4-х полосная АС c активным кроссовером

[Ivanuch]

Конструкция АС разработана в соавторстве с flipper.
История создания конструкции начинается с "Оптимы SE" Георгия Крылова.
Сначала, "Оптима SE" была дополнена низкочастотным звеном на базе динамика Seas H1209. Затем, из трехполосной конструкции Георгия была почерпнута идея разгрузить среднечастотное звено на базе динамика Seas H1456 купольным среднечастотником ScanSpeak D7608.

Объем оформления H1209 был выбран в результате прослушивания двух корпусов объемами 40 и 75 литров, измеренные добротности 0,9 и 0,7 соответственно. Динамик в 75 литрах звучал спокойно, быстро и точно, но! менее "драйвово". В результате решили остановиться на 55 литрах объема закрытого ящика.

Не смотря на сложности изготовления наклонной передней панели, решили пойти и на это. Фазочастотные характеристики динамиков относительно друг друга получились довольно удачными.

Offтопик:
А разнообразные матершинные слова, которые я произносил "строгая деревяшки" поспособствовали гармонизации материала АС и улучшению его демпфирующих свойств.

Поборолись за минимизацию дифракции от граней передней панели АС. Для этого СЧ, ВЧ и мидбасовый динамики были более-менее оптимально размещены на лицевой панели АС после моделирования в программе "Edge" (см. http://www.tolvan.com/).

На настоящий момент технически готов один корпус и проведены измерения АЧХ и импедансов всех динамиков. Занимаемся моделированием кроссоверов. Решили независимо изготовить и отслушать два варианта кроссовера.

Частота, на которой BaffleStep дает -3дБ для корпуса 35см равна ~330Гц, ниже идем к -6дБ, выше к 0дБ. В этом диапазоне работает мидбас H1456. В прототипе-трифонике этот провал по чувствительности вызывал некоторую потерю "панча". Мидбас терялся на фоне сабвуфера и на некоторых композициях это было заметно. Попробуем решить эту проблему подбором передаточной характеристики ФНЧ для H1456 и увеличением частоты раздела H1209/H1456.

Далее, собственно картинки:
- эскиз и фотографии корпуса
- измерения АЧХ и импедансов динамиков
- один из вариантов кроссовера

[ZugDuk]

Артой же вообще не удается найти положение курсора, соответствующего этой так называемой "минимальной" фазе. Максимально близким является положение на 3 позиции назад от рекомендуемого Марленом положения по пику на step response.

[ZugDuk]

Обнаружил в арте вычислялку минимальной фазы (не знал, что там есть эта возможность). Да, в общем минимальная фаза получается тогда, когда курсор начала окна стоит на позиции как предыдущем посте. Вот так. То же самое на step response. Это ни разу не пик импульса, и не пик на step response.

Offтопик:

Вообще у меня вроде вершина на step response совпадает с вершиной на импульсе. На работе картинок нету. Пиши в тему про Arta в акустич. измерениях.

Вообще да, злой офф вышел, но зато хоть народу ясно, что нифига не все однозначно. Требуется еще покумекать на эту тему.

[flipper]

Offтопик:
Читаю с интересом, не парьтесь

[George Krilov]

Offтопик:
Насчет минимальной фазы. Динамик снизу до какой-то частоты минимально-фазовый. А выше расхождения есть. Поэтому, LSPCad симуляции могут не совпадать с ревльностью, если частота раздела залезает в неминимальнофазовую область сильно.
Поршневой режим точно минимально-фазовый, но и выше у динамика может еще продолжаться минимально-фазовая область. Например, Сканспик 8542 довольно далеко вверх совпадает с минимальной фазой по факту, хотя ломается ниже.
Интересно, при симуляции что в LSPCad получаются результаты как хуже измеренных потом, так и лучше.
И еще, для того, чтобы фазу правильно вычислять, нужна Tail Correction - обрезать концы графиков сверху и снизу и на место обрезанного поставить асимптоты (прямые) нужного наклона. Например, здесь: https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1313570988 нужно отрезать всплеск нижний и где-то со 150-200 Гц заменить на прямую с наклоно примерно 12 дб на октаву - типовой спад для ЗЯ.

[ZugDuk]

Читаю с интересом, не парьтесь

Ну тогда не паримся

Вот мой импульс. Нагнал я немного в предыдущем посте. Нет полного соответствия вычисленной минимальной фазы никакому ручному положению начала окна. А наиболее близкое положение все таки вот это (картинки во вложении).

[antiluser]

Насчет минимальной фазы. Динамик снизу до какой-то частоты минимально-фазовый. А выше расхождения есть.

Offтопик:
Т. е. надежнее фазу измерять, а не вычислять? Правильно я понимаю?

[KAMIKAZE]

Я делаю вот так(объясняю на пальцах)
1. замерил
2. жму кнопку Max
3. правой кнопкой ставлю точно в это место
4. левой немного левее перед импульсом произвольно ставлю
5. жму кнопку Get
6. ставлю правой по дальше, окно 4-6мс
7. смотрю
Сейчас минимальная фаза у меня ровная, измерения двухканальные. Измеренная же на 100гц и ~800 перекошено, после работы выложу если интересно.

[George Krilov]

Offтопик:

Т. е. надежнее фазу измерять, а не вычислять? Правильно я понимаю?

Неизветстно как измеряется фаза и насколько хорошо. Я пользуюсь LMS. Она вычисляет фазу. Зато АЧХ меряет лучше других на синусе с узкополосным фильтром. Так что, нет однозначного ответа.

[KAMIKAZE]

Да, и совсем забыл - при двухканальных измерениях есть автоматический расчет задержки для вывода ФЧХ.

http://cxo.lv/soft/comsoft/92-artasoftwarecomplex

Теперь о двухканальных измерениях. Производим подключение оборудования по схеме Figure 28. В меню Setup - Calibrate devices (Figure 4) производим установку напряжения на выходе усилителя, а в меню....

[Nikolav]

Я тоже влезу?

Берете все эти 4 АЧХ с minimum phase, измеренные из одной точки на уровне ВЧ с 1м и импортируете в Кад.

mr-marlen, собственно всё правильно пишешь, но по этой цитате у меня сомнение. На уровне ВЧ ли надо мерить? Ведь с 3 метров будет не только фаза другая, но и АЧХ (даже без учёта отражений), при чём, мне кажется, более похожая на АЧХ динамика измеренная на оси с 1 метра. Клоню к тому, что по твоей методике АЧХ всех динамиков в первом замере надо делать на оси каждого динамика.

[mr-marlen]

mr-marlen, собственно всё правильно пишешь, но по этой цитате у меня сомнение. На уровне ВЧ ли надо мерить? Ведь с 3 метров будет не только фаза другая, но и АЧХ (даже без учёта отражений), при чём, мне кажется, более похожая на АЧХ динамика измеренная на оси с 1 метра. Клоню к тому, что по твоей методике АЧХ всех динамиков в первом замере надо делать на оси каждого динамика.

Согласен, но думаю, что если планируется слушать акустику не совсем в бесконечности, а с 3-5м, то микрофон чуть-чуть приподнимать повыше оси каждого динамика, чтобы угол между микрофоном и динамиком на 1м совпадал с углом для нужного расстояния 3-5м.
Еще добавлю, что я пробовал измерять все динамики из одной точки с 1,6м и каждый на оси с 0,7м. Применяя фильтры для двух данных разница по АЧХ выходила +-0,2дБ, что в общем и целом я считаю не очень существенным. Но не отрицаю, что с большой акустикой разница может набежать в 1дБ. У меня были небольшие расстояния между динамиками в данной трехполоске https://forum.vegalab.ru/showthread....C-%D0%A1%D0%A7 . И 2м для неё уже можно считать практически бесконечность.
Вот здесь я приводил картинки для указанной трехполоски того, что получается при измерении всех динамиков на оси и вводом всех координат для 0,5м; 1,6м и бесконечности https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1110644.

[Mosfet]

Я тоже экспериментировал с измерениями из одной точки и по осям динамиков, а также с минимальной фазой. Для себя решил, что по осям измерять правильнее, а с минимальной фазой связываться не стоит. Но по факту ошибки не очень большие. В любом случае, окончательная доводка рулит, так что не вижу смысла копья ломать, всё равно идеального совпадения симуляции и измерений не получить.

[Nikolav]

Насчет минимальной фазы. Динамик снизу до какой-то частоты минимально-фазовый. А выше расхождения есть. Поэтому, LSPCad симуляции могут не совпадать с ревльностью, если частота раздела залезает в неминимальнофазовую область сильно.
Поршневой режим точно минимально-фазовый, но и выше у динамика может еще продолжаться минимально-фазовая область. Например, Сканспик 8542 довольно далеко вверх совпадает с минимальной фазой по факту, хотя ломается ниже.

Кстати и по этой же причине нельзя полагаться на внеосевые которые рисует LSPCad, они имеют лишь ориентировочный хар-р, но я смотрю. flipper,

---------- Добавлено в 15:26 ---------- Предыдущее сообщение в 15:22 ----------

Раз речь пошла кто как делает, я делаю так https://forum.vegalab.ru/showthread....02#post1248602 подробнее здесь https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1249461

---------- Добавлено в 15:42 ---------- Предыдущее сообщение в 15:26 ----------

mr-marlen, я тут подумал, и ничего страшного в твоей методике не вижу.
Для 4-х полоски не страшно потому что по твоим измерениям ты отсекаешь ВЧ часть баса и мидбаса (при расстоянии в 0,7м ты снимаешь практически внеосевую этих динамиков), ну и хай ей, всё равно она фильтром раньше срежиться.
Для 2-х полосного полочника, угол получается незначительным, и АЧХ с 3-х метров останется практически тем же, что и с 0,7м.

---------- Добавлено в 15:45 ---------- Предыдущее сообщение в 15:42 ----------

Единственное может быть засада по чутью, может получиться наклон АЧХ

[mr-marlen]

mr-marlen, я тут подумал, и ничего страшного в твоей методике не вижу.
Для 4-х полоски не страшно потому что по твоим измерениям ты отсекаешь ВЧ часть баса и мидбаса (при расстоянии в 0,7м ты снимаешь практически внеосевую этих динамиков), ну и хай ей, всё равно она фильтром раньше срежиться.
Для 2-х полосного полочника, угол получается незначительным, и АЧХ с 3-х метров останется практически тем же, что и с 0,7м.

. Я все равно считаю, что лучше измерять двумя способами и не лениться т.к. акустика делается не каждый месяц, а дай бог раз в год, то лучше делать все по максимуму. Я думаю, что все кто желал во всем разобрались. Ссылки на посты из той темы полезные, как и вся та тема, только видимо многие её пропускают мимо .

[Ivanuch]

В общем, предложу несколько оригинальную методику измерений.
Исходим из того, что задав расположение динамика на передней панели АС и указав положение микрофона, мы получаем осевую АФЧХ динамика умноженную на некоторую передаточную функцию.
Подставим вместо АФЧХ динамика плоскую характеристику с единичным усилением. На выходе получим эту самую передаточную функцию в чистом виде. Экспортируем ее из LSPCad-а для дальнейшей обработки. Проделаем эту операцию для каждого динамика в системе.
Чтобы получить осевую АФЧХ динамика мы сделаем обратное преобразование (в сторонней программе или в MathCad-e). Разделим измеренную АФЧХ динамика с заданным положением на полученную передаточную функцию.
Вуаля - на выходе АФЧХ-и, измеренные на осях соответствующих динамиков. Остается немного подстраховаться в местах нулей передаточной функции, чтобы не улететь в большие величины.
Полученные АФЧХ-и вставляем на родное место в LSPCad, положение динамиков уже задано! ранее. Выставляем необходимое расстояние для дальнейшего моделирования.
Все получилось! Появилась возможность исследования АФЧХ под углами и т.п.

Примеры ниже, паяльник греется для попроба очередной версии кроссовера.
Как видите, коррекция для рабочей полосы динамиков носит, в основном, фазовый характер.
Зачем это было нужно? Измерение на 1м не вполне коррекно описывает поведение системы на реальном расстоянии при прослушивании. У меня это 2м, у Саши 3-м, у дяди Гоши и.т.д.

Не пугайтесь кривеньких АФЧХ... для большей точности я делал операции с минимальным сглаживанием. В проекте можно выставить необходимую степень сглаживания, для того, чтобы не обращать внимания на локальное поведение.

[flipper]

Еще 5 часов возни с кроссовером, замеров, прослушиваний и экспериментов.
Слушали все понемногу - вокал, классику, рок, альтрок, металл и электронщину даже чуть-чуть.
Качество звучания системы неуклонно растет

По результатам замеров и прослушивания остановились на 1м электрическом порядке сверху на купольнике.
Несмотря на худшие ДН по вертикали и небольшой нефазевич на СЧ ВЧ, звучание СЧ с первым порядком лучше и намного.
При прослушивании фильтра 2го порядка было отмечено улучшение звучания сшивки СЧ ВЧ, расширение ДН, НО резкое ухудшение СЧ.
Звук стал зажатым, скучным и плоским. Пропала вся прелесть купольного СЧ.
В итоге вернули 1й порядок смирились с небольшим ухудшением ДН и сшивки.

В принципе, при прослушивании сидя и лежа на диване в лепесток направленности попадаешь, этого достаточно.
А вот неточная сшивка проявляется в том, что звучание ВЧ из "железного" становится более "пластиковым", при формально совершенно гладкой АЧХ.
Ничего неожиданного. Просто убедился еще раз, что судить о ВЧ головке без ювелирного ее сведения с СЧ - абсурд.
Симуляция показывает, что можно ввести в СЧ ALLPASS фильтр и сшивку улучшить - надо пробовать.
Возможно, если бы поменяли местами пищалку и СЧ, фаза бы срослась лучше сама собой, но, хорошая мысля приходит опосля

Кроме того, ввиду повышенных искажений мидбаса в области резонанса на 80гц решили поднять раздел до 200гц.
Это было то, что нужно. Звучание НЧ и мидбаса стало более цельным, чистым и мощным.
Кни упал заметно, искажения стали практически равномерными во всем диапазоне, без резких всплесков.

Хорошо показала себя и выравнивающая АЧХ цепь на твиттере, убирающая неравномерность 1149 в диапазоне 10-20к.
С АЧХ в "полку" звучание ВЧ стало более массивным, ушел "бумбоксовый" тощий характер звучания тарелок и хайхэта.
Впрочем, эту цепь я применил еще в Оптиме - с тем же эффектом.

Осталось собрать вторую АС, оценить общую картину и заказать детали.

PS метод симуляции, предложенный Иваном постом выше, оказался корректным - симуляция совпала с замерами на разных расстояниях.

[YurOK]

flipper, очень рад, что всё получилось! Продолжайте в том же духе, рождается шедевр!

[flipper]

Offтопик:
Спасибо
Снова слушаю свой трифоник.. Грущу
Копаемся, придираемся, ищем баланс. Но возвращение домой и включение трифоника резко ставит все на свои места
Контраст чудовищный.

[StarIK]

Offтопик:

Но возвращение домой и включение трифоника резко ставит все на свои места
Контраст чудовищный.

При том, что трифоник дома ты слушаешь в более выигрышном стерео варианте, а не в изначально более ущербном моно, как 4-ёх полоску. И это не смотря на то, что три динамика в твоей системе - те же самые! Обнадёживает, однако.

Хорошо показала себя и выравнивающая АЧХ цепь на твиттере, убирающая неравномерность 1149 в диапазоне 10-20к.

Пожалуйста, ткни пальцем где про это было. Можно в личку.

[ZugDuk]

При прослушивании фильтра 2го порядка было отмечено улучшение звучания сшивки СЧ ВЧ, расширение ДН, НО резкое ухудшение СЧ.
Звук стал зажатым, скучным и плоским. Пропала вся прелесть купольного СЧ.

Певучее с 1ым порядком, да ?