Соотношение мощностей динамиков в АС

[Yauhen]

Вопрос, казалось бы, простой, но до сих пор он регулярно и стихийно возникает то в одной, то в другой ветке.
Некоторую ориентировку даёт статья http://www.avtozvuk.com/az/Az_1100/p34-42-1.htm (позднее статья перенесена на http://www.avtozvuk.com/az/2000/11/p34-42-1.htm), но и после неё остаётся немало туману. И пока нет чёткого теоретического обоснования с математическими выкладками по выбору мощностей головок для работы в частотных интервалах, этот вопрос приходится решать интуитивно, типа «50-35-15».

Сабж: Предлагаю участникам форума объединить интеллектуальные усилия и попытаться внести ясность в этот вопрос. Звучит он так:

Как рассчитать (в процентах) подводимую к головке мощность, зная частотный интервал, в котором она будет работать, и ПОРЯДОК ФИЛЬТРОВ.

---------------

Вот программы, разработанные в процессе и в результате обсуждения.
Midas.rar - архив файла, необходимого для работы программы из Dp.rar.

Ценную информацию по теме, принадлежащую нашему коллеге AudioKiller*у, можно найти по ссылке http://www.electroclub.info/article/spectr_mus_0.html

[Yauhen]

To ALL:

Выложил последнее обновление.
Изменена кривая «DIN»: переименована в «IEC/DIN» и приведена в полное соответствие с IEC 60268-1. Это изменение повысило достоверность вычисления реальной мощности ВЧ головок по паспортным данным.

AudioKiller,
Вчера отправил почту с кривой.
Получил?

[Fenyx]

Проанализировал несколько записей, оказалось что в целом спектр большинства (этих) записей приближается к розовому шуму, там где пики (ударные и т.п.) кривая ближе к IEC или DIN, т.е. имеет горб в сч, так что вот эти три кривые и надо использовать (что уже имеется), +возможность подключить свою, для универсальности.
В общем имеющаяся DP отлично справляется, но я бы хотел сделать пару замечаний:
1. В меню проекта, надо изменить пункт Загрузить (кривую), на "выбрать" - так понятнее.
2. В окне этого меню очень нерационально используется пространство - надо перегруппировать - окно со списком расширить до правого края, кнопки переместить в самый низ, а под окном с выбором разместить окно с изображением самой кривой. Строка с загружаемым названием - это лишнее - и так видно куда мышой ткнул, т.к. выделяется синей полоской.
3. В инструменте сервиса окно открывается слишком большое.
4. Зачем существует меню проект, если все пункты все равно серые?

В остальном претензий нет - отличная прога!

[ADDED=Fenyx]1127413193[/ADDED]
Особенно классно, когда включаешь галку сч динамика, частоты раздела автоматом подстраиваются! Рулез!
Вот только думаю: а надо ли поля частот раздела отдельно для сч динамика? Частота ведь раздела , значит надо всего два поля ввода хоть с сч хоть без него... Но и у такого варианта тоже есть свое преимущество - если при подгонке фильтров окажется, что надо их настроить на немного разную частоту (например между нч и сч), то такая возможность имеется. Лично мне это не надо - лучше пусть будет всего два поля ввода - разница в мощностях вряд ли будет больше долей процента (а скорее не будет вообще, т.к. даже если "разбежка" в частотах раздела смежных полос и будет, надо просто указать среднюю арифметическую - мы ведь не абсолютные значения рассчитываем, а процентный состав!)
Кстати, хорошо бы вставить окно ввода для нужной мощность АС и под полями с процентами еще выводить абсолютные значения.
Еще лучше, если бы можно было вводить требуемый уровень в дБ и чувствительность динамиков (всех, т.к. вариантов полно), а так же расстояние до слушателя, а уже на основании этого все считать - тогда программа была бы полностью самодостаточной! Сразу становится видно на какие динамики надо ориентироваться!

[Yauhen]

эти три кривые и надо использовать (что уже имеется), +возможность подключить свою, для универсальности

Дык, с самого начала заложена возможность подключения «своих» кривых, команда «Файл/Кривая/Создать». Диаграмма обнуляется, рисуем, какую хотим кривую, и сохраняем её. Хоть сто штук.

Спасибо за замечания. Да, нужно привести всё в «предпродажное состояние». И до хелпа никак руки не дойдут. Теперь по пунктам:

1. Здесь логика такая: для ВЫБОРА стандартных кривых служат цветные кнопки, а команда «Загрузить» - для загрузки кривых, созданных пользователем.
2. Да, нужно устранить избыточность в окне.
3. Принимается.
4. Да. Изначально планировалось создание проектов, но с введением сохранения сеанса и с пересмотром области применения программы необходимость в этом отпала. Команду «проект» уже убрал (вчера).

надо ли поля частот раздела отдельно для сч динамика

Думаю, пусть будут, мало ли что.

По вводу чувствительности, мощности и т.п.
Сделать это не очень сложно. Вопрос обсуждался в постах, начиная со 148. Просмотри, чтоб нам не идти по второму кругу. Решили-таки оставить, как есть. Если ещё имеются аргументы, выслушаем.

[GREY]

Yauhen, я не понял на счет калькулятора. Женя, почему фильтр два раза. Поясни пожалуйста.

[Yauhen]

Серёжа,

Дело в том, что производители пищалок обычно указывают широкополосную мощность розового шума, ограниченную кривой IEC/DIN, и подаваемую на пищалку через фильтр второго порядка с определённой частотой среза. Посмотри даташиты SEAS, там внизу таблички есть приписка «*IEC 268-5, VIA HIGH PASS BUTTERWORTH FILTER: 3500 Hz 12 dB/oct».

Если пропустить указанную мощность через этот самый фильтр, то и получим фактическую мощность на головке – в ГрупБоксе «Реально допустимо».

А теперь предположим, что ты хочешь включить пищалку через фильтр не второго, а четвёртого порядка. Тогда в правом ГрупБоксе указываем четвёртый порядок и видим, что головка способна выдержать значительно бОльшую мощность, т.к. лучше отсекаются низкочастотные составляющие со значительными амплитудами (можно поиграть и частотой среза здесь же, флаг в руки!).

Если снизим порядок, на пищалку пойдут совсем уж НЧ составляющие, и такое издевательство она сможет выдержать лишь при очень небольшой подводимой мощности. Так показывает расчёт, лично я здесь ни при чём.

[GREY]

Дело в том, что производители пищалок обычно указывают широкополосную мощность розового шума, подаваемую на пищалку через фильтр второго порядка с определённой частотой среза. Посмотри даташиты SEAS, там внизу таблички есть приписка «*IEC 268-5, VIA HIGH PASS BUTTERWORTH FILTER: 3500 Hz 12 dB/oct».

Это понятно.

Если пропустить указанную мощность через этот самый фильтр, то и получим фактическую мощность на головке – в ГрупБоксе «Реально допустимо».

Левая часть.

А теперь предположим, что ты хочешь включить пищалку через фильтр не второго, а четвёртого порядка. Тогда в правом ГрупБоксе указываем четвёртый порядок и видим, что головка способна выдержать значительно бОльшую мощность, т.к. лучше отсекаются низкочастотные составляющие со значительными амплитудами (можно поиграть и частотой среза здесь же, флаг в руки!).

Т.е. здесь подставляем реальный фильтр.

Все првильно?

Но зачем? Масло масляное. Левая часть вычисляет паспортную мощность. Дело сделано. Вввод в правую часть повторяет левую часть. Если надо поиграться, то можно в левой стороне цифирьки гонять.

Я бы правые поля ввода кильнул. Не знаю.

[Yauhen]

Если надо поиграться, то можно в левой стороне цифирьки гонять.

Низ-зя! Это цифры производителя, от которых отталкиваемся. Для разных головок они разные, и должны быть введены согласно даташита.

[GREY]

Низ-зя! Это цифры производителя, от которых отталкиваемся.

Ну тогда второе окно для вывода резалта: если цифры производителя неизменны почему результат меняется? А если отдельное окно, тогда перед глазами две цифры, можно сравнивать. И еще косячек: по какой кривой идет расчет? Из левой стороны понятно, а вот из правой? Тода уже надо брать кривую из основного окна и покрайнеи мере показывать какая кривая и снизу подсказывать как изменить.

[Yauhen]

Похоже, я чего-то не понимаю в твоих вопросах. В калькуляторе всё просто, как 1 х 1 = 1.
Слева паспортные данные (пусть всегда будут перед глазами), справа – реальная нагрузка на головку с этими же, или если хочется, с другими параметрами разделительного фильтра.
Нагрузка на головку рассчитывается по паспортным условиям, а в правой части она же «размазывается», или наоборот, «собирается», с учётом изменения полосы и/или порядка фильтра.

Для иллюстрации: если желаемый частотный интервал в правом ГрупБоксе сужать всё больше и больше, допустимая мощность будет возрастать. В пределе, до бесконечности. Но такого реально быть не может, и я не могу нести ответственности за то, что там на самом деле будет происходить. Зависимость, скорее всего, нелинейная. Потому в правой части и ограничил частоту паспортным значением частоты среза. Мол, что дал производитель, то возьмите, а больше – ни-ни!

Теперь, вопрос, по какой кривой идёт расчёт. Отвечаю: для обоих случаев расчёт идёт по стандартной кривой IEC/DIN.
Да, прямая стыковка с проектом здесь пока не предусмотрена, об этом ещё AudioKiller говорил. Ну дык, излагайте все пожелания. Буду решать, какие изменения внести.

[funny the rat]

Думаю, пусть будут, мало ли что.

обязательно оставить, иногда возникает необходимость в перекрытии диапазонов, и вполне работоспособны варианты с перекрытием до трети-четверти октавы

да кстати, в окне загрузки кривых язык не переключается.

[Yauhen]

funny the rat,
Да, бывает, возникает потребность (о вкусах не спорим!) пустить, скажем, СЧ динамик во всю полосу в сторону ВЧ. Бывает, используются разные порядки фильтров. Так что, причин оставить СЧ-бокс, как есть, предостаточно.

Переключение языка заблокировано намеренно. Ну, нечего пользователю выпендриваться! Хочешь менять язык – меняй, но не «на лету» (в середине операции). Иначе мы неизвестно куда придём, если будем отрабатывать каждый чих пользователя и долго думать, что там ему ещё заблагорассудится. Лишнее усложнение программы ни к чему.

[funny the rat]

да нет он вообше никак не переключается ;)

[Yauhen]

Вообще не переключается, ни при каких условиях? Ни сразу после загрузки, ни в конце работы?
А файл Menu.cds есть в рабочей папке?

[GREY]

Yauhen, У меня все переключается.
Хрен с ним со вторым вводом в калькуляторе. Хотя не логично. А вот кнопку закрыть окно поставь. А кнопку ОК обзови счет или как еще. Удобнее будет.

AudioKiller, у тебя в полях ввода бэкспейс не работает. Вставь, а!

[AudioKiller]

Ого-го, как влияет, если речь о нагрузке на пищалку в музыкальных фонограммах! Это хорошо видно, если взять калькулятор реальной мощности и попробовать разные порядки фильтра.

Если же речь об ОБЩЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ мощности по спектру, то да, влияет мало.

Да это примерно обно и то же. Разница в мощности на ВЧ динамик не должна быть большой выше 2-го порядка. Это что-то с расчетами!

Кривую получил, спасибо. Выпадаю на 3-4 дня из жизни.

Но зачем? Масло масляное. Левая часть вычисляет паспортную мощность. Дело сделано. Вввод в правую часть повторяет левую часть. Если надо поиграться, то можно в левой стороне цифирьки гонять

Ага! Иди в мою программу. Она даст просто реальную электрическую мощность пищалки. Эта цифра будет у тебя вверху, а снизу балуйся сколько хочешь с фильтрами (порядок, частота среза) и входными спектрами - и подберешь то, что нужно под эту ВЧ головку (или решишь ее сменить).

у тебя в полях ввода бэкспейс не работает. Вставь, а!

Обязательно! Спасибо Yauhen - он прислал реальную кривулю, я ее вставил, идет дело вперед. Выпадаю на 3-4 дня из жизни.

Fenyx, А проанализировать пиковую мощность после фильтрации? Вообще это довольно сложно получается. Тут без бутылки не разберешься. Может продумаю... Хотя ИМХО моих вариантов достаточно - все равно разброс на разной музыке такой, что ого-го!

[Fenyx]

4. Да. Изначально планировалось создание проектов, но с введением сохранения сеанса и с пересмотром области применения программы необходимость в этом отпала.

Все же зря - надо бы оставить возможность сохранить/загрузить результат в виде файлика! Чтобы не вспоминать через неделю - а сколько там чего и на каких частотах я это планировал...
Квадратики цветные справа от графика хорошо оживлюит интерьер, но о том, что ими можно вызывать сами графики я узнал только из хелпа. Надо бы подписать (ГОСТ, DIN...). Это правда не лишнее.

По вводу чувствительности, мощности и т.п.
Сделать это не очень сложно. Вопрос обсуждался в постах, начиная со 148.

Просмотрел - раньше как-то не обратил внимания. Так в чем проблема-то? Раз говоришь несложно, то сделай- всего ничего. Предлагаю для начала к каждой полосе добавить еще по полю ввода- чувствительность (на ватте - мы ведь ватты распределяем по головкам!). И еще одно общее - мощность с усила. Результаты- оставить проценты и добавить прямо под ними еще и абсолютные ватты и децибелы. Сразу видно будет на сколько какую головку давить надо, учесть сопротивление можно и потом - в ручную, а можно встроить еще по полю ввода - надо сначала посмотреть на сколько это удобно выходит.
Пока сделай только это, а дальше народ опробует, предложения появятся.

[GREY]

Квадратики цветные справа от графика хорошо оживлюит интерьер, но о том, что ими можно вызывать сами графики я узнал только из хелпа. Надо бы подписать (ГОСТ, DIN...). Это правда не лишнее.

А вот дальше - переборы! Ввод чувствительности на ватте и хватит. Будем условно думать, что импеданс у всех голов одинаковаый и делится все будет л-падами.

[Fenyx]

Вообще-то сдается мне, что я напутал малясь. Звуковое давление от головки зависит не от того сколько ватт на нее подано, а от уровня сигнала. Тогда из мощности, приходящейся на головку, рассчитать уровень сигнала нельзя - надо мощность поделить на диапазон частот, подающихся на эту головку (в пределах ограничения фильтром по -3дБ) и умножить на полосу всего воспроизводимого диапазона! Это аналогично пересчету мощности из IEC(с фильтром) в действительную, только в обратную сторону. Потом уже на чувствительность (и возможно, учьтя сопротивление) получим уровень! Вуаля! Сопротивление учесть можно таким образом: За основу берется определенная величина (по выбору 4 или 8 ом - смотря по тому, какая акустика планируется, лучше иметь озможность задать произвольную величину), и для каждой головки рассчитывается коэффициент (во сколько раз ее сопротивление больше/меньше заданной). Мощность головки умножать на этот коэффициент.
В общем алгоритм выходит такой:
1. Рассчитывается распределение по мощности в % как обычно.
2. Определяются абсолютные значения для каждой полосы.
3. Рассчитываются те же мощности, с учетом сопротивлений (т.е. реальные, которые будут выделяться на реальном сопротивлении каждой катушки при одной амплитуде сигнала, которая на эталонной нагрузке дает 1Вт - считаю довольно обоснованным делать именно так).
4. Мощность каждой головки делится на ее полосу и умножается на весь диапазон.
5. Рассчитываются уровни звукового давления в метре, с учетом чувствительности и мощности из п. 4.
Ну и соответственно, вывод результатов.

[funny the rat]

Только окно ввода кривых не переключается, причем на графике когда грузится название кривой оно грузится по русски, филе есть , кстати дома тоже не работает, (на обоих компутерах XP sp2 + Visual studio всякие девелоперские дела)


Вообще-то сдается мне, что я напутал малясь. да не все правильно. это вот сейчас намудрил ;)
я давал ссылку глянь как стандартом чуствительность определяется. в принципе имея ее на 1 ватте больше ничего не нужно, если конечно голову использовать в нормированном производителем диапазоне частот

выделяться на реальном сопротивлении каждой катушки при одной амплитуде сигнала

тогда надо добавить в установившемся тепловом режиме, а то ведь даже на ватте сопротивление поползет с прогревом

[Yauhen]

funny the rat,
Кривые отображаются с русскими названиями потому, что так они поименованы и записаны в файле.

To ALL:
Насчёт чувствительности на 1 Ватте. Или народ не въезжает в суть вопроса, или я бестолково объясняю.
На выходе усилителя имеется, скажем, 1 Вольт. Есть широкополосная колонка с тремя головками разных импедансов, но одинаковой характеристической чувствительности. Что, все головки будут выдавать одинаковое зв. давление?
Нет, при одном подводимом напряжении они будут «давить» обратно пропорционально своим импедансам.

Так ведь на выходе реального усилителя тоже фигурирует напряжение! Мощностью оно становится на конкретном сопротивлении конкретной головки. Именно поэтому невозможно задать в программе «выходную мощность» усилителя. И опять же, поэтому, «только чувствительностью на Ватте» не обойдёшься, обязательно должен присутствовать импеданс для каждого динамика.

В результате получается, что добавлять надо как минимум по 5 полей на каждый динамик плюс окно «выходное НАПРЯЖЕНИЕ усилителя» или «мощность», если за основу взять импеданс НЧ головки.

Поля такие:
- уровень характеристической чувствительности головки (дБ/Вт/м)
- номинальный импеданс головки
- максимальная долговременная мощность головки
- к-т ослабления подводимого напряжения
- результирующая реальная (или широкополосная) мощность на головке в её полосе
- ну и, по просьбе трудящихся, уровень звукового давления на расстоянии 1 м

Итого не менее 19 полей.

Offтопик:
А вообще, программисты знают, что чем меньше степеней свободы у программы, тем она больше удовлетворяет конечных пользователей.
Как только станешь что-то добавлять или улучшать, тут же начинаются проявления недовольства, и часто прямо противоположного характера. Мол, то-то надо бы сделать вот так, а это можно вообще не делать, а вот тут неудобно, а здесь непонятно, а там трудно сориентироваться, а вот надо бы ещё и это, и т.д.
Словом, как та старуха из известной сказки Александра Сергеича, не в обиду кому-то конкретному будь сказано.

В общем, коллеги, вырабатывайте единое коллективное мнение, находите консенсус, а далее за реализацией дело не станет.