AKTIVATOR zwrotnica aktywna + wzmacniacz

[Molibden]

No to już po Audo Show 2006. Właśnie jestem pod wrażeniem po lekturze relacji z pokazu Senicza. Może zachęci to DIYowców do dalszej walki o lepszy dźwięk za mniejsze pieniądze bo jak widać są dla nas duże możliwości.

 

Przedstawiam zintegrowane urządzenie AKTIVATOR® - zwrotnica aktywna ze wzmacniaczem dla sekcji górnoprzepustowej. Całość jest tak skonstruowana by można ją podłączyć do posiadanego wzmacniacza zintegrowanego ze zworkami przedwzmacniacz-końcówka mocy. Wtedy wykorzystuje się przedwzmacniacz do sterowania urządzeniem, a końcówkę mocy jako wzmacniacz dla sekcji dolnoprzepustowej.

AKTIVATOR składa się ze wspólnego zasilacza i dwutorowego układu aktywnego zwrotnicy i wzmacniacza.

Wejśćiowy wzmacniacz operacyjny sterowany z preampa (pasywka, osobny pre lub z integry) pełni rolę bufora, wtórnika impedancji i odłączanego układu korekcji niskich częstotliwośći mającego na celu zmniejszenie dyfrakcji niskich czestotliwości na przedniej ściance obudowy (baffle step). Domyślna wartość tej korekcji to 6dB, spada do 0dB przy około 300Hz i dalej jest płasko. Trzeba dobrać eksperymentalnie ewrtośći R/C lub wyliczyć tę częstotliwość, w zależności od szerokości ścianki, wielkości głośnika, obecności lub braku b-r itp.

Za tym układem znajdują się dwa równoległe filtry Linkwitz-Riley - dolnoprzepustowy i górnoprzepustowy. Filtry składają się z dwóch sekcji, a więc całkowita stromość zboczy w paśmie zaporowym wynosi 24dB/okt.

Z wyjścia filtra LPF (dolnoprzepustowego) sygnał idzie na gniazdo wyjściowe CINCH do którego podłącza się końcówkę mocy (osobną lub z integry) i steruje bezpośrednio głośnik niskośredniotonowy.

Za filtrem górnoprzpustowym znajduje się układ regulacji i dopasowania do siebie poziomu sygnału sekcji filtra HPF (górnoprzepustowego) i wbudowanego wzmacniacza do wzmocnienia końcówki mocy i efektywności głośnika części dolnoprzepustowej. Układ dzielnika napięcia posiada potencjometr w konfiguracji "shunt regulator", zwierającej sygnał za górnym rezytorem dzielnika do masy. Potencjometr (zwykły podwójny węglowy koreański z krótka ośką 6mm, charakterystyka liniowa dla lepszej współbieżności kanałów) jest zrównoleglony z dodatkowym rezytorem ustalającym wstępną i maksymalną wartość poziomu w tej sekcji, podobnie jak rezystor szeregowo z potencjometrem określa maksymalne tłumienie tego dzielnika. Można użyc lepszego - akurat ten mi pasował gabarytami. Układ z potencjometrem tylko w gałęzi dzielnika "do masy" ma kompensować jego przeciętną jakość - sygnał nie przechodzi bezpośrednio przez niego w całym torze. Za nim znajduje się bufor - wtórnik podający sygnał na wyjście CINCH, co umożliwia użycie innej końcówki mocy niż wbudowana. Z wyjścia bufora sterowany jest wzmacniacz mocy dla sekcji górnoprzepustowej (wysokotonowej). Użyte zostały dobrze znane z Gainclone'a układy National Semiconductor LM3886TF (w obudowie izolowanej), gdyż układ posiada funkcję MUTE, zabezpieczenia wyjścia przed pojawieniam się napięcia stałego lub zanikiem jednego z napięć zasilających i podobno jest ogólnie najlepszy z tej serii. Dla tych, którzy już osłuchiwali różne scalone końcówki mocy LM3875TF może być lepszy, ale względy praktyczne przeważyły. Pamiętać też należy o nieco innym rozkładzie jego wyprowadzeń. Konfiguracja taka jak w Gainclone, wartości rezytorów trochę inne. Wzmocnienie można zmniejszyć o 3-4dB, jeśli posiadany przedwzmacniacz ma wzmocnienie większe od 1, dzięki temu zmaleją nieco szumy na wyjściu (i tak nieduże).

Głośnik wysokotonowy dołączony jest bezpośrednio, bez żadnego kondensatora sprzęgającego i układu Zobla. Kondensatory antywzbudzeniowe między + i - wejściem układu są opcjonalne i być może są przesadnym zabezpieczeniem, ale tak mała pojemność i rezystancja na wejściu nie powinny mieć znaczenia dla sygnałów akustycznych. Bezpośrednie podłączenie głośnika wysokotnowego jest całkowicie bezpieczne, o ile wcześniej sprawdzimy pracę wzmacniacza na mniej wrażliwym obciążeniu. Należy uważać by na wyjście HPF nie podać przypadkiem napięcia stałego - tor wzmacniacza nie jest zabezpieczony kondensatorami przed wzmacnianiem składowej stałej (również brak w NFB kondensatora ograniczającego wzmocnienie DC do jedności). Offset DC na wyjściu wynosi 50-100mV i jest przyczyną niewielkich, niegroźnych stuków przy włączaniu/wyłączaniu w głośnikach wysokotonowcyh.

Przy układzie znajdują się małe pojemności - elektrolity i MKP, przy mostku duże, 2x2200uF na kanał.

Można nie łączyć bezpośrednio wyjścia HPF, tylko zastosować osobne wejście na końcówkę (ew. przełącznik wejśćie-wyjście HPF) i zewnętrzną zworę. Wzmacniacz mocy bez problemu radzi sobie z kolumnami o impedancji 4 ohm i niskiej efektywności, około 84dB/W - do pewnego poziomu głośności oczywiście. Jako końcówka sterowana z potencjometru czy wyjścia słuchawkowego gra pełnym dźwiękiem, bardzo swobodnie i przestrzennie.

W zasilaniu nie ma żadnych fajerwerków. Ze wzgledów praktycznych całość zasila jeden zintegrowany mostek prostowniczy 6A i transformator o mocy tylko 16VA na rdzeniu EI. Główne pojemności są odsprzęgane WIMĄ MKT. W ten sposób AKTIVATOR mieści się w małej obudowie ARMEL OUC1570. końcówki mocy zamocowane są na aluminiowym radiatorze o gruboścci kilku mm i nieco mniejszym od przekroju wewnętrznego obudowy. Przewody od transformatora do mostka należy dobrze zaekranować a ekran połączyć z masą żeby nie powodowały słyszalnego przydźwięku.

Wszytkie rezystory są metalizowane 1%, w NFB LM-a 0.1%. Kondensatory w torze sygnałowym KP i MKP (korekcja baffle step), a na wyjściu LPF - MKT (WIMA + ROE). W zasilaniu użyto do bocznikowania zasilania wzmacniaczy operacyjnych MKP. Większość kondensatorów to niskoimpendancyjne ELNA RJH, a przy stabilizatorach na nóżce 1 (Vref) - Panasonic FC. W obwodzie MUTE LM3886 zastosowano zwykłe elektrolity. Prąd z tej końcówki ustalono na 3mA, co ma eliminować zniekształcenia wynikające z niecałkowitego wysterowania źródeł prądowych stopni wejścioych.

Stabilizatory mogłyby być nieco lepsze niż LM317/337 - te niestety trochę za mocno szumią, co wymaga użycia za nimi dużych pojemności, które można jeszcze zwiększyć, ale nie powinno to wpłynąć słyszalnie na szumy własne układu (wysoki PSRR wzm. op.).

Napięcie zasilania końcówek mocy wynosi +/-20V a części aktywnej zwrotnicy +/-14V po stabilizacji. Asymetria napięć jest pomijalna.

Wymiary PCB 150x115 mm. Wejście na końcówkę mocy może być wyprowadzone za zewnątrz i przełączane dodatkowym przełącznikiem, lub zworkami tak jak we wzmacniaczu Pre-out i Amp-in.

Kondensatowy w filtrach aktywnych to poliporpylenowe ISKRA KP 4.99nF/400V o tolerancji pojemności 2%. Przy rezytorach 9.76k daje to częstotliwość podziału 2.30 kHz. Można więc stosować midwoofery do 21 cm średnicy i kopółki 25-28mm. Przy mniejszych głośnikach wskazany jest wyższy podział, 3-3.5kHz, w zależności jakie są charakterystyki głośników. Moża też zastosować ok. 10x większe pojemności i połączyć głośnik szerokopasmowy z wooferem stosując podział w zakresie 250-300Hz. Do dokładnego obliczania i doboru wartości R i C najlepej wykorzystać gotowy program ze strony ESP. Rezytory 2R i kondensatory 2C nie są dobierane z szeregu, tylko dla większej dokładności składane z takich samych dwóch wartości R i C. Przy elementach o wąskiej tolerancji ich pomiar i selekcjomowanie wartości przed montarzem są niepotrzebne.

Podział częstotliwości jest dwupasmowy, chociaż można w razie potrzeb rozbudować urządzenie o filtr środkowoprzepustowy, np. łącząc kaskadowo wyjście jednego filtru dolnoprzepustowego z górnoprzepustowym (lub odwrotnie) o odpowiednio dobranych częstotliwościach podziału, i ewentualnie także wzmacniacz. Czyli w układzie 3-drożnym potrzebne są 2 płytki AKTIVATORa. Po niewielkich przeróbkach możliwe jest wykonanie filtrów 12dB/okt, jeśli takie komuś bardziej pasują - wtedy też można zrobić zwrotnicę 3-drożną, łącząc odpowiednio filtry i dobierając R i C dla obu częstotliwości podziału (dół -środek i środek-góra).

W swoim układzie nie zdecydowałem się na korekcję fazy żeby niepotrzebnie go nie komplikować i rozbudowywać - wymagane jest opóźnienie czasowe głośnika wysokotnowego w stosunku do niskotonowego, zależne od częstotliwości podziału. Oba głośniki powinny być podłączone w tej samej fazie jeśli filtry mają stromość 24dB/okt. Poza tym, w miejscu oodsłuchu faza musi się zgadzać na częstotliwości podziału. A więc nie wystarczy tylko, że centrum akustyczne głośnika wysokotnowego będzie w tej samej płaszczyźnie co niskotonowego, bo musi byc dodatkowo cofnięte o parę centymetrów. Wobec tego jakoś to trzeba rozwiązać - wysunąć woofer do przodu, robiąc np. grubszą, podwójną ściankę przednią pod niego i łagodne przejście krawędzi pionowej gdzie zamocowany jest gł. wysokotonowy, a pewnie także dodatkowe jego cofnięcie (wycięty schodek w obudowie). Inaczej może to powodować pogorszenie przestrzenności (scena nie jest holograficzna przd słuchaczem, tylko wciągnięta do tyłu między i za głosniki), co jest bardzo nienaturalne. Ale spokojnie! Obejdzie się bez przerabiania ścianki czołowej głośników. I na to znalazłem prosty patent - w pożądanym kierunku można odstroić fazę głośnika wysoktonowego szeregowym rezytorem ok. 4-8 ohm, tak żeby uzyskać wymaganą zgodność fazową i scena robi się znowu ułożona przed głosnikami - jeśli ktoś jest oczywiście zwolennikiem takiej prezentacji. W posiadanych głośnikach trzeba odłączyć pasywną zwrotnicę i podłączyć głośniki bezpośrednio do teminali, albo przylutować przewody na stałe.

Mam nadzieję, ze korzyści z zastosowania aktywnej zwrotnicy i osobnych wzmacniaczy będą od razu syszlane - pasmo zaporowe takich filtrów jest bardziej strome, wspólny zakres przetwarzania głośników - minimalny (myślę że nie więcej niż 1 oktawa), efektywność i wykorzystanie mocy lepsze, większa szczegółowość i równomierność charkaterystyki przetwarzania.

Wzmacniacze operacyjne można dobierać i mieszać według posiadanych zasobów - na początek mogą być NE5532, w sekcji niskotonowej zawsze można dać jakieś tańsze.

 

Swój projekt oparłem w większości na artykule

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

i innych, np

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Do przeliczania wartości filtru użyłem programu ze strony ESP

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Program liczy wartości rezystancji i pojemności dla filtrów 12 i 24dB/okt. Można też użyć tego:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) który oblicza wartości dla filtru L-R 4rz. i dobiera najbliższą z szeregu E24. Baffle step można wyliczyć z wzorów i schamatów wg S.Linkwitza ze strony Linkwitzlab:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Na rysunkach: widok otworów od strony druku, ścieżki od strony druku, rozmieszczenie elementów od strony montarzowej, schemat przed i po redukcji liczby elementów (nadmiarowe elementy są też zaznaczone na PCB).

 

Komplet zdjęć w wysokiej rozdzielczości plus schamaty, rysunki do pobrania tutaj:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Schematy, rysunki, spis części do pobrania tutaj:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Spis elementów

==============

Grupa elementów Symbol Typ Ilość (szt.)

 

Rezytsory metalizowane

22 ohm/1W R43, R44 (2)

100 ohm R21-R26, R35, R36, R51, R52 (10)

150 ohm R31, R32 (2)

240 ohm R47, R48 (2)

1.2 k (3.3k) R55, R56 (2)

3.9 k R28 (1)

2.7 k R49, R50 (2)

3.3 k R29, R30 (2)

10 k R33, R34 (2)

9.76 k R1-R20 (20)

24 k R53, R54 (2)

47.5k (0.1%) R57, R58 (2)

5.1 k R61, R62 (2)

24-100 k R39, R40 (2)

220 k R41, R42 (2)

2.7 k R59, R60 (2)

5.1 k R37, R38 (2)

1.5 k R27 -

2.7 ohm/1W R45, R46 -

 

Kondensatory ceramiczne

220 nF C59, C60 (2)

330 nF /100V C54 (1)

330 nF /100V C67 -

100 nF/63V C43, C44 -

 

Kondensatory foliowe MKT

330 nF C39, C55, C56 (5)

1 uF/63V C82, C83 WIMA, ROE (2)

2.2 uF C33, C34, C90, C91 WIMA, ROE (4)

100 n / 630V C87 -

C25-C30, C94-C97 -

 

Kondensatory foliowe MKP

100 nF C21-C24, C31, C32, C76-C79 WIMA, ROE (10)

150 pF C35, C36, WIMA FKP2 (2)

220 pF C70, C71 WIMA FKP2 (2)

4.99 nF C1-C20 Iskra KP 2% (20)

100 nF C68, C69 ICEL MPWR (2)

150 nF C37, C38 zwora -

22 uF C84, C85 Jantzen / SCR -

100 nF C63, C64 za stabilizatorami; u mnie - brak (2)

C72, C73 - zwora lub R 1.5 k -

 

Kondensatory elektrolityczne

68-100 uF/25V C40, C41, C61, C62 ELNA RJH, FC (4)

330 uF / 25V C89, C90 (2)

330 uF / 25V C57, C58 ELNA RJH (2)

220 uF / 25-35V C74, C75, C80, C81 ELNA RJH (4)

2200 uF / 35V C45-C52 ELNA RJH (4)

220 uF / 25-35V C65, C66 ELNA RJH (2)

680 uF / 63V C53 ELNA RJH -

C42, C86, C88, C92, C93 -

 

Diody

D1 Mostek Graetza 6A (1)

D2 - D5 1N4148 (4)

D6 LED 3 mm (1)

 

Układy scalone

U1, U2 OP275, OPA 2134/2132 (2)

U3, U4 OPA 2134 (2)

U5, U6 OP275 (2)

U9, U10 LM3886TF (2)

U7 LM317T (1)

U8 LM337T (1)

 

Akcesoria, inne

Podstawka DIL 8 preczyjna (6)

Przełącznik klawiszowy DPDT Isostat (1)

Wyłącznik sieciowy 2-biegunowy przechylny 6A (1)

Przewód sieciowy z wtyczką (1)

Przewód sygnałowy (1-2mb)

Kabel głośnikowy 1.5 mm2 OFC (1mb)

Transformator 2x15V 16W TS16/6 (1)

Przepust gumowy na kabel sieciowy (1)

Radiator (1)

Radiator do TO-220 (2)

Gniazda Cinch (6)

Gniazda głośnikowe (2)

Potencjometr 2x20k (1)

Obudowa Armel OC1570 (1)

PCB (1)

Śróbki M3 z nakrętką i podkładką zębatą (12)

Dystans 2-stronnie gwintowany 20mm (1)

Gałka na potecjometr (1)

Klawisz przełącznika (1)

 

Silikon

Pasta lutownicza

Kalafonia

Cyna

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

PCB+elementy

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

PCB

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

Otwory - strona druku

Urządzenie.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

c.d. zdjęć.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

I jeszzce trzy fotki.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Lenny]

"I na to znalazłem prosty patent - w pożądanym kierunku można odstroić fazę głośnika wysoktonowego szeregowym rezytorem ok. 4-8 ohm, tak żeby uzyskać wymaganą zgodność fazową"

 

Możesz wyjaśnić ten cudowny patent ?? :D

 

pozdr,

L.

[Molibden]

Szeregowa kombinacja rezystora i indukcyjności cewki głośnika wprowadza potrzebne dodatkowe przesunięcie fazowe, z tym że matematycznie nie jestem w stanie tego teraz przybliżyć.

[nedj]

Trochę czasu już minęło, więc ciekaw jestem wrażeń odsłuchowych i ewentualnych modyfikacji, jakie poczyniłeś.

Pozdrawiam.

[namor]

>Molibden

>Właśnie jestem pod wrażeniem po lekturze relacji z pokazu Senicza.

a gdzie można o tym poczytać?

[Molibden]

Wporwadziłem pewne małe modyfikacje. Zwrotnica została przestrojona przez przylutowanie do każdego z rezytorów R1-R20 dodatkowego rezystora węglowego 51k w okolice 3kHz. Strome zbocza filtrów nie pozwalają jednak na aż tak drastyczne obniżenie podziału w niektórych przypadkach jak pierwotrnie sądziłem - jednak wolałem średnicę bardziej z głośnika niskośredniotonowego. Poza tym słychać było pewne zapiaszczenia i sybilanty. Więc przy wysokotonowcach podziały należy stosować do 10-15% niższe niż przy filtrach LC.

Druga sprawa to zgranie fazowe głośników - z obliczeń wynika, że odległość między środkami akustycznymi/geometrycznymi głośników (14cm) równa w przybliżeniu 1-1.2 długości fali dźwięku na nowej cz. podziału (x = v/f czyli 34000cm/s/3000, ok. 11.5cm x 1.2) pozwala na dużo lepsze zgranie fazowe głośników, co przekłada się na lepszą stereofonię. Przy dokładnym zestrojeniu można pominąć R szeregowe z głośnikiem wysokotonowym.

 

Wielkość tego przesunięcia wprowadzanego przez dodatkowy rezytor można obliczyć za zależności

 

fi = arc sin wL/(R+Z)

 

w (omega) =2*pi*f

f - częstotliwość podziału

L - indukcyjnośc cewki głośnika, H (rzędu 0.05-0.1mH)

Z - impedancja głośnika, można przyjąć że Z=wL+R lub bardziej dokładnie jako pierwiastek z sumy kwadratów R i X.

 

Charakter dźwięku nie zmienił się poza tym - nadal "grają" głównie głośniki - to słychać ich jakość i ograniczenia, no i ten szlif pozwolił na pozbycie się manakmentów "beta wersji".

 

>namor

temat nr 29365

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

(jesli nie działa link trzeba wejść przez wyszukiwerkę)

oraz tematy o Audio Show 2006

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

Jeszcze jedna uwaga do ewentualnego użycia NE5532 - może być z tym problem na wejściu i w buforze, bo czasem się wzbudzają przy małym wzmocnieniu lub zamknietej pętli sprzężenia zwrotnego bufora (choć np. gdzie indziej i przy zasilaniu pojedynczym napięciem nie - ale sam układ mógł też już być walnięty (??)).

[senicz]

gotowy projekt jest tu

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[tallica]

Tylko pogratulować :) Czy ktoś już wykonał w/w zwrotnicę aktywną? poza autorem oczywiście ;)

[Molibden]

Aktualizuję temat ponieważ udało mi się już jakiś czas temu rozwiązać problemy z jakimi się napotkałem i obecnie cieszę się dźwiękiem znakomicie brzmiącego aktywnego zestawu. Głównie chodziło o nieprawidłowe zgranie fazowe przetworników w okolicach podziału, z czym sobie poradziłem. Faza w punkcie gdzie oba głośniki grają ze zbliżoną mocą (oba z poziomem między 0 a ok. -20-25dB po normalizacji) zależy od:

a) odległości między przetwornikami na/w obudowie, na co mamy mały wpływ wybierając zestaw do aktywizacji lub ewentualnie tylko na etapie projektowania. Należy przyjąć że odległość ta wpływa na różnicę dróg fazowych obu głośników i sposób sumowania się przebiegów w punkcie odsłuchu (trójkąt z tej odległości i odleglosciami między centrami akustycznymi tych głośników w wierzchołkach)

b) przebiegu faz i wartości jej przesunięć poszczczególnch filtrów zwrotnicy.

 

Daje to pewną sumę faz dla obu dróg, której wypadkowy przebieg jest korzystny - mamy prawidłowe sumowanie się amplitud w szerokim zakresie (gł. okolicę podziału ze względu na równą lub zbliżoną moc promieniowania przetowrników), lub jest niekorzystny.

 

Wspomniana różnica dróg falowych i odległość głośników na obudowie (nie są koncentryczne więc ich centra akustyczne się nie pokrywają) wprowadzająca przesunięcie fazy powoduje, że choć elektrycznie przebieg sumuje się z płaska amlpitudą, to akustycznie - nie, a nawet, jeśli jednak, to ze sporymzaburzeniem fazy (uskokiem, nieciągłością, faza nie zmienia się liniowo).

 

Aby temu zaradzić należy zmodyfikować jeden z filtrów, a konktretnie jego zbocze.Obniżając o jeden rząd filtru dolnoprzepustowego uzyskuje się na ogół taki przebieg fazy elektrycznej, że po zsumowaniu akustycznym zachowana jest jej ciągłość, a to jest niezbędny i niezwykle ważny warunek uzyskania prawidłowej, holograficznej stereofonii, takiej jak przy filtrach pasywnych I lub zerowego rzędu.

 

Jednak obniżenie o I rząd filtru bez korekcji elementów powoduje, że ten filtr tnie nieco wyżej, jego cz. graniczna jak i cz. podziału przesuwa się nieco wyżej. Nie jest to duży problem, bo po pierwsze można to skorygować odstrajając nieco w doł cały filtr dolnoprzepustowy (jednak zależnie jak wybraliśmy cz. podziału, może okazać się że jest ona za niska/wysoka i ta korekcja pogarsza fazę, i potrzebna jest nowa cz. podziału. Niestety nie jestem geniuszem fazowym i nie jestem w stanie przewidzieć jak przy danej częstotliwości i odległości wypadnie faza.). Po drugie zgodność fazowa jest istotniejsza niż amplitudowa, a także może okazać się że takie lekkie podbicie (+1-2dB wynikające z sumowania) idealnie koryguje charakterystykę kierunkową dużego midwoofera na górnym końcu przetwarzania i umożliwia łatwiejsze uzyskanie płaskiego przebiegu amplitudy w tym zakresie. Można przyjąć że jeden rząd filtra wprowadza kilkadziesiąt (max. 90 zależnie od częstotliwości) stopni przesunięcia fazy. Teraz należy ją precyzyjnie dostroić zmieniając w zakresie kilku procent pojemność / rezytancję tej gałęzi filtra który uprościliśmy o jeden rząd.

Może być też konieczne zastosowanie powyższego plus modyfikacja "mocno odstorjony IV rząd (w tym przypadku)", który przechodzi płynnie z III rz. w okolicach podziału w IV rz. daleko na zboczu opadającym. Tak właśnie zrobiłem i zmniejszyłem oprócz tego, zamiast usuwać, pojemność w jednej z gałęzi filtru dolnorpzepustowego ok. 9x.

 

Podaję w skrócie modyfikację:

pierwotnie podział na 2.3kHz zamieniony na ok. 3kHz poprzez dolutowanie do każdego rezystora 9.76k w zwrotnicy oporności 56k - można od razu zamienić na 7.5k.

Kondensator C5, C6 zmiana pojemności z 4,99.F na 5,6nF, a C1, C2 na ok. 800pF (2x390pF równolegle).

Z innych zmian: zmniejszenie wzmocnienia kńcówki mocy przez zwiększenie R55, R56 na 4,3k ze względu na szumy.

C31, C32 zamienione na 4,7nF ceramiczne.

C82, C83 zamienione na 10nF foliowe.

C72, C73 150nF MKP.

Bypassy 330nF WIMA na elektrolitach 2200uF.

Usunięto gniazda z obudowy (nieizolowane) ze względu na pętlę masy.

Kompensacja baffle step obniżona do 3-4dB i 150Hz ze względu na wcześniejsze przebasowienie i zmulenie dolnego środka.

[Molibden]

Podział obniżył się nieco do 2.8kHz, tak wyglądają teraz filtry i rpzebiegi fazi oraz amplitudy.

Generalnie nie polecam przesadzać z obniżaniem częstotliwości dla tweetera poniżej katalogowej bo i tak wpadniemy zboczem na rezonans (tu akurat podział się obniżył ze względu na odstrojenie sekcji niskotonowej, wysokotonowa była nie ruszana a więc nadal pełny L-R IV rz @3kHz).

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Waldi_06]

jak oceniasz dzwięk przed i po

[Molibden]

Pawywna nie ma startu, chyba że najprostsza 0+1 rząd. Pasywnie nie da się przy wyższych rzędach uzyskać takiej przezroczystości, wykorzystania pasma midwoofera (górnego krańca) oraz wysterowania wysokotonówki, również ciężko zgrać tak dokładnie fazę.

A tu proszę, jak pisałem zmieniałem kondensatory, i nimi odstrajałem, ale poza przypadkiem gdzie musiałem go drastycznie zmniejszyć nie ma takiej potrzeby (trudno o precyzyjny dobór pojemności). Można to dostroić płynnie wstawiając w odpowiadające im w sekcji RC potencjometry zamiast rezystorów stałych (byle nie za niskie wartości bo to oznacza zwarcie - należy użyć potencjometru o wartości m/w zastępowanego rezystora i w szereg z nim rezystora stałego o wartości o połowę mniejszej)! Tak więc kondensator(y) mogą zaostać, a łatwiej wyregulować potencjometrem i go później zastąpić rezytorem stałym. Jest coś ciekawego w takim brzmieniu głośników z mocno zawężonym zakresem przetwarzania głośników przez filtry elektryczne wyższych rzędów.

[bogdan_]

Bardzo fajny układzik, aktywna zwrotnica to jest to ! Gdybyś zdecydował się na filtry o nachyleniu 18 lub 30dB na oktawę to można by skrócić tor maksymalnie bo te filtry mozna wykonać tylko na jednym wzmacniaczu operacyjnym ( 5 rzędu ze wzmocnieniem 2V/V) Jako ciekawostkę mogę podać że u mnie jest jeszcze prościej bo rolę filtru 30dB/okt pełni rozbudowany najwyższej klasy wzmacniacz mocy . Na scalonym wzmacniaczu byłby to raczej kiepski pomysł ale na dyskretnym z dużym podkładem amplifiltr spisuje się znakomicie.

[Molibden]

Można taką filtrację, w tym przypadku gł. górnoprzepustową zastosować tak jak piszesz, najpierw na wejściu filtr HP RC, potem w NFB w sekcji do masy, oraz poprzez kondensator sprzęgający głośnik wysokotonowy (przy okazji w roli zabezpieczenia DC).

Niskoprzepustowy też się da, np. dwie sekcje RCRC na wejściu, natomiast na filtrację w nfb (równolegle do R sprzężenia od wyjścia) to chyba bym się nie zdecydował ale jest to możliwe jeśli trzebaby zwiększyć rząd filtra.

[bogdan_]

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

ja używam takich filtrów. Dochodzi jeszcze DC-servo i dzielnik o małej rezystancji ( którą uwzględniam korygując wartości rezystorów w filtrze) do zwiększenia wzmocnienia końcówki. Najpierw trzeba uruchomić i skompensować wzmacniacz ( kilkaset kHz piękny prostokat) przy wzmocnieniu przy którym będzie pracował a skorygować dzielnik i na koniec dopiać elementy filtru. Kondensator mam tylko na wyjsciu wzmacniacza do kopułek ( chociaz ma też servo) ale jest to bateria ok. 10 kondensatorów ponad 200uF aby nie rozsprzęgać wzmacniacza z głośnikiem. Zwierając tą baterię podczas odsłuchu nie ma żadnych zmian w dźwięku, jeśli był za mały na 33mikro PP to dźwięk był troszkę mniej precyzyjny, słabiej kontrolowany. Może to w pewnym stopniu zmiana fazy ale uważam że lepiej jest z dużą pojemnością.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[bogdan_]

Molibden napisałeś na audiohobby o tych bypasach elektrolitów i już mi chodzi po głowie żeby podopinać z 50-100mikro polipropylenowych do wszystkich gałezi w zasilaniach, tylko że mi to się chyba już nie zmieści :-(

[Molibden]

To MKT i na niższe napięcie ale nadal minimum 100V, są mniejsze, poza tym nie musi być aż tyle, sądzę, że koło 30uF zrobi różnicę na plus do wersji bez nich.

[Molibden]

Jak widać z wykresu filtr donlorzepustowy wprowadza mniejsze presunięcie fazy niż górnoprzepustowy, różnica na cz. podziału odpowiada wymaganej korekcji spodowowanej offsetem pionowym i poziomym głośników (korekcję fazy można też wykonać stosując układ opóźniający w postaci filtru wszechprzepustowego w gałęzi wysokotonowej). Typowo bowiem głośnik wysokotonowy jest przesunięty do przodu w stosunku do niskotonowego (jego centrum akustycznego), co wprowadza dodatkowe przesunięcie fazowe - jego faza wyprzedza fazę sygnału z głośnika niskośredniotonowego. Ale ze względu na to, że musiałbym stosować (najlepiej) 2-członowy układ filtru wszechprzepustowego na wzm. operacyjnym dla zastanego offsetu wybrałem to rozwiązanie.

Dla zwrotnicy z symetrycznymi filtrami L-R przebiegi fazowe obu sekcji nakładają się i odpowiadają temu dla sekcji wysokotonowej (nie modyfikowanej, linia niebieska). Różnica fazy z przebiegiem niskotonowym odpowiada wymaganej korekcji dla cz. podziału. Ta różnica rośnie liniowo z częstotliwością, co odpowiada większej liczbie pulsacji na jednostkę długości dróg falowych (odległości), która jest stała.

 

Szczegóły i sposób stosowania układu opóźniającego wyjaśnia na swojej stronie S. Linkwitz, all-pass filter, delay circiut:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Stała czasowa musi być większa niż dla cz. podziału (tak by nie zaburzać ch-ki zwrotnicy), dlatego dla typowych offsetów łączy się kaskadowo dwa takie układy z mniejszym opóźnieniem, które się sumuje do porządanej wartości.

Gdyby ktoś chciał budować zwrotnice z większą liczbą dróg polecam przeczytać sekcję

ssues in loudspeaker design - 5 a szczególnie V - Crossover topology mistakes

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Dodam tylko, że przy prawidłwym zgraniu fazowym, gdy jeden z głośników w obudowie, np. wysokotonowy połączy się w przeciwfazie, wystąpi głębokie zjawisko "reverse null" czyli znoszenia się akustycznie sumowanych przebiegów z obu głośników w okolicach podziału, objawiające się potężną dziurą na ch-ce częstotliwościowej, w tym przypadku "wykasowaniem środka", co jest objawem prawidłowego zestrojenia. Im głębszy dół tym lepsze zstrojenie.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

Dalay circuit, nie odwracający fazy i odwracający fazę.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[henrykpiątek]

bogdan_, 13 Paź 2009, 22:38

 

> Jako ciekawostkę mogę podać że u mnie jest

>jeszcze prościej bo rolę filtru 30dB/okt pełni rozbudowany najwyższej klasy wzmacniacz mocy .

-rozbudowany najwyższej klasy wzmacniacz mocy- o co tutaj chodzi z tym wzmacniaczem, jak to dokładnie wygląda?