Почему сабвуферы мажут и отстают

[Merstan]

https://www.audiosciencereview.com/f...ofers.49042%2F


График ГВЗ — это увеличение запаздывания с понижением частоты, иное представление фазовой характеристики. Фаза измеряется в градусах, выразив её временем, получаем ГВЗ.

Что такое фаза? Фазовая характеристика или ФЧХ — комплексное представление временно́го акустического центра — точки по глубине, из которой мнимо начинает отсчёт фаза звуковой волны из нуля градусов первого полупериода, на деле же фаза рождается в звуковой катушке, в магнитном зазоре, но уже не с нуля градусов, а с запаздыванием от мнимого центра. С понижением частоты мнимая точка отсчета начала звука и нуля фазы всё дальше от слушателя.

Вернемся к ГВЗ сабвуфера.
Без фильтрации, динамик в оформлении с частотой настройкой в 20 и ниже Гц имеет ГВЗ 20+мс.
Добавив фильтрацию сверху, ГВЗ внизу диапазона нагоняется до 30мс.
Чем ниже срез фильтра и чем выше порядок, тем больше итоговое ГВЗ.
Добавив сабсоник-фильтр, ГВЗ увеличивается до 80мс.
Выровняв АЧХ коннектором Линквица, ГВЗ вырастает до 100мс.

Компенсировать отставание физическим размещением сабвуфера не получится. Пара метров — ничто, когда запаздывание измеряется десятком(и) метров.
Не получится компенсировать отставание сабвуфера и процессором звука. Под какую частоту будем вносить задержку фронтов? Сабвуфер играет, например, от 20Гц и до 80Гц. На 80Гц ГВЗ его 20мс, а на 20Гц ГВЗ 80мс. Если пищалку процессором выровнять с частотой 20Гц, то 80Гц будут воспроизводиться раньше пищалки. Если выровнять пищалку под 80Гц, то 20 всё еще будут позади. Можно выровнять "не вашим и не нашим" — под 50Гц, тогда всё будет звучать плохо.
FIR-фильтром ситуацию не исправить тоже — слишком прожорливо по ресурсам, предзвон будет явный, а задержка на обработку — несколько секунд.

Что делать

• Не использовать высокие порядки на сабвуфере (нельзя выше второго, вторым придется резать ниже).
• Использовать 2 сабвуфера с низкими порядками и располагать их поближе к колонкам.
• Не использовать сабсоник-фильтр и корректор Линквица.
• Обойтись шельф-фильтром и первым порядком.
• Не затягивать настройку сабвуфера пониже — это вызывает взрывной рост ГВЗ.
• Тщательно подбирать динамики и оформление, чтобы низкая настройка получалась "родной". Такие динамики большие и стоят дорого. Если кто знает дешевые варианты, то милости просим — принесите пользу советом.
• И самый простой способ — не использовать сабвуфер совсем, обойтись большим НЧ-динамиком без низкого и крутого среза.

Пару строк в оправдание, а то будет нечестно

Размазывание слышно только если в фонограмме есть басовые линии, спектральные составляющие которых одновременно состоят из низших частот и высших басовых частот. Это только синтезированные инструменты, как правило. На акустических жанрах ничего такого слышно не будет. Даже в роке не всегда есть такие звуки, чтобы от 20Гц. А в кино сабовая полоса вообще не содержит ритмического рисунка. Заморачиваться на этот счет или нет — дело личное и зависит от музыкальных предпочтений.

ТЕСТ

Фонограмма с характерной басовой партией, на которой показательно слышно влияние ГВЗ. На самом деле, это влияние слышно почти на любой электронной музыке. Звук пропущен через свёртку, имитирующую знаменитую "концепцию". Что в нее входит: пищалка с фильтром, среднечастотник с двумя фильтрами, мидбас на 270 сверху и снизу на 80, плюс он в оформлении, снизу саб на 60Гц 4м порядком и он в ФИ, еще ниже сабсоник. АЧХ в конвольвере не трогалась, только фазовый сдвиг соответствующих порядков на классических частотах.

Тест из двух частей.
1) В первой же части фрагмент со свёрткой с ГВЗ 39,3мс и фрагмент без неё (или наоборот).
2) Во второй части всё то же самое, но эквалайзером опущено выше 100 и поднято ниже 100у для тех, у кого колонки или наушники не воспроизводят низкие частоты. Также это поможет понять на что обращать внимание.
Порядок использования свёртки разный.

test.wav

Сама свертка для тех у кого есть претензии в честности.
impulse2.wav

[mAxSpace]

НЧ-динамик меньше 1%
?

Почему нет ? Зеленая кривая - 88дБ на 50гц в одном метре. Динамик 8"
Измеренено в безэховой камере.


---------- Сообщение добавлено 09:34 ---------- Предыдущее сообщение было 09:27 ----------

Измерять нужно искажения звукового давления, а не напряжения на клеммах.

Совершенно точно подмечено.

[KolyaYa]

Измерять нужно искажения звукового давления, а не напряжения на клеммах.

Если искажения есть на "входе" АС то они будут и на "выходе"
Или они куда то исчезают? ...- что не логично

[_Summit_]

Если усилитель сильно искажает, то будут слышны искажения. Просто некоторым они нравятся: ИТУНы, лампы, неповторимый (уникальный) звук.
Еще это похоже на попытку "заблюрить" другие проблемы. Как на фото - добавить зерна, что бы шумов не было видно.

[mAxSpace]

Если искажения есть на "входе" АС то они будут и на "выходе"
Или они куда то исчезают? ...- что не логично

Может получиться так, что электрические искажения увеличились на сотые доли, а акустические снизились на десятые.
В сумме имеем общее снижение.
Хотя я понимаю, что электрические и меническо-акустические могут слышаться по разному и субьективно будет не так однозначно как на измерениях.
Но я слушал динамики через резисторы 5...8 ом и там кроме как изменения АЧХ я не услышал ничего криминального.

[Gudronov]

Если искажения есть на "входе" АС то они будут и на "выходе"
Или они куда то исчезают? ...- что не логично

Чтобы тебе было понятно, речь идет о неощутимом мизере.
Здесь заканчивается психоакустика, и начинается чистая психология.

[KolyaYa]

Хотя я понимаю, что электрические и меническо-акустические могут слышаться по разному и субьективно будет не так однозначно как на измерениях.

Но тогда это странный подход )
Нужно:
Или оценивать искажения измерениями.

Надеюсь вы это сами лично измеряли, а не прочитали расказ записанный по пересказу с сарафанного радио ?
... простоя измерял,и не раз...

Или оценивать искажения на слух.

Но я слушал динамики через резисторы 5...8 ом и там кроме как изменения АЧХ я не услышал ничего криминального.

Иначе получается какая то энтропия))

[serglukas]

Если искажения есть на "входе" АС то они будут и на "выходе"
Или они куда то исчезают? ...- что не логично

Обратное не верно.

---------- Сообщение добавлено 18:06 ---------- Предыдущее сообщение было 17:53 ----------

С просторов интернета.

Моделирование тока искажения без чистки проводов и с чисткой. С чисткой искажения вырастают в полтора раза. Общее сопроитвление проводов выбрано в 2 Ома(1 +1) для наглядности.
Еще один минус - сигнал компенсации выделяется синфазно на клеммах АС.

[misha88]

Кажется, нашел YES - 6 пост #705

Это совсем не то. См. в конце этого поста https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2625200

То есть - ИТУНом

Нет, ИТУН не подходит для серийно изготовляемых динамиков. Например, видел на форумах положительные опыты с СЧ динамиками и с повышенным выходным сопротивлением усилителей, но оптимально выходное сопротивление получается близко к импедансу динамика и это сопротивление нельзя делать с помощью резистора, а только с помощью схемы (сочетания ООС и ПОС), иначе искажения растут.

[Malinovsky D]

это сопротивление нельзя делать с помощью резистора, а только с помощью схемы (сочетания ООС и ПОС), иначе искажения растут.

Смотря какие резисторы использовать в опыте. Вы же понимаете, что выходное сопротивление УМ будет эквивалентно по своей природе линейному резистору.
Плохих мощных резисторов много. Это очень хорошо заметно, если измерять ток через резистор с помощью датчика тока и линейного УМ.

[misha88]

Вы же понимаете, что выходное сопротивление УМ будет эквивалентно по своей природе линейному резистору

Это не верно для осных усилителей, т.к. в случае резистора (любого качества, даже золотого) образуется нелинейный делитель (из-за нелинейности импеданса динамика), а в случае ООС+ПОС получаемый делитель охвачен ООС.

[Malinovsky D]

Это не верно для осных усилителей, т.к. в случае резистора (любого качества, даже золотого) образуется нелинейный делитель (из-за нелинейности импеданса динамика), а в случае ООС+ПОС получаемый делитель охвачен ООС.

Вы хотите сказать, что если ИТУН нагрузить на диод с резистором, то его искажения будут такими же, как при работе на идеальный резистор?

---------- Сообщение добавлено 12:30 ---------- Предыдущее сообщение было 12:13 ----------

Здесь схема с выходным сопротивлением 1 кОм.
Нагрузка - R3. Если она нелинейна, на R3 гармоники растут очень сильно.
Можете попробовать. Ну или покажите свой набросок УМ с заданным выходным сопротивлением, который работает иначе.

Если честно, я не понимаю, как УМ с заданным выходным сопротивлением, может работать иначе, чем "делитель с золотым резистором".
Ибо по моим представлениям регулирование выходного сопротивления УМ происходит через датчик тока. И любой нелинейный ток через него будет создавать нелинейное напряжение в цепи ОС, которое, соответственно, попадет на выход УМ.
PAMP 1kOhm.cir

[mAxSpace]

Но тогда это странный подход )

Ничего странного.
Нужно и измерять и слушать.
Оценка должна быть и объективной и субъективной.
Выводы и анализ делать на основании и того и другого.

[KolyaYa]

Оценка должна быть и объективной и субъективной.

Зачем?
Если искажения вам нравятся на слух, а измеренные не нравятся - что в таком случае выбрать?

[mAxSpace]

Если искажения вам нравятся на слух, а измеренные не нравятся - что в таком случае выбрать?

Почему выбор только из двух вариантов ?
Почему только по искажениям ?
Однозначного ответа нет и никогда не будет. В каждом конкретном случае выбор - дело выбора.
К тому же без искажений звука не бывает, идеально звучащих АС тоже не бывает.
Кто-то выбирает колбасу, кто-то сыр.

[KolyaYa]

К тому же без искажений звука не бывает

Так и я об этом )
Спрошу проще - если звук вам нравится, то какой смысл что то мерить?)

[mAxSpace]

Так и я об этом )
Спрошу проще - если звук вам нравится, то какой смысл что то мерить?)

Разговор про купить и измерить, или измерять для разработки ?

[KolyaYa]

Разговор про купить и измерить, или измерять для разработки ?

Хороший вопрос)

Если с Этим всё просто и понятно:

Разговор про купить и измерить

то тут:

или измерять для разработки ?

согласен - "что то" мерить всё равно придётся...

Интересно на заре "колонкостроения" - всё на слух настраивали?)

[aganext]

Интересно на заре "колонкостроения" - всё на слух настраивали?)

На заре, использовались широкополосные динамики, там особо нечего настраивать. Рупора оставляем за скобками. Возможно кто-то заморачивался на эмпирике. С шестидисятых, появилась возможность оформлять ас, для оптимальной отдаче по нч https://ldsound.info/nevill-til-i-richard-smoll/ . Как мне подсказывает мой, не широкий кругозор.

[SilentS]

Хороший вопрос)

Если с Этим всё просто и понятно:


то тут:

согласен - "что то" мерить всё равно придётся...

Интересно на заре "колонкостроения" - всё на слух настраивали?)

Извините, что вклиниваюсь в середину разговора, но хочу прояснить кое-что. Тут уже по 20 сообщений от каждого, а с такой скоростью понимания друг друга вам еще по 50 нужно будет написать.

Во-первых, искажения на клеммах динамика возникают из-за нелинейности тока. Искажения в токе (сравнимые с общими КНИ динамика, но всё же поменьше) - неизбежный эффект при питании от источника напряжения.

Во-вторых, измеряемые искажения на клеммах отражают нелинейность тока, умноженную на соотношение сопротивлений проводов к импедансу динамика (то есть подавленное раз в 100)

В-третьих, большая ли величина искажений на клеммах динамика без компенсации проводов? По сравнению с выходными искажениями усилителя - конечно большая (ну увидите вы 0.03% вместо 0.003%). По сравнению с искажениями звукового давления - пренебрежимо малая (0.03% по сравнению с 3%)

В-четвертых, даст ли компенсация проводов хоть какой-то эффект? Да, но сложно измеримый (см пункт 2), и причем в худшую сторону. Как верно пишут, ИТУН даст меньше искажений, чем ИНУН (хотя хорошим динамикам всё равно, от чего их питать - ИНУН или ИТУН, т.к. другие виды искажений доминируют. А с плохими динамиками лучше просто не связываться).
Компенсация сопротивления проводов - это шаг в сторону ИНУН от ИТУНа, т.е. ухудшение (хотя и неизмеримо малое).

В-пятых, зачем это тогда нужно? Да не нужно, это развод для любителей циферок, но не понимающих сути.

Наконец, зачем тогда тут обсуждают? Большинство старожилов можно поделить на три группы: разобравшихся в вопросе и потешающимися над очередным неофитом (gudronov, serglukas), разобравшиеся в вопросе поверхностно или забывшие (но помнящие, что ни ерундой в виде компенсации проводов, ни ИТУНом заниматься им уже не стоит), и не разобравшиеся (но они и не разберутся). В любом случае, никто ничего паять не будет, поэтому паять и убеждаться в отсутствии эффекта (или в его психическом присутствии) придется вам лично.

[misha88]

В-третьих, большая ли величина искажений на клеммах динамика без компенсации проводов? По сравнению с выходными искажениями усилителя - конечно большая (ну увидите вы 0.03% вместо 0.003%). По сравнению с искажениями звукового давления - пренебрежимо малая (0.03% по сравнению с 3%)

В данном случае (компенсация проводов) Вы правы и я сам на это указывал в случае больших искажений динамика. Но разговор начался с другого, будет ли отрицательным влияние последовательного резистора 0.5 Ом, а я привёл пример компенсатора только для того, чтобы показать, что отрицательное влияние может быть даже от провода со значительно меньшим сопротивлением, просто от провода влияние малозаметное, а вот от 0.5 Ом, действуя эмпирическим путём, влияние должно быть уже заметным. Так что я не призываю обязательно ставить компенсатор проводов, это был только довод против последовательного резистора 0.5 Ом. Обращаю внимание, что последовательный с динамиком резистор (и даже провод) приводит к сильно обогащённому спектру (ссылку я ранее давал) в отличие от собственного спектра динамика, и получается, что даже 0.03% от провода могут быть одного уровня уже с четвёртой гармоникой динамика, а что тогда говорить если есть последовательный резистор 0.5 Ом.