA дают напряжение 6 В, но система движения ленты сохраняет синхронизацию PLL даже при падении напряжения до 3,8 В. Это возможно благодаря встроенному преобразователю DC-DC, повышающему напряжение до 11 В.
Появился линейный вход, которого не было у D6. Переключатель записи и воспроизведения, описанный слева, находится сразу за этим входным стереоразъёмом mini-jack. Взамен из двух гнёзд для наушников, имевшихся у D6, осталось одно.
К пиковому индикатору уровня записи из пяти красных светодиодов в D6C добавили проверку батареи и положение выключения индикатора. Рядом находится переключатель Dolby: OFF / Type B / Type C.
Как и подобает аппарату PROFESSIONAL, он поставлялся в коробке с металлическим оформлением, с чехлом и ремнём. В комплект входил также соединительный кабель с 3,5-мм mini-jack. Наушники продавались отдельно.
«Схему Dolby C в принципе можно получить, соединив две микросхемы Dolby B. Но для левого и правого каналов понадобилось бы четыре микросхемы. Это уже совершенно невозможно: на плате D6 для них нет места. Поэтому мы решили разработать небольшую микросхему Dolby C для портативной аппаратуры».
Sony умеет вот так спокойно сказать: «Разработаем сами…» Внутри компании есть подразделение полупроводников.
«Микросхема сервосистемы движения ленты в D6 тоже была большой, поэтому мы решили заодно создать и новую».
Это не пустая трата средств на разработку. В то время у Sony было много изделий, которым требовались сервосхемы. Если периодически не делать скачок в характеристиках и одновременно не уменьшать размеры, в будущем разработка портативной техники станет трудной. Если известно, что трудностей не избежать, лучше заняться ими заранее. Именно так Sony создавала свои изделия - по крайней мере, я это понимаю так.
Но, несмотря на усовершенствование функций D6, внешние размеры не изменились ни на миллиметр. Платформа оставалась общей, и все детали нужно было втиснуть внутрь.
«Деталей было действительно очень много: если просто прикинуть, они не помещались. В микросхеме Dolby для D6 была встроена схема линейного усилителя, но в новой микросхеме её пришлось вынести наружу. Кроме того, предусилители воспроизведения и микрофона в D6 были выполнены на дискретных компонентах, поэтому и в D6C пришлось сохранить дискретную схему. На отдельных транзисторах».
Как же удалось всё уместить? Оказалось, хитрость Симадзу состояла в том, что при расчётах он исходил из нижних пределов производственных допусков всех деталей.
«Обычно, когда чертят плату, учитывают производственные допуски и оставляют небольшой запас, чтобы поместилась и самая крупная деталь в пределах допуска. Во времена D6C применяли не компоненты поверхностного монтажа: и резисторы, и конденсаторы были с выводами. Поэтому я довёл допустимые максимальные габариты до предела и чертил в натуральную величину. За такое ругают, но я рассчитывал, что при установке этой детали вывод немного подогнут, а когда резистор ставят вертикально, можно попросить: “Пусть согнут его в эту сторону, пожалуйста”. Глядя на настоящие детали, я чертил так, чтобы соседние компоненты поместились, пусть даже им было немного тесно».
На одной оси с этим латунным маховиком расположен тонвал - важнейшая часть механизма движения ленты. Шестерня на валу двигателя соприкасается с краем маховика и приводит его напрямую. Это механизм дискового привода DD.
Двигатель также изготовлен самой Sony. Чтобы он поместился в тонком корпусе, магнитную силу обеспечивают за счёт длины, а не диаметра. Скорость ленты D6C регулируется системой PLL с возможностью тонкой настройки. Есть выключатель этой схемы и ручка регулировки.
Этот переключатель внутри аппарата переводит схему между записью и воспроизведением. Контакты находятся друг напротив друга, в обведённой области. При нажатии кнопки записи переключатель сдвигается и соединяется с контактом записи. Когда кнопка не нажата, он соединён с контактом воспроизведения.
Плата обнаружения остановки ленты. На ней применены не компоненты с выводами, а детали поверхностного монтажа. Здесь они не влияют на качество звука, поэтому использованы чип-компоненты.
Это можно понять, взглянув на фотографии. Резистор чуть наклонён вправо, рядом с высокой деталью поставлена более низкая - плата собрана замечательно, словно пример идеального размещения вещей. Разумеется, наверняка приходилось согласовывать решения с производственно-техническим подразделением.
«D6C вышел в тот же день, что и предназначенный только для воспроизведения DC2, но в DC2 использовались чип-компоненты. В D6C мы поставили качество звука на первое место и настояли на деталях с выводами. Например, чип-резисторы - металлоплёночные, а в D6C применялись, в частности, углеродистые. Причина заключалась в существовании D6. В D6 стояли детали с выводами, и если бы в D6C поставили чип-компоненты, звук отличался бы от D6».
Именно в этом суть профессиональной техники. В любой области характеристики оборудования для профессионального применения нельзя менять как попало. Выпускать профессиональный аппарат - значит обеспечивать постоянство и надёжность.
При этом во времена разработки D6C не было ничего подобного CAD - автоматизированному проектированию. И всё же тогда сумели собрать схему такой плотности.
«Хотя, есть одна немного неловкая история…»
Симадзу рассказал:
«Я начертил принципиальную схему и сначала попробовал разместить детали. В конце концов все они поместились. Но развести плату не получилось».
А, понятно… Поэтому кое-где и идут тонкие соединительные провода.
«Вообще-то провода должны соединять схемы на плате с внешними цепями, но здесь не удалось закончить разводку внутри самой платы. Сначала было около 80 проводов. В производственном подразделении мне сказали: “Такое сделать невозможно”. Конечно, они были правы».
После этого начался пересмотр платы. С бумагой и карандашом. Сегодня можно работать на экране с хорошей системой CAD, и компьютер сообщит, если детали мешают друг другу: «Так нельзя». Но тогда всё зависело от карандаша, ластика и воображения конструктора.
«Мы кое-как сократили количество проводов примерно до 40, но дальше было уже невозможно. В какой-то момент решили, что так больше производить аппарат нельзя, полностью переработали плату и стали использовать чип-компоненты. Схема и название D6C остались прежними, но начиная с серийных номеров около 270 000 детали изменились».
TC-D5PRO2. После D6C Симадзу отвечал за разработку TC-D5PRO2. На изображении показана обычная версия TC-D5M со стандартными гнёздами, а у профессиональной версии входы балансные. В 1986 году профессиональная модель стоила целых 148 000 иен. Её можно назвать последним выдающимся кассетным записывающим аппаратом.
А, так вот что энтузиасты называют ранней и поздней версиями.
Есть и ещё одна интересная деталь: внутри платы расположен ползунковый переключатель. Для чего он нужен?
«Этот переключатель связан с кнопкой записи. Он переключает соответствующие функции записи и воспроизведения в схеме. Это не просто выключатель, поэтому мы потребовали особых характеристик, позволяющих работать с очень слабыми сигналами».
Ещё один вопрос, который хотелось бы сохранить для истории японской бытовой техники. Чем был кассетный Walkman для его конструктора?
«Это очень хлопотное изделие. Самое трудное начиналось после его выпуска. Кассетные ленты развивались из года в год. Когда менялась лента, приходилось соответствующим образом подстраивать характеристики аппарата. Поскольку в D6C применялась Dolby C, нужно было согласовать аппарат с характеристиками ленты. Если частотная характеристика не плоская, то при включении Dolby C соответствующие участки чрезмерно усиливаются. Чтобы нанести на изделие знак Dolby, нужно было подобрать настройки для ленты так, чтобы подавить неровности частотной характеристики, затем представить изделие в Dolby Laboratories и получить одобрение. D6C поддерживал три типа лент - Normal, High Position и Metal, поэтому при каждом изменении ленты мы пересматривали параметры схемы».
Да, тогда модели лент обновлялись часто. Sony сама производила ленту, но согласовать её с огромным количеством моделей Walkman, должно быть, требовало огромного труда.
«Мы старались сделать частотную характеристику как можно более ровной при выключенной Dolby. Но с Dolby C небольшие колебания на графике частотной характеристики становятся вдвое больше, чем с Dolby B. С аппаратами, предназначенными только для воспроизведения, проще, а вот у записывающих, помню, нам приходилось проводить такую проверку три раза в год».
После D6C Симадзу занимался профессиональным стереорекордером TC-D5PRO2 - кассетным аппаратом со входами под разъёмы Cannon. Во времена перехода от кассетных аппаратов к цифровым диктофонам он отвечал за разработку PCM-D1, первого линейного PCM-рекордера Sony. Он был инженером, посвятившим себя записывающим аппаратам, в том числе многим профессиональным моделям. Вот что Симадзу сказал о звукозаписи.
«Получить плоскую частотную характеристику сравнительно легко. Но определить, хорош звук или плох, можно только записав и воспроизведя его. В портативном аппарате для живой записи мы уделяли внимание атмосфере звука, записанного с подключённым микрофоном. Были важны пространственность, передача тихих фоновых звуков и ощущение места, где сделана запись. Конечно, мы брали прототип и отправлялись записывать живой звук. С современными цифровыми диктофонами так же: записываем инструменты или звуки природы и доводим звучание. Теперь легко записывать звук и видео, но во времена кассет было приятно даже на этапе разработки представлять себе сцену, опираясь только на привезённую запись. Стоит однажды узнать это удовольствие, и изображение, наоборот, начинает мешать. D6C - продукт такой эпохи».
Автор Макино Сигэо и Симадзу принадлежат к одному поколению, и их опыт обращения с аудиотехникой почти полностью совпадает. Первую волну увлечения живой записью создали люди, которые хотели сохранить звук уходящих паровозов - важного события в жизни общества. Это были люди немного старше нас.