[2-drożne] Satori mw13p-4, seas h1396-04 27tffnc/g

[XMechanik]

Założenia: niewielka konstrukcja, 8..10l, f6 w okolicach 40Hz ogólnie zrównoważona odpowiedź na osi głównej i zbliżony do liniowego przebieg charakterystyki power resp.

Przetworniki: Satori MW13P-4 [link] i Seas H1396-4 [link].

Obudowa o wymiarach zewnętrznych 16x29x29cm:, wykonana ze sklejki brzozowej 18mm. Wewnątrz znajduje się poprzeczka łącząca środki boków. Na obu bokach oraz górnej ściance wklejone są listwy wzmacniające ze sklejki 12mm o szerokości 5cm. Biegną one od frontu do tylnej ścianki i mają za zadanie wzmacniać "kanapkową" strukturę obudowy.

Przetworniki umiejscowione centralnie, ich środki znajdują się 4cm i 15.5cm od górnej krawędzi.

Do wyznaczania power resp. były wykonane pomiary off-axis z krokiem co 10 stopni. Stolik obrotowy nawet się sprawdził [link].

Projektując filtry początkowo poszukiwałem punktu podziału w okolicach 2.5-3kHz, ale zgranie charakterystyk przetworników pod kątem założonej odpowiedzi power resp. okazało się trudne. Rozluźniłem więc kryteria na częstotliwość podziału i pojawiło się takie rozwiązanie:


Tyle, że punkt podziału wypadł w okolicach 5kHz. Odległość między końcem pasma użytkowego midwoofera (5kHz) a breakup'em membrany (8kHz) jest niewielka i wymaga ostrego filtrowania.


Innym efektem ubocznym wysokiego podziału są znaczące zapadłości na charakterystykach V które pojawiają się już przy 20 stopniach.


Zwrotnica nieminimalistyczna, ale też nie bardzo skomplikowana (wersja skorygowana, zob. następny post):


Moduł impedancji (pomiar).


Filtry obu dróg zmontowane na ścinku sklejki. Zestaw filtrów L i P (rezystor korygujący 12R 20W jest przylutowany do nasuwek midwoofera):


Zwrotnica przymocowana jest do dolnej części obudowy.


Widok ogólny (wykończenie woskiem Osmo półmat) :


Pomiar freq resp. korekcji zwrotnicy (porównanie obu egzemplarzy)


Parametry midwoofera okazały się dość odległe od katalogowych (np. fs=58Hz zamiast 41Hz) zmierzona charakterystyka odbiega od symulacjiw zakresie LF.


Lista części użytych w zwrotnicy:
Cewka powietrzna 0.18 mH 0.550 Ohm drut-0.50
Cewka powietrzna 0.43 mH 0.545 Ohm drut-0.70
Cewka rdzeniowa 0.560 mH 0.144 Ohm drut-1.00 Fe 0,021 Kg
Cewka powietrzna 0.20 mH 0.200 Ohm drut-1.00
Kondensator elektrolityczny Jantzen EleCap 100uF
Kondensator elektrolityczny Jantzen EleCap 18uF
Audyn Cap MKT 2,70 uF
Audyn Cap MKT 4,70 uF
Jantzen Audio Cross-Cap 0,68 uF
Rezystor Metalizowany 5 Watt 2,00 Ohm
Rezystor Metalizowany 5 Watt 4,70 Ohm
Rezystor Metalizowany 5 Watt 5,60 Ohm
Rezystor ceramiczny 20 Watt 12 Ohm
Rezystor SUPERES 5W 18.00 Ohm Drutowy bezindukcyjny

Bass reflex Monacor MBR-35 (ustawienie 110mm, zdjęta część ruchoma)

[XMechanik]

Do projektu wkradł się poważny błąd. Wyglądało nawet na to, że filtry będą przeprojektowane od początku. Jednak po chwili zastanowienia problem okazał się do ogarnięcia.

Problem był spowodowany błędną charakterystyką ZMA woofera. Wyeksportowałem ją z VituixCad przy pomocy narzędzia "convert IR to FR". Przy konwersji ZMA okno (rectangular) powinno zdaje się być ustawione na full, tymczasem było ustawienie na jakąś wartość, która pozostała po wcześniejszych pracach nad FRD. Trzeba na to uważać, po załadowaniu nowego pliku IR ustawienie okna się nie zmienia. W efekcie powstał znaczący błąd w charakterystyce impedancji woofera, np. minimum modułu przy około 300Hz wyszło ~2.8R zamiast ~4.2R. Czyli cały filtr woofera został zaprojektowany do pracy z inną, znacznie niższą niż rzeczywista, impedancją.

Najpierw sprawdziłem co się zmieni na charakterystykach jeśli załadować prawidłową charakterystykę zma licząc że zmiany okażą pomijalne. Tak się jednak nie stało, szczególnie ucierpiała charakterystyka power resp., która wyraźnie wygięła się ponad założony cel czyli liniowy spadek ok. 1.5dB na oktawę:



Opcję ewentualnego przeprojektowania filtra zostawiłem na później, na początek pomyślałem o rozwiązaniu na bazie istniejącego układu. Czy np. nie dałoby się coś zamieszać żeby impedancja obciążenia widziana z wyjścia filtra przypominała impedancję błędnie użytą do projektu, np. bocznikując woofer rezystorem:




No i okazało się, że zastosowanie rezystora 12R równolegle z wooferem przywraca liniowy przebieg charakterystyki power resp. Rzut oka na inne charakterystyki: on axis mieści się w granicach +-2dB (nawet trochę lepszym) w szerokim zakresie 90Hz-10kHz, a więc warunek ogólnego zrównoważenia odpowiedzi częstotliwościowej jest nadal zachowany. Moduł impedancji całego systemu ma minimum 4.3R przy 200Hz co nie powinno sprawiać problemu.

Dość istotne jest zastosowanie rezystora bocznikującego o odpowiedniej mocy. Można tu wykonać takie oszacowanie: midwoofeer ma moc znamionową 40W więc przy 4omowej impedancji znamionowej daje to 12.5V maksymalnej wartości napięcia skutecznego na jego zaciskach. Zatem w najgorszym przypadku na bocznikującym rezystorze wydzieli się moc U*U/R=12.5*12.5/12=13.1 W. Chociaż sytuacja kiedy przetwornik (a więc i rezystor) będzie pracował pod ciągłym maksymalnym obciążeniem prawdopodobnie się nie zdarzy, to zaaplikowałem z zapasem 20W rezystor ceramiczny, koszt właściwie żaden. Rezystor przylutowałem do nasuwek przewodu woofera co wydało mi się lepszym miejscem niż ścinek sklejki na którym jest reszta zwrotnicy. Przy dużych amplitudach bezpośrednie sąsiedztwo woofera wymusi pewien opływ powietrza.

Przed korektą kolumienki grały... no nie powiem że źle, wszystko niby było, jednak środek pasma (zwłaszcza dolny środek) był o krok do przodu a wysokie pół kroku do tyłu. W pierwszej chwili nawet pomyślałem, że to taki urok systemów na małych głośniczkach i że trzeba trochę adaptować słuch i percepcję. Ale międzyczasie znalazłem ten błąd i okazało się, że zastosowanie korekty ma... kolosalny* wpływ na brzmienie. Proporcje zostały odzyskane, pojawiła się równowaga, przestrzeń nie tylko w szerz ale i w głąb... Nawet obawy o brak zejścia okazały się przesadzone, czasem z tych maleństw płyną jakimś cudem dźwięki bardzo niskie (choć są to oczywiście tylko muśnięcia).

No i przyszedł ten przyjemny moment związany z hobby DIY, kiedy człowiek się czuje jak by mu kto cały regał CDków podarował. Odkurzane są nawet pozycje z najgłębszych warstw, najbardziej osłuchane i znane na pamięć i cały czas trawi ciekawość, czy tu jednak nie usłyszy się czegoś więcej, czy coś nie zabrzmi inaczej.
_________
*oczywiście nie bierzcie tego wszystkiego bardzo serio. to może być efekt subiektywny wywołany chęcią poczucia że poniesione trudy/koszty/czas nie poszły na marne :-)

[Pogromca mitow]

Ja mam taki nawyk, ze exportuje ZMA bezposrednio z pomiaru Limpem.
Co do mocy rezystora, to w symulacji Vituixa mozna sprawdzic jaka moc wydzieli sie na danym elemencie. Oczywiscie mozna to tez policzyc ze wzoru, ale komu by sie tam chcialo

Ciesze sie, ze opisales swoj przypadek, bo daje on do zrozumienia jak dobrze wykonane pomiary i symulacje moga pokazac problem z ogolnym balansem brzmienia. Pomiary nie klamia, jesli tylko dobrze je zrobimy i wiemy na co zwracac uwage :)