Война компромиссов. Что лучше ровная АЧХ или линейность фазы?

[andreys]

Пытаюсь свести три полосы и прихожу к такому тупику. Раздел НЧ-СЧ либо ровная АЧХ и несоответствие фазы, либо линейная фаза, но провал в точке сшивки около 5Дб. Перефазировка динамиков, порядок фильтра как с одной так и с другой стороны, смещения частоты раздела (в допустимых пределах) дают неудовлетворительные результаты.
Короче говоря, чем пожертвовать фазой или линейностью?

[mr-marlen]

Может кому-нибудь поможет с пониманием процессов
Уравнение гармонической сферической волны:
P=P(r)*cos(W*t-k*r+f0),
Где Pr амплитуда давления создаваемая излучателем на данной частоте, зависящая от расстояния. Phase=W*t-k*r+f0 - фаза звуковой волны.
W - круговая частота равна 2*pi*f; f - частота.
k - волновое число равное 2*pi/лямбда; лямбда - длина волны.
r - расстояние
f0 - начальный сдвиг фазы.

Объяснить все в формуле - это целый урок физики, с которым все-же рекомендуется ознакомится. Исходя из формулы, фаза - характеристика позволяющая определить амплитуду колебания волны с данной частотой, в данной точке в пространстве и в данный момент времени.
Но стоит отметить основные моменты. Как видно из формулы фаза зависит от частоты. Имеются дополнительные аргументы в уравнении, которые определяют расстояние до точки и начальный сдвиг (предположим задержка сигнала).
Всем понятно, что звуковая волна - функция периодическая, а это значит, что в точке она не всегда имеет максимум амплитуды во времени, что следует из формулы. Максимум будет получаться тогда, когда Cos(W*t-k*r+f0)=1, т.е. фаза=0,360,720... На АЧХ (спектре) выводится максимум амплитуды синусоидальной волны, т.е. случай когда W*t-k*r+f0=0. Если принять f0=0, то получим фаза=(2*pi*F)*t-(2*pi*F/V)*r,
где V - скорость, а F - частота, r-расстояние.
Если рассматривать точечный излучатель и принять t и r за какие-либо числа=const для всех частот, то можно сделать вывод - фаза для каждой частоты будет иметь свое значение. И поэтому график фазы рисуется с наклоном т.к. для каждой частоты свое значение фазы. Картинка внизу.

[Mosfet]

Ага, спасибо за схемку. Режектором, конечно, можно не только что-то вырезать, но и фазу покрутить, только очень уж это "несимпатично" с точки зрения схемотехники, да и накладно. Сопротивления катушек реальные указаны?

---------- Добавлено в 21:24 ---------- Предыдущее сообщение в 21:22 ----------

Что такое разбег фаз? Качение лепестка?

Полагаю, да, но не только. Ширина лепестка тоже зависит. Но это если говорить о маленьком разбеге. При большом разбеге о лепестке вообще речи не будет: получится несколько узких и неровных всплесков.

[flipper]

Сопротивления катушек реальные указаны?

Да, это реальная схема с замерами. Точнее, это то, что я хочу.

[Mosfet]

Да, это реальная схема с замерами.

Это хорошо. На СЧ и ВЧ размер и сопротивление катушек имеют не меньшее значение, чем на НЧ. Если нужно, чтобы катушка имела большее сопротивление, надо ставить последовательно с ней резистор, а не пытаться убить двух зайцев, намотав её тоненьким проводом.

---------- Добавлено в 21:33 ---------- Предыдущее сообщение в 21:28 ----------

фаза для каждой частоты будет иметь свое значение. И поэтому график фазы рисуется с наклоном т.к. для каждой частоты свое значение фазы.

Марлен, это всё здорово, но сделать хорошую колонку не поможет. У меня есть друг - отличный математик и физик, такой же увлечённый аудио, как и все мы. Он может по полочкам разложить все процессы, описать их математически и объяснить физический смысл происходящего. Но вот хорошие колонки сделать не может уже лет пять, если не больше. Видимо, не только в интеллекте и образовании дело .

[Nikolav]

Постараться обеспечить синфазную работу головок на разделе.

Вопрос ко всем. А что фильтры нечётных порядков в топку? Например, у Батерворта 3+3 разница между сигналами по фазе 90 градусов.
Не, я понимаю, что в симуляторе проще нагляднее сводить при синфазности на частоте раздела, но заковывать себя в рамки не стоит.

[flipper]

Оно в сумме с ФЧХ головки может дать вообще что угодно.
В отрыве от головок фильтры бессмысленно рассматривать.

[mAxSpace]

А вот если допускать большой разбег фаз между излучениями динамиков с учетом глубины, то лепесток может качаться очень сильно и тогда некоторые звуки могут громче приходить к слушателю отраженные от потолка, чем напрямую.

Ну дык и я про это

---------- Добавлено в 22:11 ---------- Предыдущее сообщение в 22:04 ----------

А что фильтры нечётных порядков в топку?

С учётом наклона АЧХ и ФЧХ динамиков акустически может полуиться 4-й поядок - зер гуд вроде как.

[Nikolav]

Оно в сумме с ФЧХ головки может дать вообще что угодно.
В отрыве от головок фильтры бессмысленно рассматривать.

Оно конечно спасибо за напоминание прописных истин, и конечно я имел ввиду акустические порядки, и даже не побоюсь добавить по глубине динамики выравнены.

---------- Добавлено в 22:16 ---------- Предыдущее сообщение в 22:14 ----------

С учётом наклона АЧХ и ФЧХ динамиков акустически может полуиться 4-й поядок - зер гуд вроде как.

Да грёб.... Я что идиотом выгляжу?

[Ламер со стажем]

Offтопик:

Если нужно, чтобы катушка имела большее сопротивление, надо ставить последовательно с ней резистор, а не пытаться убить двух зайцев, намотав её тоненьким проводом.

Интересная религия

[flipper]

Offтопик:
Nikolav, Ну извини
Просто совершенно очевидно что разница в 90 градусов не катит, отсюда и разъяснения соответствующие

[Nikolav]

flipper, да лано

[timpankov]

Марлен, это всё здорово, но сделать хорошую колонку не поможет.

Да вообще то поможет, правда Марлен начал сильно издалека. Уж прям совсем с прописных истин. Да и в век ворованных программ математического моделирования всевозможных процессов мы и не пользуемся практически выведением формул в явном виде для конкретного случая.
А если по делу, товарищи, ведь Константин выше правильно писал что ухо чувствительно не к абсолютной величине фазы, а к скорости ее изменения, то есть к ГВЗ. Причем вопрос касается именно звучания настроенной АС в целом, а не фаз отдельных динамиков. Как мне кажется, задача как раз состоит в том чтобы получить итоговую суммарную ФЧХ максимально монотонной, без резких подъемов или спадов, так как чем больше крутизна фазового скачка, тем больше скорость изменения фазы, то есть больше ее производная, то есть больше ГВЗ. Я так понял что Марлен как раз формулой и хотел сказать что фаза - это лишь математическая абстракция, а не абсолютная величина, как например амплитуда.
Еще у Алдошиной написано что ухо человека - это минимальнофазовая система, то есть поворот фазы на 360 градусов равносильно его отсутствию.

[Nikolav]

Просто совершенно очевидно что разница в 90 градусов не катит,

Вы просто зомбированны Троэлсом это раз, и фильтры нечётных порядков тяжелее менее наглядны при проектировании это два.

отсюда и разъяснения соответствующие

[Юрий-Dos]

ЭЕсли нужно, чтобы катушка имела большее сопротивление, надо ставить последовательно с ней резистор, а не пытаться убить двух зайцев, намотав её тоненьким проводом.

А почему?

[Mosfet]

Offтопик:


Интересная религия

Покайся, грешник! И да простится тебе . Миша, ну какая это религия? Так, суеверия . Я специрульно баловался с парой катушек одного номинала, но разного сопротивления. Причём, мне нужно было уменьшить добротность толстой катухи резистором, а вторая была прям как надо. Выиграла большая катушка с последовательным резистором за явным преимуществом. Катушка стояла в фильтре второго порядка на пищалке.

[Ламер со стажем]

Offтопик:
Mosfet,

Серёжа, каюсь! Ибо зашорен я в познаниях скудных своих

Если серьёзно, то я такой эксперимент в явном виде не проводил.
Можёт, как-нибудь, при случае поиграюсь, хотя опять же... физику процесса, ну никак не понимаю. Совсем

[Mosfet]

Я так понял что Марлен как раз формулой и хотел сказать что фаза - это лишь математическая абстракция, а не абсолютная величина, как например амплитуда.

Да Марлен что хочет, то и говорит. Кто ему запретит? Лучше скажи, много ли ты сам свёл колонок? Это не проверка на "вшивость", мне правда интересно. И как правишь суммарную ФЧХ: напильником, киянкой? Шучу, ессно. Расскажи хоть формулами, хоть на пальцах как ты можешь повлиять на монотонность ФЧХ динамиков? Правильно, никак не можешь, поскольку это данность. А общая ФЧХ состоит из ФЧХ-ов отдельных головок. Тогда к чему обсуждать с формулами сферического коня? Мы можем влиять на ФЧХ лишь на частотах раздела. Вот это и обсуждаем. У тебя есть практические возражения или опять к учебникам пошлёшь?

[flipper]

Вы просто зомбированны Троэлсом это раз

Я его даже, честное слово, не рассматривал как следует

[mAxSpace]

Поддержу, монотонность ФЧХ это есть минимальный фазовый разбег между частотными полосами при условии что сами полосы по отдельности в савокупности со своими фильтрами не имееют резких бросков на ФЧХ.

[Mosfet]

Серёжа, каюсь! Ибо зашорен я в познаниях скудных своих

Если серьёзно, то я такой эксперимент в явном виде не проводил.
Можёт, как-нибудь, при случае поиграюсь, хотя опять же... физику процесса ну никак не понимаю. Совсем

Ага, знаю я твои "скудные" познания . У кого я учился? У тебя, Великий Гуру!

Про "физику" процесса я даже заикаться не буду, а то меня тут враз на формулы намотают и под плинтус загонят . Но в этом что-то есть, не отметай сразу, если объяснение не находится.