Соотношение мощностей динамиков в АС

[Yauhen]

Вопрос, казалось бы, простой, но до сих пор он регулярно и стихийно возникает то в одной, то в другой ветке.
Некоторую ориентировку даёт статья http://www.avtozvuk.com/az/Az_1100/p34-42-1.htm (позднее статья перенесена на http://www.avtozvuk.com/az/2000/11/p34-42-1.htm), но и после неё остаётся немало туману. И пока нет чёткого теоретического обоснования с математическими выкладками по выбору мощностей головок для работы в частотных интервалах, этот вопрос приходится решать интуитивно, типа «50-35-15».

Сабж: Предлагаю участникам форума объединить интеллектуальные усилия и попытаться внести ясность в этот вопрос. Звучит он так:

Как рассчитать (в процентах) подводимую к головке мощность, зная частотный интервал, в котором она будет работать, и ПОРЯДОК ФИЛЬТРОВ.

---------------

Вот программы, разработанные в процессе и в результате обсуждения.
Midas.rar - архив файла, необходимого для работы программы из Dp.rar.

Ценную информацию по теме, принадлежащую нашему коллеге AudioKiller*у, можно найти по ссылке http://www.electroclub.info/article/spectr_mus_0.html

[GREY]

Женя, считаю, что тереть уже нечего. Надо просто долизать. Ну может быть, по просьбе общественности, добавить поля ввода чувствительности. Совсем для кайфа добавить калькулятор паспортной мощности пищиков. И ВСЕ. Устранить баги и на этом остановится. Я одну софтину писал 3 года, на классическом С, начал на ХТ закончил на 386, монстр получился, очень навороченый, удобный, быстрый (критические места переписал на асме), но незаконченый...

[Yauhen]

GREY,
Дык, калькулятор уже встроен и всё это было выложено в посте #153 на стр. 8. Ты что, не заметил?

Не совсем понимаю, зачем и как вводить чувствительность. Тогда надо вводить и импеданс, а также условия измерения чувствительности.
Поясни, а то я никак не въеду, зачем это всё, если не считать L-Pad’ы.
Если видишь баги, тоже сообщи.

Offтопик:
А писать софтины на С, С++ и Asm’e нам тоже доводилось, и немало. Жаль, Borland изуродовал С++ и сделал его почти непригодным для написания автономных программ. Практически всегда требуется устанавливать на комп клиента воз внешних библиотек.

[Fenyx]

После всей проведённой работы я уже не могу безоговорочно доверять каким-либо номограммам, особенно «безродным». В статье А.Шихатова не говорится, откуда она взята, кто и как проводил исследования спектрального распределения «современной музыки» и на каком материале.

Почитай здесь
Очень подробно написано. Там еще и про стандарты мощности есть - в другой статье (это на счет того, что производители "забили"...)

[GREY]

Дык, калькулятор уже встроен и всё это было выложено в посте #153 на стр. 8. Ты что, не заметил?

Я, это, неделю пребывал в винных парах. Не заметил, вернее не смог запустить, т.к. ДЛЛка есть только на работе, а в архив ты так и не положил (мидас.длл)

Не совсем понимаю, зачем и как вводить чувствительность.

Женя, не надо лишнего вводить, только чуйку на ватте. Чем это поможет: если чуйка у пищика в два раза больше, а мощность системы упирается именно в это, то, соответсвенно мощность ситемы станет вдвое! Ввести просто: разность чувствительностей использовать как коэффициент. А если компенсировать разность чуйки Л-падом, то доля отнимаемой мощности не изменится, изменится мощность доходящая до катушки.

Женя, софта без багов небывает. Просто мы их еще не нашли

Fenyx, ссылка на эту статью в первом посте. Я правда тоже ее сюда второй раз запостил.

[Yauhen]

не смог запустить, т.к. ДЛЛка есть только на работе, а в архив ты так и не положил (мидас.длл)

ОК, выложил весь софт в первый пост.

Женя, не надо лишнего вводить, только чуйку на ватте. Чем это поможет: если чуйка у пищика в два раза больше, а мощность системы упирается именно в это, то, соответсвенно мощность ситемы станет вдвое!

А если при этом её импеданс больше вчетверо? Не получается не учитывать импеданс, однако…

Женя, софта без багов небывает. Просто мы их еще не нашли

Offтопик:
Точно. А вообще-то баги имеют свойство чётности, то бишь, взаимно компенсируются. Потому лучше не нарушать их «равновесия». Если не ошибаюсь, это один из законов Мерфи.

Fenyx,
Сергей уже сказал, первую статью мы и обсуждаем с самого начала.
Вторая статья, увы, отличается крайне поверхностным пониманием темы автором. Особенно впечатляет определение номинальной мощности, связанное с положением регуляторов уровня.
Кроме того, автор, видимо, и не подозревает о существовании стандартов IEC.
Но в любом случае спасибо за внимание к теме.
Можешь ли что-нибудь сказать о программах?

[AudioKiller]

Цитата: Сообщение от AudioKiller
Если четко и ясно указать назначение программы, по тот, кто не совсем ..., тот поймет.
Пожалуй. А как быть с теми, кто «совсем…»?

А кто "совсем..." - тому к хирургу! Нельзя в работе расчитывать на дураков. Даже таблица умножения расчитана на определенный уровень подготовки. Или, погнавшись за "простотой" потеряем грамотных людей - тех, кому она и предназначается. Правильный подход: если не знаешь, что это и для чего - учись, не хочешь учиться - не пользуйся, не научился а пользуешься - отвечай за последствия сам. Во всяком случае эта программа - не автомобиль, от отсутствия умения и понимания посторонние не пострадают.

ещё не забылась имевшая здесь место полемика на несколько страниц…

Тут ИМХО несколько другое.

Надо искать кривую IEC/DIN из достоверного источника

Это самое лучшее, но где ее найдешь! Я свою программу еще чуть поковыряю, выложу, и, похоже, она тут и умрет - что-то про нее вообще отзывов нет. Видимо народу не нравится.

Кстати, почему никто из "мэтров" не высказался? Никто не пробовал, никому не нужна или никто еще не освоил?

Женя, считаю, что тереть уже нечего. Надо просто долизать

Спросим администрацию сайта - можно выложить у них? На сайте, кажется есть откуда проги скачиваются...

[GREY]

Я у себя положу, если вы не против, разработчики.

А может правда, нужно чтобы эдкастомер на калькуляторе досчитывал для лучшего прохождения в мозги?

[Yauhen]

Audiokiller,
См. почту

Сергей,
Я-то не против, только сначала нужно закончить «вылизывание» и сделать хелп.
Кстати, может, ты напишешь? Мне очень недосуг, а у тебя здорово получается кратко излагать.

[AudioKiller]

GREY, Аналогично - довести до релиза нужно.

А что такое "эдкастомер"?

[GREY]

Женя, я занят до немогу. Пьянствовал неделю, причем всей работой, от самого начальника, почти до самого низа, а дела копились Ты, может, отруки напиши, примерно, ±пол локтя и сосканируй, а я девкам на литературную обработку-набор отдам, делов то.

AudioKiller, endcustomer - конечный пользователь.

[AudioKiller]

endcustomer - конечный пользователь

Дык что ему на калькуляторе считать? Только то, что необходимо лично для него - мощность усилка для активного биампинга, мощность ВЧ динамика (и то, тут возможны варианты, например исходя из мощности выбирать частоту раздела), мощность усилителя, куда колонку подключать, надписть на колонке (типа 150АС-ХХХ), и т.д., и т.п.

То есть, остается то, что мы заранее не учтем, то, к чему мозги прикладывают. Это как раз и составит пищу для размышлений. И только с калькулятором и решится.

Yauhen, Внимание!!!!
Я сравнил наши кривые распределения стандарта DIN. Они различаются +- 1 дБ (молодцы мы!). Но различия в расчетах (ГОСТ мощность ВЧ динамика) такие! Отчасти оттого, что у меня более мелкие шаги в интегрировании кривой АЧХ спектра (по отдельным частотам). А может косяк у кого-нибудь?

[funny the rat]

да нет проблем с IEC стандартами платим деньги ... шучу конечно, по 175-200 долларов за стандарт может заплатить только человек который эти деньги хоть как то отобъет или компания.
По мне если нет желания вводить чуйку и мощность so be it ;o) пересчитать на калькуляторе дело одной минуты, но было бы нагляднее.

[Yauhen]

Серёжа,
То-то и оно, что нужно садиться да думать, что и как написать, чтобы всем было понятно. Вот у Игоря (AudioKiller) хелп замечательный, мне бы так уметь излагать!

AudioKiller,
Основа моей метода расчёта точно та же, что и у тебя.
Отличия:
1. У меня, как видно невооружённым глазом, существует усреднение амплитуд в 1/3-октавных интервалах.
2. Коэффициенты передачи фильтров разных типов и порядков рассчитаны раз и навсегда, и сформированы в массивы данных. Эти два пункта обеспечивают высокую скорость расчётов. Компьютер делает выборку из 31-элементного массива во много раз быстрее, чем считает амплитуды через каждый Герц. Да, точность очень высокой не назовёшь, но она здесь и не требуется, и этот вопрос мы уже обсуждали.
3. Для расчёта реальной мощности из паспортных данных используются 1/24-октавные интервалы, то есть, массив из 241 элемента, и следовательно, точность здесь более высокая, чем при расчёте распределения мощности в частотных интервалах.
4. Всю математику я тщательно неоднократно проверил, выводя результаты каждого расчёта в ЛистБокс и выправляя косяки, которые на этапе отладки были неизбежны.
5. Разница +-1 дБ в нескольких точках в области максимальных амплитуд – это серьёзно, это и будут десятки процентов. Думаю, у нас скоро будет кривая IEC/DIN, и тогда, заложив её в обе программы и обсчитав реальную мощность по ней, будем думать, что и где не так.

[Fenyx]

первую статью мы и обсуждаем с самого начала

Сорри, пропустил.

А кто "совсем..." - тому к хирургу!

Кто звал доктора?!
Yauhen
1 - не слишком ли грубо?
2 - мне такой подход нравится - сечас экономить на памяти для таких небольших массивов данных смысла нет, лучше пусть быстрее считает.
4 - будем надеяться..
5 - по кривой будет совсем хорошо.
Еще я думаю, что нужно включить еще одну кривую - для рассчета мощностей для импульсного сигнала (в той самой статье очень наглядные данные - на нч и сч приходится почти по ровну). Я считаю что такой режим должен быть в проге.

[Yauhen]

Fenyx,

ОК,
По пункту 1. Попробуй проверить графически, на миллиметровке. Возможно, удивишься.
По кривой для импульсного сигнала: сможешь вывести такую кривую на основании данных из статьи?

С другой стороны, зачем проектировать домашнюю АС в расчёте на спектральное распределение пиковых мощностей? Разве мы слушаем музыку на пороговых уровнях? Может, для автомобилистов это и актуально.

Offтопик:
Хотя нет. Я сам автолюбитель, и слушать музыку на больших уровнях в движении невозможно: это сильно мешает и утомляет, сколь бы качественной ни была аудиосистема. Скорее, это нужно для соревнований по автозвуку.
И честно говоря, считаю, что музыкальные навороты в машине – это чистой воды понты. Говорю это, сам сделав не одну автоаудиосистему. Ох, и заразная это болезнь, однако ж вот вернулся к домашнему Hi-Fi!

А если серьёзно – добавить кривую несложно, была бы только надёжная основа для неё.

[AudioKiller]

Разница +-1 дБ в нескольких точках в области максимальных амплитуд – это серьёзно, это и будут десятки процентов.

А по кривуле в статье точнее не получишь! Я считаю, что у нас точность высоченная - на других рисунках отличия и то больше!

Твой расчет быстрее, но точность ниже и еше из-за фильтров (у меня вычисляется коэф-т передачи на каждой частоте). Для работы это действительно не важно, а вот расхождения результатов объясняет.

Еще я думаю, что нужно включить еще одну кривую - для рассчета мощностей для импульсного сигнала

Да, в статье есть. Но смотри как различаются результаты для трех разных музык. А может где еще сильнее? Ведь статистики нет, поэтому не очень доверительные цифры.
Я включил в свою программу такой прикидочный расчет. Но, если честно, не задумывался, что путное тут можно получить. Единственно, так макс. мощность ВЧ динамика (на моем написано max short term power = 450 W). Тут и увидим - можно запитать его от 160 Ваттного усилка, или нет.

[ADDED=AudioKiller]1127223046[/ADDED]

Offтопик:
Про машину - согласен. А еще сложно шум из окна перекричать. Но когда сидишь кого-нить ждешь в тихом месте - оч. хор. Только в такие моменты и слушаю!

[Fenyx]

сможешь вывести такую кривую на основании данных из статьи?

Нет, там слишком мало данных, но вот если наити соответствующие музыкальные фрагменты, то конечно да!

зачем проектировать домашнюю АС в расчёте на спектральное распределение пиковых мощностей? Разве мы слушаем музыку на пороговых уровнях?

Потому что такая потребность периодически возникает - зачем же ограничивать ссебя в отношении выбора режимов при проектировании? На счет пороговых уровней: для человека пороговый - это 120дБ, а для конкретной системы он может быть всего 90 или даже ниже - мощность-то мы рассчитываем не для ушей, а для динамиков!

считаю, что музыкальные навороты в машине – это чистой воды понты.

Но смотри как различаются результаты для трех разных музык. А может где еще сильнее?

Точно, я об этом думал и пришел к выводу, что надо бы добавить в прогу возможность загружать любую кривую (как калибровочный файл микрофона в измерительных прогах) - формат использовать тот же - .frd. Дополнительно получаем возможность генерить такие файлы вручную. Только надо добавить ресемплирование в прогу, чтобы она произвольное число промеров в файле конвертировала во внутреннюю размерность (желательно через полиномы - так точнее, хотя здесь это мало важно).
На счет фильтров. Я прикинул по мощностям, выходито собо не важно какого порядка фильтр (кроме первого - он слишком хреновый), ведь на частоте среза фильтра мощность падает в двое, а дальше -больше. Я не силен в мат анализе (вернее откровенно слаб), но думаю суммарную мощность в полосе задержания фильтра можно выразить простой формулой. А в полосе пропускания - тем более; это должен быть интеграл (т.е. площядь, под линией графика). Прикину в маткаде что там выходит.

[Yauhen]

Но смотри как различаются результаты для трех разных музык. А может где еще сильнее? Ведь статистики нет, поэтому не очень доверительные цифры.

Об этом и речь. Основа пока очень «зыбкая». Хотя, если Fenyx поможет со статистическим материалом (анализом большого количества фонограмм), не вопрос ввести и «пиковую» кривую.

На счет пороговых уровней…

Разумеется, имелись в виду пороговые уровни для аудиосистем.

надо бы добавить в прогу возможность загружать любую кривую

И у меня были такие мысли с самого начала: сделать импорт-экспорт кривых. Насчёт формата и ресемплирования – очень дельная мысль.

выходито собо не важно какого порядка фильтр (кроме первого - он слишком хреновый), ведь на частоте среза фильтра мощность падает в двое, а дальше -больше

Да уж. Думаю, после пользования калькулятором поубавится желающих включать пищалку через фильтр первого порядка.

[AudioKiller]

Я прикинул по мощностям, выходито собо не важно какого порядка фильтр (кроме первого - он слишком хреновый), ведь на частоте среза фильтра мощность падает в двое, а дальше -больше ... думаю суммарную мощность в полосе задержания фильтра можно выразить простой формулой

1. Нельзя - формула должна учитывать АЧХ спектра, поступающего на фильтр. Можно, конечно, не учитывать те частоты, где фильтр режет насмерть, но мне проще считать по всем частотам.
2. Согласен, что порядок выше 2-го мало влияет на мощность. Ну и пусть в этом убедятся сами. Только опять же - не нужно делать "слишком умную" программу, чтобы не создавалось впечатления, что она думает за нас. Ведь фильтры порядков бОльших, чем 2-й делают не столько из-за мощности, сколько, чтобы "вредные" частоты убрать (например близкий резонанс).

-сможешь вывести такую кривую на основании данных из статьи?
-Нет, там слишком мало данных, но вот если наити соответствующие музыкальные фрагменты, то конечно да!

Да берешь кучу любых музык - штук 100 разных жанров. Другое дело, что измерить проблема - ведь мощность пиковая.
Можно обсчитать, но тоже гемморой, я не задумывался, и не могу сказать с ходу как считать такое...

Возми мою прогу, и посмотри - похоже ли?

[Yauhen]

Согласен, что порядок выше 2-го мало влияет на мощность

Ого-го, как влияет, если речь о нагрузке на пищалку в музыкальных фонограммах! Это хорошо видно, если взять калькулятор реальной мощности и попробовать разные порядки фильтра.

Если же речь об ОБЩЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ мощности по спектру, то да, влияет мало.