Точная настройка ФИ

[modus2000]

Привет!


Подскажите - как точно настроить ФИ ?


Начитался инфы про настройку Фазоинвертора и окончательно запутался.
Раньше не особо заморачивался, на слух настроил и сойдёт, а сейчас захотелось разобраться.

Есть мерялка импеданса, сейчас фазик настроен вот так:



Ящик 18 литров.


Раньше считал в проге Unibox. Но не учитывал сопротивление катушки фильтра, которое как я мне подсказали сильно меняет добротность динамика и настройку фазика.

Так вот стало непонятно куда это сопротивление подставлять.
Для чистого динамика прога рекомендует ящик 14л, ФИ 46гц
Если я заполняю в Unibox графы Lco1, Rco1, Co1 значениями своего фильтра (1.45mH, 0.8ohm, 5.6uF) то ничего не меняется.

А если я подставляю сопротивление катушки 0.8ом в графу Rs то прога пересчитывает объём ящика на 19литров (т.е. почти как у меня) и настройку ФИ на 42гц

Как правильно?


Вот табличка с расчётом:
H1456.rar

Вот динамик:
http://www.seas.no/images/stories/pr..._Datasheet.pdf

поясните пожалуста как оптимально настроить ФИ ?

И ещё хотелось бы понять как съехавшая настройка влияет на ГВЗ ?

[modus2000]

В один и тот же ящик ставлю разные головы и наблюдаю что изменяется Fb. Кто может объяснить этот феномен?

вообще нормальные проги для расчёта учитывают ТС динамика

а вообще теория говорит про ящик без динамика - т.е. пружина воздуха в ящике колеблет массу груза в виде воздуха в трубе
к этому добавляется система "пассивный радиатор" - т.е. помимо массы воздуха в трубе пружина воздуха начинает колебать массу диффузора динамика

т.е. колонка эти двойная система: фазоинвертор + пассивный радиатор

я кстати так и не понял существует ли "правильная" настройка такой системы, настраивал всегда на слух как самому лучше кажется

[SilentS]

вопрос, от которого уже закипают мозги.
Теория утверждает, что настройка фазоинвертора не зависит от ТС и голов, а зависит лишь от объёма ящика, площади и длины порта (плюс форма и раскрытие порта, но это уже нюансы).
В один и тот же ящик ставлю разные головы и наблюдаю что изменяется Fb. Кто может объяснить этот феномен?
Вложение 403230

в первом приближении - не зависит.
Но, во-первых, нужно учитывать, что определение частоты настройки по минимуму импеданса - не абсолютно точный способ. Если горбы импеданса не симметричные, то он дает погрешность в несколько процентов. Для желтого графика частота настройки будет правее минимума импеданса, для зеленого - чуть левее. Синий график самый симметричный и по нему определять частоту настройки правильнее всего.
Во-вторых, частота настройки может меняться из-за разного вытесняемого объема разными динамиками. Тоже на несколько процентов.
А еще играет роль амплитуда тестового сигнала и герметичность установки головки в ящик.

---------- Сообщение добавлено 14:52 ---------- Предыдущее сообщение было 14:50 ----------

вообще нормальные проги для расчёта учитывают ТС динамика

речь не про оптимальную настройку, а просто про настройку резонатора

[Dinosaurus]

Теория утверждает, что настройка фазоинвертора не зависит от ТС и голов

Это где вы такую теорию нашли? Даром преподаватели...

[gaga]

А что такое Fb? На графике 3 разных импеданса, что в этом феноменального?

Это где вы такую теорию нашли? Даром преподаватели...

Fb - частота настройки резонанса РГ (ящик-труба) и речь идет исключительно об этом и определяется по "седлу" измерения импеданса. Горбы, понятно, будут у всех трех динов разные, а вот седло, по идеи, должно быть +- одинаковое. У меня же расхождение 18 Гц, что очень много.

---------- Сообщение добавлено 14:12 ---------- Предыдущее сообщение было 13:58 ----------

Во-вторых, частота настройки может меняться из-за разного вытесняемого объема разными динамиками. Тоже на несколько процентов.
А еще играет роль амплитуда тестового сигнала и герметичность установки головки в ящик.

две головы (seas) конструктивно абсолютно одинаковые (ТС разумеется разные) и вытесняют одинаковый обьем, третья scan ну очень близка к ним (+- процент), повторюсь все остальные параметры (амплитуда, усь, крутилки и т.п.) не менялись. Был бы разбег пару герц, не парился бы.

---------- Сообщение добавлено 14:14 ---------- Предыдущее сообщение было 14:12 ----------

а вообще теория говорит про ящик без динамика - т.е. пружина воздуха в ящике колеблет массу груза в виде воздуха в трубе
к этому добавляется система "пассивный радиатор" - т.е. помимо массы воздуха в трубе пружина воздуха начинает колебать массу диффузора динамика

т.е. колонка эти двойная система: фазоинвертор + пассивный радиатор

Может быть это более менее обьяснение.

[_Summit_]

Fb - частота настройки резонанса РГ (ящик-труба) и речь идет исключительно об этом и определяется по "седлу" измерения импеданса.

Частота настройки ящик - труба вообще от всех этих импедансов не зависит.

понятно, будут у всех трех динов разные, а вот седло, по идеи, должно быть +- одинаковое

Два горба - это резонансная частота динамика. Просто у нее раздвоение личности. С одной стороны она в ящике с трубой, с другой просто в ящике.

[SilentS]

Может быть это более менее обьяснение.

И да, и нет. С одной стороны, с точки зрения физики это правда - в системе "динамик + ящик с ФИ" невозможно полностью разделить колебания диффузора и колебания воздуха в ФИ.
С другой стороны, в модели ТС и получаемой эквивалентной электрической схеме уже учтено всё, что может двигаться и резонировать. Никаких дополнительных сущностей (в рамках линейной модели, конечно) возникать не может. Поэтому все эти сложные колебания автоматом учитываются в расчетном импедансе системы. (это как некоторые сперва измеряют импеданс, а потом вдруг начинают отдельно вспоминать про противо-эдс, возникающую при движении катушки в магнитном поле. А по сути, противо-эдс уже учтена в импедансе и можно про нее забыть. В импедансе уже есть всё.)

поэтому:

две головы (seas) конструктивно абсолютно одинаковые (ТС разумеется разные) и вытесняют одинаковый обьем, третья scan ну очень близка к ним (+- процент), повторюсь все остальные параметры (амплитуда, усь, крутилки и т.п.) не менялись. Был бы разбег пару герц, не парился бы.

загоните полученные параметры Т-С в симулятор и постройте график импеданса. Убедитесь, что минимум импеданса и частота настройки не совсем совпадают.

Впрочем, я не знаю, получится ли получить разницу в 18Гц. Возможно, играют роль нелинейные эффекты ("вязкий" подвес или турбулентность в трубах), это можно проверить измерениями на разной амплитуде сигнала.

[gaga]

Частота настройки ящик - труба вообще от всех этих импедансов не зависит.

Ну конечно не зависит, просто с помощью их (импедансов) мы можем ее (частоту) замерить. В данном случае импеданс служить только лишь как измерительный инструмет.

Два горба - это резонансная частота динамика. Просто у нее раздвоение личности. С одной стороны она в ящике с трубой, с другой просто в ящике.

С горбами и так все ясно, по ним у меня ни каких вопросов нет.

Если горбы импеданса не симметричные, то он дает погрешность в несколько процентов. Для желтого графика частота настройки будет правее минимума импеданса, для зеленого - чуть левее. Синий график самый симметричный и по нему определять частоту настройки правильнее всего.

Спасибо, об этих ньюансах не знал.

[_Summit_]

Ну конечно не зависит, просто с помощью их (импедансов) мы можем ее (частоту) замерить. В данном случае импеданс служить только лишь как измерительный инструмет.

Нет. Ты измеряешь расщепление резонанса динамика.
Как бы считается, что при нормальной настройке порта посередине должна быть Fs головки.

[shutoff]

Не путайте теорию голого резонатора Гельмгольца (РГ) со вставленным в него динамиком, который тоже имеет собственный резонанс, эквивалентный объём и добротность. Дин + РГ это уже система двух резонансов и поэтому имеет двугорбый импеданс. Аналогично подключение двух динов с разными Fs, когда общая Fb = ( Fs1+Fs2)/2. Вы же настраиваете Fb Дина в РГ а не подгоняете дин под Fc РГ. Что собссно и показано на графике тремя разными импедансами. А высота горбов отражает тип аппроксимации ФВЧ. С одни и тем же дином изменяя Vb, Lv получим разную Fb и разную горбатость импеданса. Симметричный импеданс получается при ФВЧ аппроксимации супер бум бокс 4 порядка (SВВ4)

[Dinosaurus]

считается, что при нормальной настройке порта посередине должна быть Fs головки

- нефакт, частота настройки может быть как выше, так и ниже Fs(В зависимости от вида полинома апроксимации АЧХ)))

[_Summit_]

- нефакт, частота настройки может быть как выше, так и ниже Fs(В зависимости от вида полинома апроксимации АЧХ)))

Может, но считается, что лучше на Fs головки настраивать.

[shutoff]

Приведу примеры трёх разных аппроксимаций

---------- Сообщение добавлено 17:38 ---------- Предыдущее сообщение было 17:30 ----------

Может, но считается, что лучше на Fs головки настраивать.

Лишь когда у дина полная добротность равна оптимуму фвч Баттерворта Qts0.383. При смещении Qts в ту или иную сторону Fb смещается обратно пропорционально. То бишь при уменьшении Qts Fb выше Fs и наоборот. Так гласит теория Тиля- Смолла.

---------- Сообщение добавлено 17:42 ---------- Предыдущее сообщение было 17:38 ----------

Первая картинка- Ве4 -ФВЧ Бесселя 4 порядка. Вторая QB3 - квази баттерворта 3 порядок и на третей SBB4.

---------- Сообщение добавлено 17:45 ---------- Предыдущее сообщение было 17:42 ----------

Видите какая небольшая разница в Fb, и чуть больше Vb? Какой вариант считать оптимальной настройкой резонанса ответа не имеет. Это разные ФВЧ и разные параметры. Каждый волен выбирать для себя что ему больше нравиться.

[Dzymytch]

вопрос, от которого уже закипают мозги.
Теория утверждает, что настройка фазоинвертора не зависит от ТС и голов, а зависит лишь от объёма ящика, площади и длины порта (плюс форма и раскрытие порта, но это уже нюансы).
В один и тот же ящик ставлю разные головы и наблюдаю что изменяется Fb. Кто может объяснить этот феномен?
Вложение 403230

В общем случае минимум импеданса между двумя горбами не соответствует частоте настройке фазоинвертора. Если читаешь на ангицком, скачай Vance Dickason - Loudspeaker design cookbook 7ed, там на 79 страничке объясняется почему.

[Dinosaurus]

лучше на Fs головки настраивать

При сочетании Qt=0,38 и Vas\V =1.41

[begemot61]

Подскажите - как точно настроить ФИ ?

А что значит точно? На какую-то конкретную аппроксимацию ФВЧ?
Ну измеряете, считаете, подстраиваете.
Как- http://www.audio-perfection.com/foru...ad.php?tid=705
Это всё удобно делать в https://kimmosaunisto.net/ Тем более что он бесплатный.

Рассуждать можно до бесконечности, пока разочек не измерите что получилось и не убедитесь что расчёты и то что получается совпадают не очень точно.
Потом немного меняете длину трубы и "вдруг" получается примерно то что планировалось. Хотя длина вроде как немного не та. Потом немного меняете ещё раз-и всё расползается.
Так что надо мерить давление. И именно мерить. И играться с длинной и с заполнением. Как с наиболее удобными для изменения переменными.

[алек-сей]

В общем случае минимум импеданса между двумя горбами не соответствует частоте настройке фазоинвертора. Если читаешь на ангицком, скачай Vance Dickason - Loudspeaker design cookbook 7ed, там на 79 страничке объясняется почему.

Можно объяснить причину, вкрадце.

[Dinosaurus]

Минимум импеданса - активное сопротивление звуковой катушки+сопротивление катушек фильтра. Вкратце.

[gaga]

Можно объяснить причину, вкрадце.

В общем случае, как правило, минимум импеданса между двумя горбами как раз соответствует частоте настройке фазоинвертора. Но бывают исключения, как уже выше писали не качественно изготовленный корпус не герметичный или голова не герметично закреплена. А так же фазовый сдвиг, накладываемый звуковой катушкой с большой индуктивностью, может привести к этому.

---------- Сообщение добавлено 21:26 ---------- Предыдущее сообщение было 21:23 ----------

Минимум импеданса - активное сопротивление звуковой катушки+сопротивление катушек фильтра. Вкратце.

Первоначальный замер импеданса в корпусе желательно проводить без заполнения и без фильтров

[shutoff]

Добавлю, что резонанка и импеданс скачет от уровня подводимого сигнала. А утечки негерметичности влияют лишь на добротность Qb. В резонаторе Гельмгольца итак есть большая "утечка" в виде горла инвертора.

[gaga]

я кстати так и не понял существует ли "правильная" настройка такой системы, настраивал всегда на слух как самому лучше кажется

На слух, конечно, хорошо, ведь в конечном итоге для себя, любимого делаем, но всё же желательно в начале провести расчёты.
Странно, что уже 36 страниц темы, а никто толком не объяснил простым понятным языком, что одной единственной “правильной” настройки фазоинвертора не существует. Все зависит от того, какую отдачу по низам вы хотите получить в конечном итоге от НЧ секции вашей проектируемой колонки. Т.е. сопряжения ящика с фазоинвертором (РГ) и головы, и какая АЧХ получится в итоге. Тиль-Смолл насчитали 15 оптимальный сопряжений. Но на самом деле если исключить частные случаи, то на практике используют 6 типов оптимальных сопряжений:
3 ровных (плавный спад АЧХ) - SBB4, QB3, SC4, если Qts головы <0.4
и 3 с горбинкой(АЧХ с горбом) - BB4, SQB3, C4, если Qts головы > 0,4.
Вот их свойства:
Ровные:
1. SBB4 или Super Forth-Order Boom Box - характеризуется большим корпусом, низкой частотой настройки (более длинная труба) и хорошей переходной характеристикой (Не обращайте внимание на термин "бумбокс" это в позитивном смысле).
2. QB3 или Third-Order Quasi-Butterworth - наиболее популярное согласование, поскольку оно дает более компактный корпус и более низкую f3. Однако переходные характеристики не такие хорошие, как у SBB4 или SC4.
3. SC4 или Forth-Order Sub-Chebyshev - примерно такой же размер корпуса и f3, как у SBB4, но с другой частотой настройки. Несколько ухудшенные переходные характеристики по сравнению с SBB4.
Кривые (с горбом):
как правило, имеют худшие переходные и частотные характеристики. Но могут достигать более низких значений f3.
1. BB4 или Forth-Order Boom Box - имеет пик в отклике близко к точке начала спада, подобно ЗЯ с высоким Qtc <1.2
2. SQB3 или Super Third-Order Quasi-Butterworth – так же, что и согласование QB3, но для высокого значения Qts.
3. C4 или Forth-Order Chebyshev - может быть полезно для низких значений пульсаций (менее 1 дБ).

При симуляции так же можно играть
- заполнением (демпфером) (Qa 100 - пустой ящик, без заполнения, Qa – 5 плотное заполнение (частота растет)
- раскрытием концов порта (форма - труба, конус, рупор, песочные часы и т.п.) поверьте это может существенно повлиять на длину и диаметр порта (диаметр и длину симуляция посчитает сама)
Так же нужно проконтролировать Ql потери в воздухе, утечки (стандартное значение = 7) и Qp потери в трубе ( если порт не какой то экстремально экзотический, то 15)
При симуляции так же важно следить за:
- за скоростью потока воздуха, выходящего из трубы (больше 15м/с будет не приятно посвистывать) лечиться либо увеличением диаметра или формой раскрытия (песочные часы экспоненциальный рупор не свистят)
- за главной частотой органного резонанса (что бы была намного выше частоты среза вуфера)
- за превышением хода головы Xmax
- временем групповой задержки ГВЗ
И самое главное не стоит пытаться запредельно выжать из головы что она реально низко играть не может. С помощью фазика можно нагнать давление, но качество баса будет ужасно. Не стоит слишком низко от Fs головы настраивать порт.
Вот вроде все выжимки по оптимальной настройке фазика. Если что забыл прошу аксакалов дополнить.