Zwrotnice audio na poważnie

[arczi87]

Witam przeczytałem kilka książek ale dalej nie mam informacji na nurtujące mnie pytania.

Czy ktoś zechciał by się podzielić wiedzą na temat zwrotnic? Nie chodzi mi tutaj o tłumaczenie co to jest zwrotnica pierwszego rzędu czy filtr górnoprzepustowy...

 

Czy mogę liczyć na trochę informacji na temat zgrywania fazy, i impedancji. Jak się konkretnie zgrywa fazę akustyczną w kolumnach, określa środek promieniowania akustycznego i jak działają filtry RLC. Szukałem na forum informacji w tym kierunku lecz nie znalazłem nic sensownego. Bo nie ma co ukrywać że amatorskie zwrotnice opierają się co najwyżej na doborze stromości filtru i tyle. Gdzie zaawansowane zwrotnice to raczej pierwszy rząd RLC i dobrana obudowa ze zgraną fazą akustyczną.

 

Pozdrawiam Arczi

[Gość Cadam]

Zacząłbym od podstaw elektroniki czyli jak działają elementy R, L, C,

 

TU masz artykuły edukacyjne z Elektroniki dla Wszystkich. Nie czytaj wszystkiego tylko to co jest potrzebne do zwrotnic.

 

A tu masz początek kursu projektowania. Niestety urwał się i nie będzie dokończony:-(

http://ep.com.pl/files/3314.pdf

http://ep.com.pl/files/3345.pdf

http://ep.com.pl/files/3352.pdf

 

Polecam też eksperymentowanie z programem do symulowania zwrotnic np. LspCAD http://www.ijdata.com/LspCAD_demo.html według mnie ćwiczenia z tym programem wyrabiają intuicję potrzebną przy projektowaniu.

[arczi87]

Dzięki

LspCAD znam i będę osłuchiwał zwrotnicę zrobioną z jego pomocą :). Ten kurs też znam no ale o samych elementach poczytam :).

 

Pozdrawiam Arczi

[Gość Cadam]

W Elektronice Praktycznej 5/2011 rozpoczął się kurs projektowania cyfrowych zwrotnic głośnikowych.

[pharoh]

Bo nie ma co ukrywać że amatorskie zwrotnice opierają się co najwyżej na doborze stromości filtru i tyle. Gdzie zaawansowane zwrotnice to raczej pierwszy rząd RLC i dobrana obudowa ze zgraną fazą akustyczną.

 

Amatorskie z kalkulatora to tak ;) I nie ma takiego czegos jak zaawansowana zwrotnica. Jest albo poprawna albo nie ;) A zeby zrobic poprawna zwrotnice 1 rzedu najpierw trzeba miec odpowiednie przetworniki, a pozniej zrobic do nich odpowiednia obudowe.

[arczi87]

No ok :) ale z RLC i pułapkami rezonansowymi to zupełnie inna liga niż kondensator 3,6uF i cewka na średniaku 3,5mH.

Powiedz mi coś czego nie wiem a pewnie wszyscy się ucieszą :)

 

Pozdrawiam Arczi

[Gość Cadam]

Zrobiłem symulacje zwrotnicy Butterwortha pierwszego rzędu i Linkwitz-Rileya drugiego rzędu. Wyniki symulacji widać na załączonych obrazkach.

Warto przyjrzeć się jakie są różnice między tymi zwrotnicami.

 

 

 

 

[tomq88]

Linkwitz zmienia faze sygnału, jednak czy ta zmiana jest słyszalna? Rod Elliot (

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) ) pisze, że zmiana fazy całego sygnału (w odróżnieniu od niezgrania fazowego głośników) jest niesłyszalna, spotkałem się jednak z opiniami, że powoduje nienaturalność dźwięku - i kto ma racje?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[Gość Cadam]

Zaprojektowałem dwudrożną zwrotnicę pierwszego rzędu dla głośników Wavecor w oparciu o pomiary producenta. Firmowe pomiary są robione na nieskończonej odgrodzie dlatego po zamontowaniu głośników w rzeczywistej obudowie trzeba uwzględnić baffle step. Potem spróbuję opisać krok po kroku jak zwrotnica powstawała.

http://wavecor.com/WF152BD02_SPL_response.txt

http://wavecor.com/WF152BD02_impedance_response.txt

http://wavecor.com/TW030WA08_SPL_frequency_response.txt

http://wavecor.com/TW030WA08_impedance.txt

 

 

[max-bit]

Ostatnio robiłem ciekawe doświadczenie z dynaudio Audience 40 gdzie jak wiadomo są zwrotnice i rzędu ... i tak z ciekawości odwracałem fazę na głośniku WT :) choć oczywiście można ....

Ale do rzeczy czy był jakiś efekt ... tak był .... choć raz było lepiej tak a raz odwrotnie wszystko zależało od muzyki i samego ustawienia się słuchacza do głośników ...

Jak macie mikrofon pomiarowy i w miarę dobrą kartę proponuję jakiś dobry program do analizy sygnału (ja akurat używałem HolmImpulse) i zobaczyć jaki wpływ na pomiar ma otoczenie ustawienie mikrofonu względem głośnika a i fazowość samych głośników.... ciekawe analizy z tego można wyciągnąć .... że większy wpływ ma ustawienie odbiornika .... nie mówię że fazowość i stromość filtrów nie ma znaczenia oczywiście ma ,,,, ale ... no własnie ale ...

Tak więc zawsze się robi mniejsze zło .... szuka złotego środka więc zbudowanie za modelowanie (kto ma soft do głębokiej analizy fizycznej zespołów głośnikowych my nie nawet całkiem spore firmy też nie ...) więc obliczenia jedno a omiary i odsłuchy drugie ....

[tomq88]

max-bit, wg mnie najsensowniej mierzyć w miejscu w którym bedziemy słuchali i z odległości z której bedziemy słuchali. A umieszcenie mikrofonu na odpowiedniej wysokości ma niebagatelne znaczenie, bo przeciez przenoszac mikrofon wyzej fala dzwiekowa z tweetera ma krotsza droge niz z innych glosnikow.

[Gość Cadam]

Załóżmy, że chciałbym zbudować dwudrożne podstawkowe zestawy głośnikowe z filtrami pierwszego rzędu. Jako głośnik niskośredniotonowy wybrałem Wavecor WF152BD02 bo ma płaską charakterystykę w szerokim zakresie częstotliwości. Przetwornik wysokotonowy to Wavecor TW030WA08. Ten model dobrze nadaje się do pracy z filtrami pierwszego rzędu, bo ma bardzo nisko położony rezonans mechaniczny, dużą powierzchnię membrany i jest chłodzony ferrofluidem co zmniejsza pik rezonansowy na impedancji i zwiększa wytrzymałość mocową.

 

Odpalam LspCAD_pro_demo i buduję schemat ze źródłem sygnału i dwoma głośnikami.

 

 

Wczytuję do przetworników charakterystyki SPL i impedancji, wpisuję promienie membran, ustalam położenie głośnika niskośredniotonowego (poniżej wysokotonowego, bo przyjąłem, że tweeter będzie na osi odsłuch) oraz w ustawieniach określiłem miejsce odsłuchu w odległości 2,5m

 

 

Charakterystyki SPL

 

 

Charakterystyki faz akustycznych

 

 

Charakterystyki impedancji

 

 

Na rysunku powyżej widać wznoszące się wykresy impedancji. Jest to spowodowane inducyjnościami cewek głośników. Żeby filtry pierwszego rzędu działały prawidłowo indukcyjności cewek należy skompensować.

Do znalezienia wartości rezystorów i kondensatorów kompensujących posłużę się Optimizerem.

 

 

 

 

Teraz czas na wygładzenia SPL niskośredniotonowca. Lekko wznoszącą się charakterystykę skompensuję cewką o małej indukcyjności i rezystorem.

 

 

Pozostało jeszcze skompensowanie powstałego schodka na impedancji gałęzi niskośredniotonowca i obniżenie efektywności tweetera L-padem.

 

 

Zobaczmy teraz jak wyglądają fazy akustyczne obu głośników

 

 

Obie fazy powinny pokrywać się przy częstotliwości podziału (przed filtrowaniem, bo za filtrami nieparzystego rzędu fazy akustyczne muszą różnić się o 90 stopni ). Skompensuję to mechanicznie przesuwając tweeter w osi Z. Dla częstotliwości podziału 3kHz pokrywanie się przebiegów fazowych uzyskałem przemieszczając wyskotonowca o 34mm.

 

 

A teraz gwóźdź programy czyli wstawiam filtry pierwszego rzędu i stroje je do teoretycznych kształtów zboczy używając Optimizera.

 

 

Tak wygląda efekt końcowy

 

 

.

[747]

Żarty sobie robicie z tymi "zwrotnicami"

[arczi87]

No i kolega Cadam ma u mnie przysłowiowe "piwo". Konkretnie i na temat przedstawiony proces projektowania zwrotnicy i to jest to co tygrysy lubią najbardziej. Zero voodoo i same konkrety :).

 

Kolegę 747 profilaktycznie proszę o nie podejmowania tematu ogólnie stosowanej ezoteryki.

 

 

Ja ze swojej strony dodał bym, że można uwzględnić rezystancję cewek. Można wtedy wstawić szeregowo z cewką rezystor. Bo polink zawsze podaje rezystancję konkretnych cewek no a to podnosi wiarygodność symulacji.

 

pozdrawiam arczi

[max-bit]

Nie ma jednego przepisu na zwrotnicę .... i nie da się ot tak jej zrobić jeden przepis to jedno do każdego zespołu trzeba podejść indywidualnie ...

A to kwestia zaplecza ... chyba najpoważniejsza.

[arczi87]

No tak ale w momencie gdy wiesz w jaki sposób korzystać z pułapek itd. To możliwość zabawy są ogromne tu nie chodzi o jedno słuszne podejście. Raczej o wiedzę z którą każdy zrobi co chce.

[Gość Cadam]

Ja ze swojej strony dodał bym, że można uwzględnić rezystancję cewek. Można wtedy wstawić szeregowo z cewką rezystor. Bo polink zawsze podaje rezystancję konkretnych cewek no a to podnosi wiarygodność symulacji.

 

Oczywiście powinno się uwzględnić rezystancję cewek ale nie trzeba dokładać oporników do schematu, bo po kliknięciu na element prawym przyciskiem myszy w otwartym menu można wpisać jej wartość do pola "Ri".

Prawdziwe elementy są z pewnego szeregu nominałów. Można zrobić by program automatycznie "kwantował" wartości komponentów wybierając w ustawieniach szereg E12 lub E24 w polu "Component snap".

[meloV8]

Fajnie. To moze teraz symulacja zwrotnic szeregowych, oraz szeregowych bezpojemnosciowych?

[Paweł P]

arczi domyślam się ,że temat podjąłeś jako kontynuacja Isis'ów ? :))

Jeżeli tak to mam pytanie do kolegi Cadam , a mianowicie jak liczy się pojemność obudów przy dwóch głośnikach niskotonowych jak ma to miejsce w tym zestawie ?

Czy liczy się pojemność do jednego głośnika i się sumuje?

Pytam ponieważ wydaje mi się,że przy podanych wymiarach zewnętrznych Avalon Isis, i odjęciu grubości ścianek (oczywiście +/- ) wychodzi mi,że objętość dotyczy jednego przetwornika.

Może źle liczę, a może jest tam zastosowana membrana bierna ?

Czy przyglądał się ktoś temu ?

Mogę podać wymiary kolumny i dane przetworników

[arczi87]

Poniekąd temat podjęty w tym kierunku no i dodatkowo dla czystej wiedzy :).

[Gość Cadam]

Jeżeli tak to mam pytanie do kolegi Cadam , a mianowicie jak liczy się pojemność obudów przy dwóch głośnikach niskotonowych jak ma to miejsce w tym zestawie ?

Czy liczy się pojemność do jednego głośnika i się sumuje?

 

Dla dwóch głośników buda powinna być dwa razy większa.

 

Głośnik niskotonowy ma 3 parametry z których wyznacza się obudowę:

f_s - częstotliwość rezonansowa

V_as - objętość równoważna

Q_ts - dobroć całkowita

 

Łącząc dwa takie same głośniki szeregowo lub równolegle zmienia się tylko parametr V_as

 

Jeśli kogoś interesuje obliczanie obudów głośnikowych to w ElektronicePraktycznej ukazał się 23 częściowy kurs zatytułowany "W głośnikowym żywiole"

http://ep.com.pl/szukaj.html?szukaj=%C5%BCywiole&page=3&limit=10

[Paweł P]

Dziękuję

To domniemam , że w Isis zastosowano membranę bierną , to za mała pojemność na dwa Etony 12-680/62

 

arczi , może zamiast Etonów jednak Accutony ?

Tyle jest ich ,,fajnych" , a jaki wysokotonowy ACCUTON BD50-6-039 :)))

 

A można mieszać w zestawie głośniki o impedancji 8 i 6 ohm ?

[Marcin-utopia]

Dziękuję

To domniemam , że w Isis zastosowano membranę bierną , to za mała pojemność na dwa Etony 12-680/62

 

arczi , może zamiast Etonów jednak Accutony ?

Tyle jest ich ,,fajnych" , a jaki wysokotonowy ACCUTON BD50-6-039 :)))

 

A można mieszać w zestawie głośniki o impedancji 8 i 6 ohm ?

 

Pytanie nie potrzebne czy jest membrana bierna ?

 

wpierw trzeba odrobić lekcje !!

 

sory za off topic

 

[mamel]

też taki mały offtop

dla czego tak wiele fabrycznych zespołów, projektowanych z rzetelną wiedzą i opracowanych w warunkach laboratoryjnych nie zadowala Was (nie gra), że próbujecie własnych konstrukcji

coś chyba te wspaniałe wyliczenia nie przekładają się na wspaniałe granie

[Gość piotrektychy]

arczi w wątku poświęconym Avalon miałeś link do strony fajnie opisującej budowę kolumn i zwrotnic, szczegolnie przydatny może być opis róznych zwrotnic zastosowanych w projekcie, ich modyfikacji, wpływu fazy, doboru elementów itp na brzmienie, testy i budowa trwały kilka lat, aż do osiągnięcia brzmienia "idealnego" więc jest o czym poczytać chociaż z czystej ciekawości, samemu sporo się dowiedziałem, polecam

 

http://homepage.mac.com/marc.heijligers/audio/milestones/index.html

[tomq88]

dla czego tak wiele fabrycznych zespołów, projektowanych z rzetelną wiedzą i opracowanych w warunkach laboratoryjnych nie zadowala Was (nie gra), że próbujecie własnych konstrukcji coś chyba te wspaniałe wyliczenia nie przekładają się na wspaniałe granie

Podejmując się budowy kolumn własnorecznie wiele osób liczy na zaoszczedzenie pieniedzy (a doklaniej marży, którą narzuca producent). Druga sprawa - jest to ciekawe hobby.

[Gość Cadam]

Na przykładzie głośnika Wavecor SW178WA01 pokażę jak wyciąć break-up aluminiowej membrany.

http://www.wavecor.com/SW178WA01_specifications.pdf

http://wavecor.com/SW178WA01_SPL_frequency_response.txt

http://wavecor.com/SW178WA01_impedance_response.txt

 

 

 

Najpierw trzeba wyrównać impedancję. Skorzystam z podpowiedzi producenta http://wavecor.com/html/zobel_networks.html

 

 

 

Pik na charakterystyce SPL jest spowodowany rezonansem membrany i wytnę go równoległym obwodem rezonansowym włączonym w szereg z głośnikiem. Dołączony obwód rezonansowy powinien mieć podobną dobroć i częstotliwość rezonansu jak pik na charakterystyce.

 

 

 

Na impedancji powstał szczyt, który wyrównam szeregowym obwodem rezonansowym włączonym równolegle.

 

 

 

 

 

 

[arczi87]

Cadam robisz świetną robotę. Dziękuję za kolejny wpis i z niecierpliwością czekam na więcej. Tylko uważaj żeby Cię branża nie zjadła :P.

 

Pozdrawiam Arczi

[Gość Cadam]

Znowu zapomniałem uwzględnić rezystancję cewek, ale to szczegół.

[pharoh]

1. Po co redukowac ten " szczyt" w impedancji skoro pozniej przy polaczeniu tego glosnika z glosnikiem wyskotonowym bedzie on nieistotny ?

2. Jezeli ten rezonans jest zrodlem znieksztalcen to ta filtracja bedzie zdecydowania za slaba nawet przy zastosowaniu wczesniej filtru 2 rzedu. Wg mnie dales przyklad zlego glosnika, duzo lepiej pokazac takie filtry na normalnych alumianiakach ( np daytonach ) stad mozna wziac sobie pomiary:

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 )