Поиск формы для незаконченной акустической системы

[vedddd]

03.10.2014

Вопрос закрыт

Господа!

Нужна помощь в выборе оптимальной формы для незаконченной АС.
К моему сожалению получилось так, что процессе разработки внутреннего устройства АС
внимания внешнему виду АС не было уделено совсем.

На данный момент стерео система выглядит таким образом:

Скрытый текст

[свернуть]

Вариантов как превратить два "бетонный блока" во что то более изящное у меня пока три:

Скрытый текст

Вариант 1:


Вариант 2


Вариант 3: (окончательный вариант)

[свернуть]

Жду предложений и замечаний по улучшения внешнего вида АС и акустических характеристик.

Корпус набран из листов МДФ.
Высота - 714 мм, глубина и ширина 300 мм.
Каждый широкополосный динамик установлен в 10 литровой сфере, каждая сфера имеет фазоинвертор разделённый на два порта.
На задней части системы расположена полость для фильтров размером 230*140*80 мм.

[свернуть]

9.07.2016

Наконец то закончил изготовление акустической системы. Как и полается в подобных проектах во время проектирования и изготовления сменил несколько концепций.
По сравнению с первоначальной версией у АС пришлось увеличить размер НЧ с 10" до 12" для более качественного воспроизведения нижнего диапазона частот.
Первоначально планировал использовать в качестве ВЧ шёлковый купол, но после прослушивания решил поменять купол на ленточный твитер.

Проектирование системы начал в 2012 году.
На разработку концепции и подборку ДГ ушло 2 года, ещё 2 года ушло на изготовление корпусов.

Пассивный фильтр между СЧ и ВЧ, настроенный на частоту 3 кГц.
Первоначально фильтры были настроены на частоту 8 кГц, но из за большой нелинейности АЧХ которую давали Fostex FX120
пришлось снизить частоту до 3 кГц. В результате звучание системы стало более ровным, а общая нелинейность АЧХ снизилась с +/-4 до +/-3 дБ.
Электрическая принципиальная схема фильтров выглядит следующим образом:


АЧХ и импедансы приведены ниже:



АЧХ снималось на оси ВЧ. Комната в которой проводились измерения имеет моды в районе 30-40 Гц в результате чего
в этом диапазоне частот имеется большой провал на АЧХ. Можно поставить до 40 Гц цифровой сабсоник, однако и без него всё достаточно хорошо.

Характеристики АС:
Импеданс СЧ/ВЧ секции - 4 Ом
Импеданс НЧ секции - 8 Ом
Чувствительность СЧ/ВЧ секции - 92 дБ/Вт (95 дБ/2.83В)
Чувствительность НЧ секции - 90 дБ/Вт
Неравномерность АЧХ на оси ВЧ в диапазоне частот от 50 до 20 000 Гц не более +/-3 дБ
НЧ - НОЭМА 300ГДН30-4
СЧ - пара Fostex FX120
ВЧ - Fountek NeoCD2.0
Частоты раздела - 200 Гц, 3 000 Гц
Объём НЧ секции 70 литров (с учётом оклеенных демпфирующим материалом стенок чистый объём составляет 60 литров) , а так же ФИ объёмом 10 литров, его геометрия 200 см^2 на 0.5 м (с учётом оклеенных демпфирующим материалом стенок общий объём ФИ составляет 8.5 литров).
Корпус НЧ секции изготовлен из 30 мм фанеры (такая толщина была достигнута за счёт склейки пары листов 15 мм фанеры).
Каждый динамик FX120 находится в отдельной сфере из МДФ объёмом 10 литров, кроме этого каждая сфера имеет фазоинвертор разделёны на два порта, которые выведены по бокам СЧ/ВЧ секции АС.
Первоначально фазоинверторы были выведены на переднюю панель СЧ/ВЧ секции, но из за артефактов которые они давали в районе 1-2 кГц было решено перенести их на бока СЧ/ВЧ секции.
Корпус в разрезе показ ниже:


Усилитель мощности имеет четыре независимых канала и собран на микросхемах TDA7293.
Для разделения полос на частоте 3 000 Гц был разработан пассивный фильтр второго порядка для СЧ и третьего порядка для ВЧ.
В качестве фильтра на 200 Гц был изготовлен активный фазолинейный фильтр четвёртого порядка.
Подробнее про этот фильтр можно прочить здесь https://forum.vegalab.ru/showthread....87#post2073987

Вот фотографии того что получилось в итоге:



Корпуса АС изготавливал самостоятельно. Фанеровку НЧ секций шпоном и покраску ВЧ секций заказывал в Дарине.

Акустическая система имеет объёмный звук, который "не привязан" к колонкам.
Так при прослушивании БГ исполнитель находится ровно по середине между колонками.


18.11.2017

Fostex FX120 может хорошо играть до 10 кГц, однако начиная с 2500 Гц он имеет значительную нелинейность АЧХ +/-6 дБ по этому его лучше резать в районе 2.5-3 кГц фильтром не ниже второго порядка.
Ставить FX120 по одиночке стоить только в полочный вариант АС, в напольный вариант АС лучше ставить сдвоенный или даже счетверённый вариант.
Первоначально фильтры были настроены на частоту 8 кГц, но из за большой нелинейности АЧХ которую давали Fostex FX120
пришлось снизить частоту до 3 кГц. В результате звучание системы стало более ровным, а общая нелинейность АЧХ снизилась с +/-4 до +/-3 дБ.

P.S.
Если бы была возможность заново реализовать подобный проект то многое бы сделал по другому.
Объём для Fostex FX120 уменьшил бы с 10 до 5-7 литров, а в место ФИ сделал бы ЗЯ.
Расстояние между двумя FX120 сделал бы минимальный, а ВЧ поставил бы сбоку от них.
На частоту с 80 Гц до 300-400 Гц поставил бы пару "быстрых" 8" ДГ, например Beyma 8BR40/N . Нижнюю часть АС оставил бы без изменений.
В качестве усилителя изготовил бы трёхканальный активный фильтр на каждый канал АС и шести канальный усилитель на транзисторах.
Между СЧ и ВЧ фильтр оставил бы пассивным. В качестве ВЧ, вместо ленточного излучателя, поставил бы излучатель Хейла, например Mundorf AMT 25CS2.1-R.

[Радис]

vedddd, вот это поворот! Спасибо за откровение. Неожиданный P.S.

[shutoff]

Комната в которой проводились измерения имеет резонанс в районе 30-40 Гц в результате чего в этом диапазоне частот имеется большой провал на АЧХ.

Всё наоборот, комнатные моды задирают АЧХ на своей частоте резонанса. У вас занижен Fb, что видно на графике импеданса, система дисбалансирована поэтому и провал. На рисунке пример завышенного Q резонанса Fb, такой же подъём даёт комнатная мода.---------- Сообщение добавлено 20:54 ---------- Предыдущее сообщение было 20:38 ----------Ещё примеры. На первой баланс системы сдвинут вверх, что показывает высокий пик импеданса. Частоты связи раздвинуты и на АЧХ есть провал. На вторй большая добротность инвертора приводит к увеличенному Qtc >0.707 поэтому такая система имеет бОшую отдачу НЧ но имеет нелинейную АЧХ и на резонансе стопудово будет бунить. Третий рисунок скан из книги показывает с каким импедансом должна быть система связанных РК.

---------- Сообщение добавлено 21.11.2017 в 01:40 ---------- Предыдущее сообщение было 20.11.2017 в 20:54 ----------

Объём для Fostex FX120 уменьшил бы с 10 до 3-5 литров, а в место ФИ сделал бы ЗЯ.

и нафига тот гемор когда в убрать инвертор и в ЗЯ Vb10>> Qtc0.6, Fb94.4, что для Fсрез200 отлично. В 3литрах Fb133.7, Qtc0.85 => выброс АЧХ, который проявится на частоте среза. ЗЯ 5литров тоже мало, минимум 5.6л тогда добротность 0.7 и 110резонанка. Вообще резонанка должна лежать на 2октавы от частоты среза, тогда импеданс не будет влиять на фильтрацию частоты среза. Активный фильтр "не знает" характер нагрузки, для него на частоте среза есть сопротивление нагрузки и всё. А дин не резистор, и проявляет индуктивно-ёмкостной характер.
ФИ 10л >> Близок кФВЧ Бесселя Vb 9.0л Qtc0.577, Fb50 что для частоты среза 200гц самое оно. Просто сунуть кусок пенопласта V=1л и настроить фазик на 50гц, всё.

Расстояние между двумя FX120 сделал бы минимальный, а ВЧ поставил бы сбоку от них.

Минимум 12см, далее корзины не пускают. Выше 344/2/0.12=1433гц будет увеличиваться диаграмма направленности каждого дина и как следствие интерференция и провал АЧХ. такой провал виден сейчас на ~840 =>172\840=0.2м походу это расстояние между фостексами. Ну на 840 ещё не так заметно но на 1440 ещё как, это область высокой чувствительности слуха. Придёться лепить RLC компенсатор.

[vedddd]

shutoff

По поводу НЧ вы правы. Внутренний объём НЧ секции стоит попробовать уменьшить на 10-15, это ещё планировал год назад, но пока так и не сделал.

Трогать СЧ/ВЧ секцию не буду, поскольку что бы улучшить её звучание нужно уменьшить объём для FX120 до 5-7 литров, а снизу на диапазон от 80 до 300-800 поставить пару ДГ
размером 8". В результате нужно будет переделывать как фильтры так и корпус целиком, это дорого и долго, к тому же качество звука всей системы вполне устраивает.

Провал в районе 800 Гц получился из за трёх причин:

1) Самая основная причина это стоячая волна внутри сферы. В сфере, в отличии от других форм корпуса, стоячая волна только одна, но её величина огромна.
В книгах об этой особенности сфер ни слова, везде в книгах рисуют идеально ровную прямую...
Частично её удалось погасить анти резонансным материалом, но небольшой провал всё равно остался.

2) Изменение частоты фильтра с 8 кГц до 3 кГц привело к увеличению данного провала примерно на 1-1.5 дБ.
К тому же активный фильтр тоже именно в этом диапазоне частот имеет небольшой завал примерно в 0.5 дБ.

3) Как возможную причину так же отмечу расположение ДГ, проверить данную гипотезу не могу поскольку
в этом случае придётся переделывать весь корпус.

По поводу того что объём корпус надо уменьшить с 9 до 10 литров, конечно смешно, поскольку заметной разницы от этого действия, с учётом того что имеется активный фильтр снизу, не будет почти ни какой.

Однако, все выше перечисленные проблемы малы по сравнению с интерференцией в области после 2 кГц.
В результате интерференции волн от одновременного звучания левого и правого каналов на одной и той же частоте возникает дигамма направленности с множеством лепестков,
а нелинейность АЧХ всей системы между этими лепестками снижается с +/-3 дБ до +/-8 дБ.


Вот как выглядит АЧХ системы при одновременном звучании левого и правого каналов с расстояния один и два метра.
В качестве тестового сигнала использовался синус длительность которого составляла не менее 50 периодов в каждой измеряемой точке, а их было измерено около 1000.
Измерения проводил между лепестками диаграммы направленности.



Данное явление можно убрать использовав дополнительно не два, а три или пять каналов.
Подробно об этом можно прочитать в этой статье:
http://rogozhin-labyrinth.blogspot.ru/2014/02/ru.html
и здесь:
http://aovox.com/creativework/431
Так что если и буду делать что то с данной системой так это добавлю центральный канал,
хотя проще будет сделать всю АС заново и на других ДГ, чем переделывать старую.