Projektowanie zwrotnic - do praktyków i nie tylko

[Sunao]

Witam,

Przeglądam zamieszczone w necie i na forum projekty zwrotnic i chciałbym zadać wam zasadnicze pytanie: jak wyliczacie te elementy? Z moich analiz wynika, że żadna zamieszczona przez was na forum zwrotnica nie pasuje do typowych filtrów.
W sieci jest masa kalkulatorów przeliczających zwrotnice przy zadanej impedancji głośnika i częstotliwości podziału. Wypadałoby z wykresu Z(f) odczytać impedancję dla częst. podziału, podstawić to do kalkulatora i wybrać jedną z trzech charakterystyk filtru.
No i nie pasuje zupełnie...
Zaczynam nabierać przekonania, że wasze filtry nie pracują zgodnie z żadną z teoretycznych charakterystyk, za to pewnie dobrze brzmią :)

Proszę, poprawcie mnie jeśli błądzę.

Sunao

[Pawel S.]

http://diyaudio.pl/viewtopic.php?t=11903
http://audiomania.info/articles.php?topic=2
http://audioefm.w.interia.pl/budowa_zw.htm
http://audioefm.w.interia.pl/dla_doc.htm
http://audioefm.w.interia.pl/problem_fi.htm

[Yoshi_80]

Tak najkrócej rzecz ujmując to teoria filtrów opiera się na modelu idealnym który nie posiada nieliniowej ch-ki amplitudowej i nie posiada również nieliniowej ch-ki fazowej a na dodatek nie jest głośnikiem! Po uwzględnieniu 3 powyższych argumentów nasze zwrotnice wyglądają jak wyglądają a ścisłe trzymanie się teorii mozna odstawić na pułeczke . Odrobina teorii jest jednak zawsze potrzebna do budowania dobrych zwrotnic.

[pegelmesser]

teoria filtrów opiera się na modelu idealnym który nie posiada nieliniowej ch-ki amplitudowej i nie posiada również nieliniowej ch-ki fazowej

A to dziwne bo z reguly filtry maja nieliniowa chcrakterystyke amplitudowa (i przy tym fazowa) i w sumie o to nam w filtrach chodzi zeby byla ona nieliniowa! (np. opadajaca w strone wyzszych czestotliwosci, czyli filtr DP)

[Sound Wave]

ale to o czym mówisz tyczy się charakterystyki układu "po filtracji"

jeśli budujesz filtr o nachyleniu 12dB/okt i dobroci powiedzmy 0,7 to żeby otrzymać charakterystykę teoretyczną muszą być spełnione następujące warunki

1) charakterystyka na wejściu musi być liniowa - głośnik takowej niema
2) charakterystyka impedancji musi mieć charakter rezystancyjny głośnik ma indukcyjno-pojemnościowy
3) elementy użyte do budowy filtra muszą być elementami idealnymi - np dla cewki brak rezystancji (w tym zakresie częstotliwości pasożytniczą pojemność cewki można pominąć tak samo jak indukcyjność kondensatora, jego upływność i rezystancje)
4) założenie że charakterystyka fazowa się "zgra" bo filtr 6dB/okt przesuwa o 90 stopni czyli jak mamy dwa to wystarczy podłączyć jeden głośnik w przeciw fazie i będzie ok też się nie sprawdzi bo wychodzimy z założenia że fazy na początku są zgodne - a wcale tak niejest

to że charakterystyki filtrów są takie a nie inne to efekt wtórny a my mówimy o założeniach pierwotnych!!

[pegelmesser]

1) charakterystyka na wejściu musi być liniowa - głośnik takowej niema

chyba na wyjsciu, chodzi ci o to ze powinna byc czysta rezystancja.

Waidomo ze elementy rzeczywiste sa nieidelane i głosnik nie jest rezystorem. Jednak nie chodzi tu o nieliniowosci ktorych nie uwzgledniamy przy projekcie zwrotnicy, bo gdybysmy je uwzglkedniali to jej elementy musialy by zmieniac wartosci wraz ze zmaianmi amplitudy napiec na jej wejsciu.

[Sound Wave]

chodziło mi o charakterystykę amplitudową a nie impedancji. I dokładnie charakterystykę na wejściu filtra.

[Yoshi_80]

Opracowując jakaś teorie zawsze sie przyjmuje gro założeń jako idealne np słynny punkt materialny w fizyce, punkt o nieskończenie małym rozmiarze i dowolnej masie itp. Oczywiście takie cos nie istnieje ale przecież jak on ułatwia rozwiazywanie zagadnien teoretycznych.

Z filtrami jest tak samo, przyjmuje sie ze obciazenie filtru jest idealnie rezystancyjne a także elementy filtru są idealne, tak samo źródło sygnału , wówczas teoria sie zgadza w 100% . Jak przejdziemy na świat rzeczywisty to juz nie jest tak rózowo nie mówiac o przejsciu na głośniki, które nie spełniają żadnego z postulatów stawianych przez teorię idealnemu obciazeniu dla którego to teoretycznie sie liczyło ów filtr.

[pegelmesser]

chodziło mi o charakterystykę amplitudową a nie impedancji. I dokładnie charakterystykę na wejściu filtra.

Na wejsciu filtra moze byc cokolwiek. I tak jesli filtr jest liniowy (liniowy czyli ma stałą tramsmitancje w dziedzinie amplitud - nie generuje produktów ubocznych w postaci harmonicznych, a nie czestotliwosci) to i tak bedzie wszystko w pozradku. Nie rouzmiem pojecia "charakterystyka na wejsciu filtra"

[Pawel S.]

pegelmesser, kompletnie o czym innym piszesz a co innego tlumaczy Sound Wave
jemu chodzilo o poczatkowa ch-ke glosnika bez filtracji. czyli taka ktora zostanie dopiero poddana dzialaniu zwrotnicy :]

[pegelmesser]

To jest oczywiste. Trzeba ja przemnozyc przez charakterystyke filtru. I mamy wypadkowa.

[Pawel S.]

pegelmesser, wiedze masz... a probowales sie juz cos bawic w praktyce ze zwrotnicami? jezeli nie to proponuje kompletowac sprzet pomiarowy i baw sie sam to zobaczysz co warta jest teoria :P

[pegelmesser]

Kiedys sie bawilem, teraz chce wrocic troche do tematu. Pszret owszem potzrebny, ale musi on zweryfikowac teorie, jak wyjda niezgodnosci to znaczy ze teoria zla lub cos jej brakuje albo zle sie mierzy... Temat szeroki. Jednak teoria jest potzrebna.

[n_omyzs]

Pszret owszem potzrebny, ale musi on zweryfikowac teorie, jak wyjda niezgodnosci to znaczy ze teoria zla lub cos jej brakuje albo zle sie mierzy... Temat szeroki. Jednak teoria jest potzrebna.

pegelmesser, czytaj uwaznie - koledzy dokladnie to pisali pare postow wyzej:

Opracowując jakaś teorie zawsze sie przyjmuje gro założeń jako idealne np słynny punkt materialny w fizyce, punkt o nieskończenie małym rozmiarze i dowolnej masie itp. Oczywiście takie cos nie istnieje ale przecież jak on ułatwia rozwiazywanie zagadnien teoretycznych.

[Pawel S.]

pegelmesser, to moze zabierzesz sie za opracowanie nowej teorii ktora bedzie miala wiecej wspolnego z praktyka? :>
znakomity temat na prace doktorancka :P

[pegelmesser]

Teoria filtrow jest juz opanowana do perfekciji, nie bede odkrywal koła na nowo...

[Yoshi_80]

znakomity temat na prace doktorancka

Eee dość słaby, co najwyzej magisterska. TU nie ma żadnej filozofii, wszystko się zawsze zgadza z teorią. Wystarczy teorię rozbudować o rzeczywiste właśnicowści obiektów i wszystko wychodzi jak na dłoni .

Wystarczy transmitancje filtru rozszerzyć o parametry rzeczywiste elementów (głownie rezystancje cewek), a następnie jako obciazenie tego filtru dać nie rezystancję a kolejną transmitacje opisującą rzeczywiste parametry głosnika. Wszystko do zrobienia w matlabie. Taki model będzie już obrazował w dużym przybliżeniu działanie filtrów.

Trudniejszym etapem byłoby uwzględnienie rzeczywistych ch-k głosnika (amplituda i faza) bo nie są opisane żadnym wzorem wprost tylko są dosć przypadkowe.

Pytanie, tylko po co się tak męczyć i rzeźbić teorię której wartość dość szybko się konćzy. Od tego jest program np Speaker workshop który robi za nas to wszystko związane z teorią a wiekszosć użytkowników o tym nawet nie ma pojęcia. Zadaniem jest zrobienie dobrze grającego zestawu a nie dobrej teorii.

Kolega pegelmesser moze być najmocniejszym z teorii człowiekiem na forum i dokonywać skomplikowanych obliczeń (np wyznaczneie "na piechotę" transmitancji filtru 3 rzedu to juz duzo roboty), robić programy itp itd ale to ja za pomocą SW, wystarczajacą znajomościa teorii i dość sporym doświadczeniem mogę zrobić w czasie krótszym lepszą zwrotnicę. Czemu czas jest ważny ? Bo ilość prób i poprawek też sie liczy . Pierwsza zwrotnica nigdy nie gra najlepiej tylko przecietnie. Dopiero 4-5 wersja jest optymalna.

To nie budowa promu kosmicznego, to ma tyko dobrze grać, optymalnie wykorzystać głośniki i ich nie spalić . Przecież zadna ksiazka nie napisze, że optymalna ch-ka nachylenia filtru, jego topologia oraz częstotliwosć filtracji zawsze wynosi dla głosnika xxx tyle a tyle. Do takich rzeczy dochodzi sie drogą praktyczną a to jest w tym wszystkim najważniejsze.

[pegelmesser]

Wszystko sie zgadza tylko nie zapomnijcie ze program tez ktos napisal, on sam niczego nie liczy, ktos mu te wzory, algorytmy zaimplementowal. Da sie to zrobic oczywiscie recznie ale to juz tzreba czasu. OD tego jest wlasnie komputer. Zeby bylo szybciej. Nic wiecej. Zasady fizyki sie nie zmieniaja. Teorie czasem dobzre znac.

[Yoshi_80]

Ale nie do końca. O ile działanie filtru da sie przewidzieć i teoria się będzie zgadzać to absolutnie żaden program ani żadne wzory ci nie powiedzą rzeczy najważniejszej : jak to zagra? I ten z pozoru nieistotny niuans powoduje, że zwrotnice naciaga się do preferencji brzmieniowych bądz dość oczywistego uzyskania optymalnego brzmienia zestawu bo zwykłe, z pozoru poprawne fitlracje, nie dają tego co by się chciało. Dlatego zwrotnica moze być dość odległa od teoretycznie optymalnego modelu albo typ zastosowanych filtrów jest inny od tego który wydawałoby się, że będzie najbardziej odpowieni .

[pegelmesser]

Ale co innego sa preferencje brzmieniowe, a co innego poprawnosc konstrukcji, tj zblizenie do idealu (plaska charka itp). Duzy problem to pomiary i ich metody, pomieszczenie oraz charakterystyki promieniowania głosników i calych kolumn w pasmie pzretwarzania.