ldsound.ru »Calculul dificil al încrucișărilor sistemelor acustice
Ca ventilatoare de sunet, un sistem de difuzoare multiband este de obicei proiectat. Este foarte simplu. Sub difuzorul disponibil LF (LF / MF) a fost creat volumul dorit al casetei. Lățimea panoului frontal determină dimensiunea difuzorului basului (LF / MF). celelalte boxe sunt situate. pe baza considerentelor estetice. Crossover este calculat ca metoda „clasică“ - pe hârtie (sau cu mici canale) în conformitate cu formulele cu coeficienți lungă cunoscute pentru a obține o caracteristică de filtrare dorită. Punând totul împreună și obținând rezultate. unii dintre ei sunt mulțumiți de asta. în timp ce alții încep să se întrebe. de ce rezultatul nu corespunde calculelor. Nu se întâmplă fără a fi în mod special "avansați", începători să declare. că toate sistemele multiband. să o spui ușor. Nu acordați atenție. Într-adevăr. care este concluzia. În trecut, eu însumi am calculat designul acustic și încrucișările prin formule. S-a făcut calcularea încrucișărilor. bazându-se pe rezistența nominală (Z) a difuzoarelor. urmată de o lungă procedură de montare "de urechi". Sa dovedit. dar nu atât de fierbinte ca. Satisfăcătoare. Lucrul este. că nu am luat în considerare o serie de caracteristici în calcul. Caracteristici. care distinge difuzoarele de rezistențe. și acustică multibandă de la un emițător de punct. Acum este mai ușor pentru mine. există un complex de măsurare. cu care am învățat să lucrez bine. și există sisteme CAD. care ne permit să simulăm acustica. având în vedere toate subtilitățile sale. Și aici, la următoarea cunoaștere cu produsul. calculat prin formule și adus la măsurători. Am decis să acord o atenție deosebită crossover-ului. Design. așa cum sa dovedit. era cu benzi care nu erau în principiu reductibile. care la prima vedere nu vei spune. Mai ales. uitandu-se la raspunsul la frecventa unui midbass simplu si ieftin.
Crossover-ul folosit este un clasic. Prima comandă este la mijlocul basului (în imaginea de mai sus măsurătorile sunt luate fără crossover) și primul ordin pe tweeter. Se pare. care ar putea fi mai bine. decât un filtru de primă comandă. Aproape orice audiophile va spune. că într-un sistem cu difuzoare bidirecționale, capetele conectate prin acest filtru vor furniza un răspuns liniar de fază (PFC) și bun. fără ezitare și strângere. caracteristică de tranziție (PX). Un domeniu larg de radiații în comun poate fi compensat prin separarea frecvențelor de separare. Din păcate. totul este bun numai în teorie. În practică, primul ordin de filtrare funcționează rareori cu un rezultat acceptabil. Voi încerca să clarific. de ce se întâmplă. Nu citez rezultatele efective ale măsurătorilor. doar modelarea în LspCAD. Așa cum a demonstrat practica. rezultatele simulării în acest sistem CAD sunt confirmate cu o precizie ridicată de rezultatele măsurătorilor reale.
Imaginea de mai jos prezintă un sistem bidirecțional care utilizează filtre de ordinul întâi cu o frecvență de 2500 Hz. Crossover-ul este calculat. pe baza rezistenței nominale de încărcare pentru LPF - 6 Ohm. pentru HPF - 4 Ohm. Difuzoarele au o impedanță constantă de 6 ohmi (Midwoofer) și 4 ohmi (Tweeter). Dimensiunea suprafețelor lor radiative este de 1 mm. iar centrele acustice sunt situate la un punct (x = 0, y = 0, z = 0). În general. condiții de muncă ideale. care în viața reală nu poate fi. Caracteristica de transfer a unui astfel de sistem este prezentată pe grafic în parte. Caracteristicile rămase în acest caz sunt, de asemenea, liniare.
La prima vedere. crossover-ul este ideal. Dar, la urma urmei, întregul sistem este prezentat aici ca ideal. Să corectăm defectul enervant și să-l aducem mai aproape de realitate. Adăugați o cutie potrivită și utilizați dimensiunile suprafețelor radiante pentru bobina centrală - 110 mm. iar pentru tweeter - 25,4 mm. Locația tweeterului va fi un punct de referință cu coordonatele x = 0, y = 0, z = 0. Woofer-ul mediu este situat sub tweeter. centrul său acustic este deplasat în jos cu 130 mm și încastrat cu 25 mm (x = 0, y = -130, z = 25). Printre sistemele bidirecționale care utilizează un subwoofer de 4,5 inch și un tweeter de 1 inch sunt valori tipice ale locației centrelor acustice.
Primul grafic prezintă AFCS-ul sistemului. pe răspunsul de frecvență secundar în afara axei. Așteptați un astfel de rezultat. Deoarece centrele acustice ale radiatoarelor se află la o anumită distanță unul față de celălalt. există o diferență de timp între ele pentru undele sonore. prin urmare, putem vorbi despre diferența dintre fazele lor acustice. Aliniați răspunsul de fază prin două metode. locația centrelor acustice ale capetelor este strict pe axa (radiator coaxial) sau corecția de fază în crossover. Dar din moment ce vorbim despre filtre de prim ordin. din motive evidente, corecția de fază în crossover-ul cu acestea este imposibilă. Prin urmare, mergem invers.
Deoarece imaginea de mai sus arată clar o scădere puternică în domeniul de frecvență al secțiunii. sugerează semnul opus al fazelor acustice ale radiatoarelor din această regiune. Încercăm includerea antifazei. deși acest lucru este din nou în teorie. Acest moment despre funcționarea în fază a capetelor când se utilizează filtre de ordinul întâi.
Acum AFC se află în intervalul de neregularități +/- 3 dB. Deși există în mod clar probleme cu PFC. Dar ce se întâmplă cu răspunsul în frecvență în afara axei. Dar acestea sunt încă dinamica "ideală". Adăugați o impedanță reală.
Cu acest filtru, tweeterul funcționează fără obstacole în domeniul frecvenței de rezonanță (și este destul de scăzut - 750 Hz). Midwooferul reproduce practic toată banda de frecvență cu atenuare redusă sau fără atenție. Ne uităm. care va fi. dacă adăugați capete reale AFHC.
Este cerut. pentru care au luptat. Funcționarea în comun a capetelor este asigurată în domeniul de la 600 Hz la 8 kHz. FCH are un rost. Frecvența razei de frecvență în afara axei și modelul de directivitate promovează colorarea sunetului pe o gamă largă de frecvențe. o zonă îngustă a efectului stereo și necesitatea de a asculta un astfel de sistem strict pe axa tweeter-ului. Tweeterul funcționează în zona de rezonanță. iar vestul este în afara zonei pistonului. Singurul lucru. care a rămas satisfăcător - PX.
Cu o gamă largă de frecvențe de capete de articulație. utilizați adesea separarea frecvenței de separare. Încercăm această opțiune. Filtrul low pass utilizează o frecvență de cutoff de 1 kHz. pentru HPF - 6 kHz.
Primele deficiențe au fost exacerbate. Acum există o mare inegalitate a răspunsului axial de frecvență și cel mai grav răspuns de frecvență în afara axei. Poate. Merită să încercați o secțiune de frecvență înaltă de 8 ... 10 kHz. Deoarece midwoofer-ul, bazat pe rezultatele măsurătorilor, AFC funcționează până la 8 kHz. îl puteți conecta fără filtru. iar pentru un tweeter să folosească un filtru de primă ordine cu o frecvență de cutoff de 10 kHz. Încercăm această opțiune.
După cum puteți vedea. atenuarea la frecvența de rezonanță a tweeterului nu este suficientă nici pentru o astfel de frecvență înaltă de separare. Și ce se întâmplă cu răspunsul în frecvență în afara axei. Interfața woofer-ului funcționează fără filtru într-o gamă largă de frecvențe. tweeter-ul îl acceptă numai. iar modelul este mai rău. decât în orice alt caz. Midwoofer. în virtutea legilor fizicii. are o îngustare a modelului de radiație deasupra frecvenței. care este determinată de dimensiunile suprafeței sale radiații. În cazul ideal. această frecvență este c / d, unde c este viteza sunetului în mediul de aer (345 m / s), d este diametrul diafragmei (în metri). Pentru difuzorul utilizat în exemple, diametrul diafragmei este de 110 mm. care limitează utilizarea la frecvențe mai mari de 3 kHz.
Modificarea răspunsului în frecvență în afara axei și îngustarea modelului direcțional este, de asemenea, evidentă în difuzoarele combinate în bandă largă. De exemplu. Mai jos este rezultatul măsurării difuzorului de bandă largă 4 A 28 măsurat pe o axă și cu o abatere de la axa cu 45 de grade.
După cum puteți vedea. se produce schimbarea frecvenței. începând cu o frecvență de 1500 Hz. care este de acord cu formula de mai sus (c / d = 1604 Hz).
Din acest motiv. Aranjamentul centrelor acustice ale emițătorilor în sistemul multiband ar trebui să se facă după cum urmează. astfel încât distanța dintre ele să nu depășească lungimea de undă la frecvența de separare.
Ce se poate face pentru a elimina toate deficiențele de mai sus, atunci când utilizați același sunet și tweeter. Nu prea mult în modeling. Când folosesc filtrele din a treia ordine, am obținut următoarea imagine.
Dupa ce a petrecut o ora - alta pentru modelare. puteți chiar să scoateți caracteristicile la o eroare a unui cuplu decibeli. iar diagrama direcției este chiar mai largă. Întrebare rezonabilă. dacă rezultatele simulării coincid cu rezultatele măsurătorilor reale. Vă sugerez să priviți imaginile de mai jos și să răspundeți la această întrebare.
Dar pentru asta. pentru a obține rezultatele dorite. Sistemul CAD trebuie să "cunoască" viitorul ca pe toate. dimensiunile cutiei. locația vorbitorilor. AFHC și IHC. Altfel, în schimb. pe care le puteți obține:
obținem asta. care va fi:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: