Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Planarni, horn, dinamični...
softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 20 Mar 2009, 21:31

Primer samogradnje dvosistemskega zvočnika z Seas komponentami. Vsebuje visokotonec, ki so ga, da bo zmeda večja, pri Intertehniku po svoje poimenovali Seas NoFerro 900, kar naj bi pomenilo, da je brez ferrofluida in ima rezonančno frekvenco cca 900 hz, membrana pa je iz tekstila, če se ne motim (sicer je njihova oznaka bolj logična od seasove). Nizkosrednjetonec je bil pri Intertehniku poimenovan Seas WA 150, ima pa papirnato membrano. Obe zvočni enoti sta predstavnika "stare šole" gradnje driverjev, torej non-hightech, kar osebno zelo cenim. Pozneje bomo sicer probali tudi "naprednejšo", aluminijasto varijanto, kar tako za primerjavo. Na spodnjih grafih lahko vidite frekvenčne in impedančne karakteristike teh dveh enot, vgrajenih v basrefleksno ohišje cca 10 litrov, uglašeno na cca 50 Hz. Ko boste podatke primerjali z tistimi na Seasovi strani, imejte v mislih, da so njihove meritve narejene v "neskončni" ploskvi, ponavadi je to takšen ali pa drugačen IEC baffle. Tukaj se ne bomo ukvarjali s puščobno teorijo, ker je tega dosti na netu, ampak bomo poskušali biti bolj praktični, to pomeni, da bomo ugotavljali, kaj konkretno različni pristopi prinesejo h končnemu zvoku kište. Kar sledi, predstavlja izključno moj osebni pogled na gradnjo zvočnikov, lahko svobodno izrazite svoje pomisleke, vprašanja, seveda pa tudi ugovore. V prilogi so meritve (txt datoteke) uporabljenih zvočnih enot, tako da lahko vsak sam sproba štrikat kretnico (na primer v Boxsim).

Seas H0456 25TF

http://www.seas.no/images/stories/vintage/pdfdataheet/h0456_25tf.pdf

Seas CA15RLY

http://www.seas.no/images/stories/prestige/pdfdatasheet/H1216_CA15RLY_Datasheet.pdf
Attachments
seas drivers.zip
(26.38 KiB) Downloaded 247 times
Seas 2way.PNG
Seas TW.PNG
Seas WOOFER.PNG

softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 22 Mar 2009, 15:17

Torej, govorimo o "low fidelity" dvosistemski opciji, ki služi nezahtevnemu poslušanju glasbe.
Čeravno sta obe enoti predstavnika takoimenovane "stare šole" gradnje zvočnih enot, ki je meni osebno bolj blizu, kot pa novodobna, "napredna hightech" šola, imata kljub temu par majčkenih pomanjkljivosti, ki pa niso tako "grozne", da bi se morali zgražati. Pri visokotoncu, bi si na primer želel dušeno komoro in s tem malo nižjo rezonančno frekvenco, kar je vedno dobrodošlo v smislu zmanješavanja popačenj na spodnjem frekvenčnem spektru visokotonca. Pri nizkosrednjetoncu me "moti" tuljavnik, ki je iz aluminija, raje bi videl takega iz steklenih vlaken, ali pa kakršnegakoli drugega materijala (nomex, kapton,etc), katerih vpliv na mehanski upor je dosti bolj ugoden. Pri aluminijastih tuljavnikih se razvijejo tim tokovna vrtinčenja (eddy currents, wirbelströme):
Rms.jpg

Če pogledamo frekvenčno in impedančno krivuljo, vidimo da ima nizkosrednjetonec poudarjeno eno širše frekvenčno področje z središčem okrog cca 800 Hz (motnje so vidne tudi na impedanci), ter serijo rezonanc pri 5, 6.5 in 9 kHz (ta zadnja na mojem grafu ni toliko izrazita, ker je meritev bila narejena v škatli, ki ima prednjo stranico nagnjeno za cca 8-10 stopinj, ne spomnim se točnega kota, jebiga), vse to lahko (med drugim) pripišemo naslednjim dejavnikom:

- poudarek na srednjem spektru je posledica geometrije membrane in kape (ki ščiti pred vdorom prahu v tuljavnik), obenem pa ravno ta kapa, ki je iz mehkejšega materijala, blaži višje frekvenčne rezonance (brez nje in z "faznim špicem" - phase plug, bi bila morda ta anomalija na srednjih manjša, vendar bi bolj istopale rezonance pri par kHz)
- overhung principu (visoka tuljava in kratka zračna reža), kljub temu ima za ta princip odlično ekstenzijo, ki v osi praktično seže do skoraj 10 kHz

Omenil bi še luknjo pri cca 1.3 kHz, ki pa je pri tipičnem kotu poslušanja manj izražena.
Ta nizkosrednjetonec ima (tako kot 90% nizkosrednjetoncev - konstrukcijsko pogojeno) še kar močno izražena popačenja neparnih harmonikov, kar se odraža "hladnem" in "sivem" prizvoku, v spektru 1-2 kHz, tukaj ima zelo veliko "družbo" v svetu konusnih nizkosrednjetoncev. Metoda za zmanjševanje le-teh, je med drugim v tim "shorting ring" (sami si prevedite ali pa pokličite Toporišiča na pomoč) ali pa v "underhung" principu (slednji je pri meni ljubši - kratka tuljava, visoka zračna reža).
Kakorkoli že, naša naloga je iz vsega tega šmorna narediti nekaj poslušljivega. In kaj bi naj sedaj to pomenilo? Govorim o tonalni uravnoteženosti, ki je pri meni prva na seznamu in to iz čisto preprostega razloga: omogoča nam, da po barvi zvoka prepoznamo inštrumente. Tukaj me že grabi hudobija in bom rekel, da ima "živahen" zvočnik tipa lowther, zelo slab posluh (prazaprav je gluh) za barvo zvoka; zaradi povzdignjenega srednjevisokotonskega spektra, je bolj ali manj "tonal color deaf", klasična kitara zveni kot folk, kar je nekaterim celo všeč!
Sedaj bodo ti nekateri rekli, kaj pa če nam tonalna uravnoteženost in barva zvoka ne pomenita nič in imamo radi "schrei"?
Hja, tu boste potem prepuščeni sami sebi, kar mogoče niti ne bo tako hudo, če vas bo več. Če bi še kdo rad zagovarjal domnevno "višjo detaljnost" in "transparenco", ki je posledica tega, da veselo odvržemo kretnico, bi rekel samo to, da za dosego le teh obstojajo druge metode, pri katerih se sploh ne rabimo odrekati čemurkoli (o tem kdaj drugič). Torej v pričujočem primeru se bomo poskusili približevati temu idealu tonalne uravnoteženosti, čeravno se mu bomo približali zgolj pogojno in v okvirih, ki jih od dvosistemcev lahko sploh pričakujemo. Če pri zvočnikih odstranimo upore na srednjevisokotonskih enotah, dobimo večji "izkoristek", "dinamiko" in "detaljnost", vendar ali je to potem še poslušljivo, oziroma vzeto kot korak k približevanju originalnemu zvoku? Mislim, da ne.
Preden se lotimo kretnice, se še vprašajmo, kje bodo stali zvočniki, stran od zidu ali pa neposredno ob njem? Zakaj bi to bilo sploh važno, zvočnik mora tako ali tako vsepovsod špilati, kajne? Jok brate, od postavitve je odvisna naša uglasitev kretnice in sicer:

- če bo zvočnik ob steni, si lahko "privoščimo" linearno uglasitev, ker bo stena ojačala nizkosrednjetonski spekter. Ampak takšna uglasitev bo pri postavitvi na prostem rezultirala v plehkem zvoku.

- Če bo zvočnik daleč od okoliških sten, je bolje, če ga uglasimo tako, da bodo spodnji spektri rahlo (2-3 dB) povzdignjeni, s tem bomo rahlo kompenzirali nebogljenost malih dvosistemcev, pri prosti postavitvi (bolj je nizkotonec oddaljen od tal, večje luknje ima pri zgornjem basu, ponavadi je ta luknja najglobja pri cca 150 Hz, je pa sicer odvisna od postavitve.
V poštev pride še tim "downtilting response", torej razpon, ki je sicer relativno gledano linearen, vendar "nagnjen v osi" - rahlo pada proti višjim frekvencam, na primer 3 dB po dekadi.

No, pa sedaj sprobajmo naslednji "urbani mit" in sicer, da je za izračun kretnice dovolj formula. No, za izračun mogoče res, za dober zvok bo pa verjetno premalo, ampak eni bodo rekli "who cares?!".
Pa začnimo s paralelno kretnico 1. reda (serijske pridejo pozneje), za visokotonec sem uporabil za izračun povprečno impedanco 5 oHm-ov, za nizkosrednjetonec 6 oHm-ov, visokotonec sem dušil 11 dB, zato, da sem ga približal nivoju basa, ciljna rezna frekvenca je bila 2000 Hz. Po formuli dobimo 0.47 mH za bas in 15 uF za visokotonec.
Ups, ni najbolje izpadlo.
Formula ni upoštevala "divjih" impedančnih karakteristik obeh enot, torej dejstva, da nimata "omskega upora". Srednji toni štrlijo ven, pri varijanti visokotonca v fazi, pa je luknja pri 8 kHz. Se nadaljuje...
Attachments
2way 6dB 1.PNG
2way 6dB 2.PNG
2way 6dB 3.PNG

softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 22 Mar 2009, 22:42

In kam nas to pripelje, če vztrajamo pri (električnem) filtru 1. reda? Visokotoncu moramo obrniti polariteto, obema pa moramo spremeniti vrednosti elementov do te mere, da dobimo uravnotežen razpon.
Razen morda pri nizkosrednjetoncu, pri visokotoncu ne bi mogli govoriti o akustičnem (merodajnem) filtru 1. reda, ker visokotonec pod 1 kHz pada z cca 18 dB po oktavi, kar je v bistvu že 3. red. Merjeno v osi, morda še edino "moti" majhna luknja pri 3.5 kHz (efekt difrakcije ohišja, zaradi širine zvočnika, cca 20 cm) in pa morda 3 dB poudarek med 15 in 18 kHz, oboje se omili pod tipičnim kotom poslušanja. Bi torej sedaj to lahko bila končna varijanta? Nekako se mi zdi, da bi znal visokotonec "trpeti", ker ga kretnica skoraj nič ne ščiti pred nizkimi frekvencami (hod) in toploto (wati). Tudi če bi bil zvok pri mali jakosti soliden, pa ne bi mogli izkoristiti "ogromne" dinamike, ki jo tak boxič lahko ponuja.
Bo treba povečati strmino reza na višji red.
Attachments
Seas 2way 6dB final.PNG

softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 22 Mar 2009, 23:08

Morda bi bila še najboljša varijanta 2. red, električno gledano, seveda ali pa spodaj prikazana kretnica 4. reda?
Poslušal sem obe in zdi se mi, da zveni kretnica 2. reda precej bolj naravno.
Sledi povzetek...
Attachments
Seas 2way 12dB.PNG
Seas 2way 24dB.PNG

softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 24 Mar 2009, 21:54

Ta sestavek bom čez čas še verjetno dopolnil (ko se bom še česa važnega spomnil), zaenkrat pa takole:

moja osebna izkušnja mi pravi, da je treba pri kretnicah komplicirati samo toliko, kolikor je minimalno potrebno in nič več. To ponavadi lahko pomeni zgolj tuljava za nizkosrednjetonec in kondenzator in tuljava za visokotonec (poleg dušenja z upori ali autoformerji).
Med (tehnično korektnimi) blagimi filtri in strmimi filtri je s stališča zvoka velika razlika, pri čemer imajo prvi veliko prednost v dinamiki, sproščenosti reprodukcije, velikosti odra in izvajalcev, ter poslušljivosti na dolgi rok. Ta drugi (strmi filtri), pa imajo poleg tega, da so v vsem naštetem občutno slabši, še zelo izraženo trdoto v zvoku (sploh pri reznih frekvencah okrog 2-4 kHz) in to lahko do neke mere omili izključno mega draga feršterkarija, ki pa ne povrne dinamike.
Morda bi jaz sam v tem oziru izbral shemo kretnice, ki je navedena čisto na začetku

Po vsem skupaj bi rekel, da je ob uporabi (frekvenčno gledano) neproblematičnih enot, kretnico možno za silo uglasiti tudi na uho, pod pogojem, da imamo na voljo ogromno časa (čeravno se bojim, da tudi to kljub vsemu ne bo dovolj). Kot osnoven nasvet bi lahko podal to, da glede na vrednosti, ki jih izračuna formula, za nizkosrednjetonec raje uporabimo precej večje induktivnosti; s tem bomo imeli več možnosti za dosego tonalne uravnoteženosti.
Drugi nasvet bi recimo bil, da tovarniško navedenemu podatku o (teoretičnem, matematično preračunanemu) izkoristku, raje odvzamimo 4 do 6 dB (baffle diffraction step), ko bomo preračunavali potrebno utišanje visokotonca, na nivo nizkosrednjetonca.
Sicer pa, če vam samogradnja veliko pomeni in imate PC, zakaj ne bi uporabili kakega od mnogih zastonjskih programov, ki znajo biti v veliko pomoč pri razumevanju tematike in razvijanju občutka za "štrikanje" kretnic?
Že kakšen RTA analizator je lahko v veliko pomoč, pri opazovanju vpliva, ki ga imajo elementi pasivne kretnice na tonaliteto in celoten zvok zadnjega člena v verigi. Vem, da so vam drugje vbijali v glavo drugačne resnice, ampak to je bil eden temeljnih razlogov za ustanovitev tega foruma. Raziskujmo te stvari večplastno.
Vsekakor je slušni test na koncu tisti, ki mora dati žegen na vso to objektivno (im)perfekcijo, ampak že samo do tja priti, ni mačji kašelj. Vsi ti kupi grafov niso sami sebi namen, ampak so v funkciji pomoči, oziroma način za obdelavo podatkov, ki naj bi vsi skupaj kasneje privedli do tega, da ohranimo vsaj minimalno veselje pri poslušanju glasbe, ki nam je pri srcu. Minimalna stopnja linearnosti, oziroma tonalne uravnoteženosti je zgolj eden od osnovnih pogojev približevanja večno izmikajoči živi referenci. Naj vas ne zavede, da ima tipična kretnica zgolj nekaj elementov; ob njihovih optimalnih vrednostih, stoji in pade zvočnik. Ob vsem skupaj sploh ni za zanemariti dobrega posluha in tudi dobrega okusa. Ker imamo doma polno akustičnih inštrumentov in sem precej pogosto v stiku z živim zvokom manjših zasedb, bi mi šlo strašno na živce, če bi ves ta, meni tako ljubi zvok živih inštrumentov, moja hajfaj ropotija tonalno popolnoma izmaličila in to v imenu nekakšne "večje transparence". Če doseganje neke minimalne tonalne uravnoteženosti pri bookshelf zvočniku pomeni odpoved določeni "detaljnosti", potem naj bo tako.
Če hočemo več, si bomo morali izbrati kakšen zahtevnejši projekt in po vsej verjetnosti drugi princip delovanja, žal.
Če nam je pa minimalna seznanitev z softverskimi pripomočki zoprna, potem pa ne vidim druge rešitve, kot da se držimo preverjenih diy stvaritev, ki jih po netu mrgoli (karkoli že to pomeni).

P.S.: vse zgoraj napisano, zgolj moje osebno mnenje ;)

softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 25 Aug 2012, 22:41

Največja skrivnost dobro uglašene kretnice, ki da odlično mikro in makro dinamiko, brez trdote in kričanja je...

- obvezno uporabiti visokotonec ali srednjetonec vsaj oktavo, če ne dve nad željeno rezno frekvenco

- uporabiti blage filtre (1. red z RCL kompenzacijo Fs-a ali pa največ 2. red)

pri čemer naj poudarim, da se za dejanski padec, oziroma strmino reza vedno šteje akustični padec in ne električni. Kaj to pomeni? Visokotonec, ki že sam pada 12dB po oktavi pod, recimo, 2kHz, če dodamo kondenzator z namenom, da režemo navzdol pod 2kHz, dobimo filter 3. reda, oziroma 18dB po oktavi in ne filter 1. reda (6dB po oktavi).
Drugi primer: pri nizkotoncih včasih ena tuljava (za lowpass/nizkopropustni filter) ni dovolj za filter 1. reda, ampak samo malo atenuira negativni efekt baffle diffraction step.

http://www.t-linespeakers.org/tech/baff ... index.html

To je lahko še bolj izraženo pri OB/dipol nizkotonskih kombinacijah. V takem primeru je potreben električni filter 2. reda, zato, da dejansko dobimo akustični filter 1. reda.

Tisto, kar nam da karakteristični zvok posameznega filtra, je vedno odvisno od akustičnega padca zvočne enote. Strmi akustični filtri vedno zvenijo trdo in rabijo mega drago elektronik, da vse skupaj postane znosno, dokazov za to je polno, samo poslušati je treba.

DIYFREAK
Stara faca
Posts: 165
Joined: 22 Jan 2010, 20:05

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby DIYFREAK » 26 Aug 2012, 22:55

Zelo poučno in koristno :super: ! No tudi sam pristaš kretnic 1 reda če je le možno in pa seveda če vem da se zvočniki ne bodo uporabljali za kakšne celonočne fešte :zmaga:

softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 27 Aug 2012, 00:59

Saj, zato pa pravim, da moraš tviterje uporabiti vsaj oktavo višje od tam, kjer se začne padec, potem boš z njimi lahko ozvočeval tudi čage.

hazzard
Uporabnik
Posts: 16
Joined: 25 Feb 2014, 16:47

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby hazzard » 07 Mar 2014, 14:27

Pozdravljeni,

Ker je to moj prvi dizajn zvočnika, bi rabil kakšen komentar, če gledam v pravo smer.

malo sem se igral v boxsim z dizajnom kretnice. Uporabil sem enote od SB acoustics:

- woofer SB17NRXC35-8 (Fs = 32Hz)
- tweeter SB29RNDC (Fs = 680Hz)

škatlo sem definiral okrog 25 litrov s portom zadaj, uglašena na 34Hz. Filter za woofer je LP 1. reda, dušilka 2 mH, poleg tega pa še korekcija impedance RC vzporedno z wooferjem.

Filter za tweeter je HP 2. reda C = 3.3uf, L = 3 mH in RC za korekcijo impedance vzporedno s tweeterjem. To me skrbi saj formula vrže ven, da je rezna frekvenca pri cca 1600Hz.

Woofer je nameščen v centru škatle, medtem ko sem tweeter izmaknil v desno za 3cm - tudi to pomaga pri višjih tonih.

boxsim mi po nekaj urah iskanja pravih vrednosti elementov, poda odziv na spodnji sliki. Kaj se vam zdi? Se bo nekaj podobnega obnašalo tudi v realnosti? Meni namreč deluje odlično, kar preveč lepo, da bi verjel :)

- pri vsem tem je električni frekvenčni potek posameznih zvočnikov popolnoma drugačen kot na SPL sliki. Me mora to skrbeti?
Attachments
2-way_SB_response.jpg

softspeaker
Site Admin
Posts: 2113
Joined: 11 Mar 2009, 09:45
Location: Brezno (Abyss)

Re: Mala šola samogradnje - dvosistemc 1.del

Postby softspeaker » 08 Mar 2014, 12:27

Zdravo,

"pri vsem tem je električni frekvenčni potek posameznih zvočnikov popolnoma drugačen kot na SPL sliki. Me mora to skrbeti?"

ja, absolutno, to kar si podal, so zgolj idealizirane krivulje in kretnica narejena na ta način, ne bo ravno odražala realnega stanja. V prilogi imaš meritve teh zvočnih enot, ki sem jih naredil pred leti, vstavi jih v Boxsim in potem poskusi simulirati kretnico. Imena datotek so recimo:

SB mid f (frekvenčni razpon) in SB mid z (impedanca)

Še droben nasvet: SB29RNDC bi ti močno odsvatoval, ker je to len visokotonec - preizkušeno.
Attachments
SB Acoustics.zip
(27.61 KiB) Downloaded 239 times


Return to “Zvočniki”

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest

cron