Эксперимент по расположению ВЧ динамика

[Alex_Jet]

Добрый день, господа!
Наконец-то нашел время чтобы закрепить опыт практикой и разрешить вопрос - как лучше располагать ВЧ динамик на передней панели АС? Эксперимент сделал в рамках доводки до ума акустических систем в оформлении TQWP на основе широкополосного динамика Visaton BG20. Концепция системы: основной динамик - широкополосный (находится на высоте 1080 мм), ему подыгрывает ВЧ динамик NeoCD1.0. Размеры акустической системы - ширина 252 мм, высота 1167мм, с шипами и основанием - 1217мм.
Для проведения эксперимента сделал 3 варианта панелей (ширина 235 мм, высота 510 мм), имитирующих верхнюю половину акустических систем, с различным расположением ВЧ динамика на них:

1. ШП и ВЧ динамики находятся вблизи друг друга (delta=0) и на одной оси (on axis).
2. ШП и ВЧ динамики находятся вблизи друг друга (delta=0) и ВЧ динамик смещен вправо на 38 мм от оси (right=38).
3. ШП и ВЧ динамики находятся на расстоянии 25 мм друг от друга (delta=25) и на одной оси (on axis).

Все измерения АЧХ и ФЧХ проводились на уровне ШП динамика с расстояния 50 см и окном 10 мс. Внеосевые АЧХ для варианта панели №2 проводились и справа, и слева. Результатов для анализа достаточно. В EDGE целенаправленных моделирований не проводил. Итак все по порядку:
1. АЧХ ШП динамика для трех вариантов панелей:

Видим, что изменений никаких - дифракции и интерференции при различном расположении ВЧ динамика в зоне раскрыва ШП динамика нет.
2. АЧХ ВЧ динамика для трех вариантов панелей:

Тут изменения хода АЧХ налицо, однако что предпочтительнее - большой вопрос!
3. Фаза ВЧ динамика для трех вариантов панелей в сравнении с фазой ШП динамика:

Видим, что с фазой ШП динамика наиболее точно совпадает фаза ВЧ динамика когда его центр несколько удален от центра ШП динамика.
4. Внеосевые АЧХ ШП динамика:

5. Внеосевые АЧХ ВЧ динамика для варианта панели №1:

В районе 3200-4400Гц и 5800-7000Гц наблюдаются интерференционные или дифракционные явления, которые исчезают на внеосевых АЧХ.
6. Внеосевые АЧХ ВЧ динамика для варианта панели №2:

Видим, что провал на 7500Гц уменьшается при отведении микрофона от оси вправо - значит, акустику предпочтительнее расставлять так чтобы ВЧ головки смотрели вовнутрь.
7. Внеосевые АЧХ ВЧ динамика для варианта панели №3:

Видим, что в данном случае больше всего страдает чувствительность динамика. Да и завал на ВЧ существенный!

Вот теперь дошли до вопросов:
1. На сколько необходимо разнести акустические центры динамиков чтобы их фазы совпали?
2. От чего на АЧХ ВЧ динамика в районе 3200-4400Гц и 5800-7000Гц возникают пики?
3. Какую частоту раздела выбрать?
4. Что попробовать сделать с рупором ШП динамика просто удалить или как-то доработать?

Прилагаю результаты измерений, сделанных в ходе эксперимента - Location_Tweeter.rar

[Iliya20]

Честно говоря, я не прочитал внимательно всё Ваше сообщение. Однако, один вопрос у меня уже возник. Как вы можете утверждать что у Вас нет интерференции между динамиками если вы измеряете АЧХ только в одной точке? Результатом интерференции обычно является сужение центрального лепестка направленности в зоне совместной работы динамиков и появление множества других узких лепестков.

[Stasman]

Alex_Jet,
1. После того, как вы поставите фильтры, ваши фазы опять разлезутся, как бы вы их не совмещали на панели.
2. Может особенности конструкции ?
3. Хорошо бы на 2.5 КГц. Максимум на 4.5КГц. Только ваша пищалка туда не дотягивается.

[manowar_gub]

спасибо, интересный эксперимент!

вывод один - сначала располагаем динамики (по-возможности ближе друг к другу причём из-за диаграмм направленности ВЧ на уровне головы), а потом смотря на ФЧХ/АЧХ рассчитываем фильтры...

[Alex_Jet]

Честно говоря, я не прочитал внимательно всё Ваше сообщение. Однако, один вопрос у меня уже возник. Как вы можете утверждать что у Вас нет интерференции между динамиками если вы измеряете АЧХ только в одной точке? Результатом интерференции обычно является сужение центрального лепестка направленности в зоне совместной работы динамиков и появление множества других узких лепестков.

Хорошо, давайте посмотрим внеосевую (15 градусов, вправо) АЧХ ШП динамика при разном расположении ВЧ динамика на передней панели относительно АЧХ того же ШП динамика при измерении строго по оси излучения:

То есть это фактически вторая точка измерений. Там где ход АЧХ значительно поменялся можно говорить об интерференционных явлениях. Смотрим на график и видим что ход АЧХ ШП динамика при трех вариантах расположения ВЧ динамика один и тот же, делаем вывод, что расположение ВЧ динамика не влияет на АЧХ ШП динамика - то есть интерференции между динамиками нет.
Если глянуть конструкцию ШП динамика, то можно увидеть, что его корзина создает подобие волновода (подвес на 6 мм утоплен относительно корзины). Хотя не факт, поскольку если фланец динамика не утапливать в панель, то тут же появится дифракция, которая будет видна на АЧХ - позже сделаю измерение.

[mAxSpace]

то есть интерференции между динамиками нет.

Бред !! Интерференция есть всегда если два динамика играют оодну частоту/диапазон частот.

[Alex_Jet]

Alex_Jet,
1. После того, как вы поставите фильтры, ваши фазы опять разлезутся, как бы вы их не совмещали на панели.
2. Может особенности конструкции ?
3. Хорошо бы на 2.5 КГц. Максимум на 4.5КГц. Только ваша пищалка туда не дотягивается.

1. Да, именно так, поэтому склоняюсь к образованию максимально точечного источника.
2. Хотелось бы выяснить какой части конструкции? Поскольку явно видно, что это интерференция (на внеосевых АЧХ подъем исчезает).
3. Fountek говорит (http://www.fountek.net/products.asp?id=46) что "recommend cut frequency 3,500Hz with-18dB". А вот почему такой подъем идет с 10кГц и до 20кГц - это еще вопрос (два твиттера почти одинаковы). У меня разность уровней 10дБ, а у производителя максимум 5дБ:

спасибо, интересный эксперимент!
вывод один - сначала располагаем динамики (по-возможности ближе друг к другу причём из-за диаграмм направленности ВЧ на уровне головы), а потом смотря на ФЧХ/АЧХ рассчитываем фильтры...

Не факт, поскольку в данном случае у ВЧ головы внеосевые АЧХ очень хорошие! Завалы не большие. А вот у того же ШП - есть о чем задуматься!

[Alex_Jet]

Бред !! Интерференция есть всегда если два динамика играют оодну частоту/диапазон частот.

Ну при работе двух динамиков - конечно же! В данном случае рассматривается каждый динамик по отдельности! А в частности влияние расположения ВЧ динамика на ход АЧХ основного широкополосного.

[Alex_Jet]

В общем на данный момент, используя АЧХ головок из варианта №2, получились такие кривые:

Импеданс на ВЧ падает до 3,42Ом...что очень не хорошо! На ШП второй порядок, на ВЧ - третий.
Сравнение с внеосевыми АЧХ:

[Alex_Jet]

Уважаемые ГУРУ аудиоразработок! Ну покритикуйте меня, пожалуйста!
Какие рекомендации и предложения будут? Может я что-то делаю не так?

[Александр Котов]

Мои эксперементальные данные по распоожению динамиков таковы: ВЧ динамик имеет более широкую диаграмму направленности, поэтому напротив ушей нужно располагать НЧ динамик. Сдвиг ВЧ динамика вглубь у меня составил как раз на толщину фланца головки. А вот движение ВЧ к верхнему краю АС или к краям ни чего не дало. Сами динамики должны быть как можно ближе друг к другу.
Всё это было реализовано в акустике: http://akotov.narod.ru/peerless.html

[Alex_Jet]

Мои эксперементальные данные по распоожению динамиков таковы: ВЧ динамик имеет более широкую диаграмму направленности, поэтому напротив ушей нужно располагать НЧ динамик. Сдвиг ВЧ динамика вглубь у меня составил как раз на толщину фланца головки. А вот движение ВЧ к верхнему краю АС или к краям ни чего не дало. Сами динамики должны быть как можно ближе друг к другу.
Всё это было реализовано в акустике: http://akotov.narod.ru/peerless.html

Спасибо за информацию, как раз об этом писал в посте #7.

[_Сам_]

А вот почему такой подъем идет с 10кГц и до 20кГц - это еще вопрос (два твиттера почти одинаковы).

Рискну предположить, что за этот подъём отвечает четверть-волновой резонанс. Ленточка утоплена в корпусе, перед ней расположен маленький волновод. Если глубина этого волновода 5-6 мм, то должны получить резонанс на частоте 14-17 кГц.

[janikol]

сначала нужно ампутировать ВЧ-визер с визатона, ....а только потом мерять
как по мне расположить по вертикальной оси, чем ближе тем лучше

[manowar_gub]

ВЧ динамик имеет более широкую диаграмму направленности

может наоборот? недаром сначала слышно бас а потом видно машину)

[mAxSpace]

manowar_gub, не путайте затухание с направленностью, тем более тут ещё и резонансные явления впутываются, а они всегда более дальнобойны.

[Оллема]

ВЧ динамик имеет более широкую диаграмму направленности, поэтому напротив ушей нужно располагать НЧ динамик.

Это что за новости в акустике? Направленность с увеличением частоты сужается. Повернув акустическую систему, низкие частоты мы все равно услышим, а вот высокие пропадут.

[Александр Котов]

Оллема, тему прочти, не впадлу если.

[Оллема]

Читал я тему. Неужели диаграмма направленности зависит от того, прочитал я тему или нет?

[Александр Котов]

Автора интересует диаграмма на частоте совместной работы двух динамиков. Чем меньше диаметр излучателя - тем шире диаграмма направленности. Естественно, на 3000 Гц она будет намного шире у ВЧ динамика, нежели у НЧ динамика.