Faza w projektowaniu zwrotnic

[Jacek Zieliński]

Witam,

Pogromco, a czy fazę ekspotujesz w formie "posiekanej" czy po jej uspokojeniu ?

Jacek Zieliński

[Pogromca mitow]

Pogromco, a czy fazę ekspotujesz w formie "posiekanej" czy po jej uspokojeniu ?

Musi byc exportowana w formie minimum phase.

[20Hz]

Chcialem tylko pokazac w jaki sposob robie to na swoich pomiarach. Absolutnie nie stawiam tezy, ze to doskonala i bezbledna metoda. W kazdym razie z takich pomiarow po wrzuceniu do LspCAD spokojnie dlubie w zwrotnicy.

Ale jeśli twoje podejście daje prawidłowe dane do dalszych symulacji to ja powinienem uzyskać podobne wyniki, koniec końców oboje obrabiamy odpowiedź impulsową. Niestety na razie różnica faz w punkcie podzialu to ponad 60' co na pewno musi być błędne poniewaz reverse-null jest zbyt wyraźny.

[pharoh]

Musi byc exportowana w formie minimum phase.

Osobiscie nie znam jeszcze zadnego programu, ktory by poprawnie wyliczal minimalna faze. Takie rzeczy trzeba liczyc manualnie. Nie polecam w zadnym programie uzywac tej funkcji. Jak ktos uwaza, ze za daleko ustawil markery to mozna zawsze opoznic sobie sygnal o kilkanascie nanosekund (dla obu glosnikow identycznie).

[Comandante W]

Nie na temat...

oboje obrabiamy odpowiedź impulsową Skoro forum po polsku - to może po polsku... Bo polski liczebnik zbiorowy oboje odnosi się do osób różnej płci. Dwie osoby tej samej płci w języku polskim określamy liczebnikiem obie (płeć żeńska) lub obaj (płeć męska). Niniejszy kwik dlatego, że to nie jest pospolita literówka czy banalny ortograf...

[Pogromca mitow]

Ale jeśli twoje podejście daje prawidłowe dane do dalszych symulacji to ja powinienem uzyskać podobne wyniki, koniec końców oboje obrabiamy odpowiedź impulsową. Niestety na razie różnica faz w punkcie podzialu to ponad 60' co na pewno musi być błędne poniewaz reverse-null jest zbyt wyraźny.

Jedyne co w tym momencie moge pokazac, to moje symulacje zwrotnicy Tonsili, faza i reverse-null. Sam ocen czy metoda jakiej uzylem jest poprawna...







Comendancie - sluszna uwaga :)

[20Hz]

Sam ocen czy metoda jakiej uzylem jest poprawna...

To będzie można zrobić dopiero po tym jak wykonasz tą zwrotnicę i ponowne pomiary będą zgodne z symulacją. Może posiadasz już inny zestaw obmierzony, zasymulowany i ponownie obmierzony?

Tym czasem wróciłem do pomiarów źródłowych i chyba rozumiem dlaczego należy stosować minimum phase w Arcie. Obliczona w taki sposób faza jest nieczuła na położenie pierwszego markera, przebieg jest zawsze identyczny z dokładnością do zaburzeń wprowadzanych przez długość bramki - podobnie jak w przypadku charakterystyki amplitudowej, dłuższe okno to więcej zakłóceń.

Różna długość bramki, różny punkt początkowy:





Tak więc pomiary źródłowe:






Czyli znośnie i przewidywane miejsce podziału jest więc czas na zwrotnicę:



Wszystko wydaje się ok. a zaprojektowana zwrotnica bynajmniej teoretycznie może być uznana za udaną.


A teraz pomiary gotowej konstrukcji. Niestety nie zachowała się odpowiedz impulsowa niedostrojonej zwrotnicy zamieszczam więc pomiar końcowy i symulację zwrotnicy uwzględniającą naniesione zmiany:




Więc jak widać aby uzyskać wyniki, które w rzeczywistości okazały się optymalne należałoby zaprojektować dość mocno sknoconą zwrotnicę. Pozostaję jedynie pytanie czy to ja popełniam błąd w obróbce sygnału/pomiarze czy jednak wyliczana przez Artę faza, w taki sposób, nie jest dobrym materiałem do symulacji.
W przypadku prostej zwrotnicy jakoś się to jeszcze ogarnie ale np. 3way i takie rozbieżność rzeczywistość-symulacja to już spore wdepnięcie.

[Pogromca mitow]

Jedno pytanie. Czy wykonujesz pomiar referencyjny przed ustaleniem offsetu glosnikow dla programu symulacyjnego? Ja bez tego nie zaczynam roboty. Zawsze wykonuje pomiar referencyjny przy polaczeniu dwoch glosnikow rownolegle bez zwrotnicy. Taki pomiar wrzucam jako referencje i w programie do symulacji tak operuje offsetem glosnikow, aby symulowane laczenie glosnikow zgadzalo sie z pomiarem referencyjnym w jak najszerszym zakresie. Z reguly jest to zakres od 1khz w gore, czyli tam gdzie nas to najbardziej interesuje w przypadku dwudrozniakow. Dopiero po dopracowaniu tego mozna ruszac z symulacja.
Nastepnie symulacja musi sie zgadzac z pomiarem, nie ma absolutnie zadnego powodu, dla ktorego moglyby byc jakies znaczne odchylki. Moga byc tylko minimalne, inaczej takiej programy nie mialyby kompletnie zadnego sensu.

[20Hz]

Hmm, nie, takiego pomiaru nie wykonywałem.
Dlaczego powinienem wprowadzać offset w programie symulacyjnym, skoro wszelkie różnice geometryczne zostały już uwzględnione w pomiarze? Ja mierze głośniki w docelowej budzie z jednego punktu więc pomiar ściśle wskazuje w jaki sposób fala jest promieniowana i odbierana w punkcie pomiarowym, przez każdy z przetworników.

[Pogromca mitow]

I tu moze lezec problem. Ja nie uzywam SW i nie wiem jak to jest tam obliczane, wiec sie nie wypowiadam. Do pomiarow uzywam ARTA i LspCAD do symulacji. Wykonuje trzy pomiary, tweetera, midwoofera i ich sumowania podlaczone rownolegle. Nastepnie w LspCAD musze wskazac offsety glosnikow. Standardowo program przewiduje, ze obie charakterystyki sa z jednego punktu na osiach XYZ. Robiac pomocniczy pomiar sumy, ustawiam go jako podklad referencyjny. Nastepnie wpisuje offset glosnikow aby program poprawnie kalkulowal faze i czestotliwosci. W przeciwnym wypadku beda wychodzic kompletne bzdury.

Moze problem lezy w tym, ze importujesz pliki z Arta do SW i musialbys jakos recznie wprowadzac offset. Byc moze pomiary robione tylko w SW sa automatycznie obliczane z impulsu i bramki, ale tego nie wiem, moge tylko przypuszczac.

[20Hz]

Chyba, że to Arta nas robi w jajo. Bo jeśli przy minimum phase pozycja pierwszego markera nie jest brana pod uwagę przy obliczeniach to także wzajemne różnice czasowe obu odpowiedzi impulsowych nie będą uwzględnione, a co za tym idzie fizyczność przedniej ścianki nie zostaje tak na prawdę zmierzona.

Standardowo program przewiduje, ze obie charakterystyki sa z jednego punktu na osiach XYZ

Czy właśnie nie tak powinien zakładać jeśli wszystkie różnice czasowo-fazowe i amplitudowe są zawarte w charakterystyce? A punkt obserwacji nie zmieni się.

Inaczej ciężko mi zrozumieć dlaczego pomiar w rzeczywistych warunkach wymaga dodania wyimaginowanego offsetu.

[Pogromca mitow]

Arta dziala doskonale.

Czy właśnie nie tak powinien zakładać jeśli wszystkie różnice czasowo-fazowe i amplitudowe są zawarte w charakterystyce? A punkt obserwacji nie zmieni się.

Jasne, ze za pomoca pomiarow mozesz ustalic wszystkie potrzebne punkty. Obliczyc centra akustyczne glosnikow, ale zeby program to zrozumial trzeba mu podpowiedziec. Program nie wie na jakiej sciance mierzysz glosnik, nie wie z jakiej odleglosci, jakie sa offsety. Dopiero jak wskazesz mu koordynanty, wszystko uklada sie jak nalezy.

Spojz na te dwa zrzuty ekranu. Zrobilem pomiar glosnikow w obudowie, na osi tweetera. Na koniec pomiar sumy glosnikow. Nastepnie wrzucilem do LspCAD i jak program rozumie sumowanie przy zalozeniu, ze oba zrodla ida z tego samego punktu XYZ ?
( legenda po lewej w rogu, plik referencyjny czyli suma wskazuje nam jak to wyglada w rzeczywistosci. Zielona suma pokazuje zupelnie co innego )


Teraz zmieniam offsety glosnikow, na takiej jakie sa w rzeczywistosci majac za wzor referencje:



Po ustawieniu offsetow sumowanie programowe jest praktycznie perfekcyjne. Dodam jeszcze, ze nie ma tutaj zadnej wygladzania, ani pomiarow, ani w programie do symulacji. Celowo to zrobilem, zeby byla pokazana dokladnosc z jaka program potrafi dzialac.

Teraz mozna usunac pomiar referencyjny i zabrac sie za zwrotnice.

Ps. sumowanie programowe bedzie sie nieco roznic w niskim pasmie, gdzie faza nie jest juz tak dokladna, szczegolnie ze wzgledu na naturalny, nagly spadek efektywnosci tweetera. Nas interesuje najbardziej zgodnosc sumowania w zakresie przewidywalnego ciecia zwrotnicy.

[20Hz]

Jasne, ze za pomoca pomiarow mozesz ustalic wszystkie potrzebne punkty. Obliczyc centra akustyczne glosnikow, ale zeby program to zrozumial trzeba mu podpowiedziec. Program nie wie na jakiej sciance mierzysz glosnik, nie wie z jakiej odleglosci, jakie sa offsety. Dopiero jak wskazesz mu koordynanty, wszystko uklada sie jak nalezy.

Może po prostu jestem za "mały" w te klocki. Jednak ciężko mi zgodzić się z tym, że jeśli program dostaje informację, że do punktu A dociera ciśnienie akustyczne o danej amplitudzie i fazie oraz sygnał B o identycznym zestawie danych to do poprawnego sumowania tych sygnałów jest potrzebna jeszcze jakaś informacja. Przecież na dobrą sprawę sygnały te mogą docierać z różnych stron.

Na zaprezentowanych wykresach widać bardzo wyraźnie, że głośniki promieniowały w przeciw fazie po czym nastąpiło gwałtowne przesunięcie fazy jednego z nich - to zachowanie widać na referencji jak i sumie, tylko kierunek zmiany jest przeciwny. Mam pytanie: czy możesz zanegować fazę jednego z głośników i spróbować jeszcze raz sumowania na "sucho" i czy jest możliwe ukazać fazę głośnika przed i po offsecie.

[Pogromca mitow]

Ja bym to porownal do sytuacji, w ktorej masz dane i wzor, ale to jeszcze nie oznacza sumy. Te dane musisz podlozyc do wzoru, zeby odbliczyc rownanie. Tak samo dziala program. On wykorzystuje to co jest zapisane w pomiarze, ale musi miec punkt odniesienia. Korzysta ze wzorow matematycznych, ale musi byc jakis "wspolny mianownik" i w tym przypadku jest nim offset glosnikow, ktory nalezy recznie wpisac.

W przykladzie jaki podalem, nagla zmiana fazy jest spowodowana przez break up membrany, i tutaj nastepuje jej ostry zwrot.

Pamietaj o tym, ze ARTA nie wie gdzie leza glosniki, w jakim offsecie, w jakiej odleglosci od siebie. Mierzy wylacznie odleglosc dzwieku od mikrofonu i nic wiecej. ARTA "moze" zakladac, ze oba glosniki sa w tym samym miejscu, ale faktycznie jest zupelnie inaczej. Dopiero, gdy te wykonane pomiary, wrzucisz do "wzoru" programu symulacyjnego i podasz mu offsety XYZ, to dopiero cale "rownanie" ma sens. W przeciwnym wypadku ciagle bedziesz generowal bledy.

Mam pytanie: czy możesz zanegować fazę jednego z głośników

i spróbować jeszcze raz sumowania na "sucho" i czy jest możliwe ukazać fazę głośnika przed i po offsecie.

Tutaj masz obraz fazy bez offsetow:


Wyglada ona dokladnie tak samo, jak zarejestrowala to ARTA. To dowod na to, ze ARTA nie wie ( bo niby skad ) jak sa umieszczone glosniki w obudowie.

Po ustawieniu offsetow faza wyglada tak:

Wykresy fazy przy tej samej polaryzacji obu glosnikow

Po prostu nie ma innej mozliwosci. Musi byc tak i nie inaczej :)

[20Hz]

Bo jeśli przy minimum phase pozycja pierwszego markera nie jest brana pod uwagę przy obliczeniach to także wzajemne różnice czasowe obu odpowiedzi impulsowych nie będą uwzględnione

Pamietaj o tym, ze ARTA nie wie gdzie leza glosniki, w jakim offsecie, w jakiej odleglosci od siebie. Mierzy wylacznie odleglosc dzwieku od mikrofonu i nic wiecej.

Mi się to łączy :).

Nie mniej pod wagą zaprezentowanych faktów nie pozostaje nic innego jak wykonać pomiar referencyjny przeliczyć model i wtedy skonfrontować rzeczywistość vs. symulacja.

[Pogromca mitow]

Mi się to łączy .

Hmm nie sadze. Dla mnie to zupelnie co innego. Pomiary czestotliwosci i fazy, a symulacja zwrotnicy to zupelnie dwie odzielne rzeczy. Zwroc uwage na to, ze do Lspcad mozesz importowac pomiary z kazdego innego programu pomiarowego, oby tylko byly w formacie TXT, badz FRD. Kazdy program dziala na tych samych algorytmach wlasciwie.

Na stronie producenta glosnikow Wavecor, mozesz pobrac pomiar kazdego glosnika i sprobowac symulacji w dowolnym programie. Producent podkresla w jakich warunkach zostaly wykonane.

"Please observe that SPL frequency response measurements are made in an “infinite” baffle without any enclosure. The response curves will be different when the drivers are mounted in a speaker cabinet or in any finite baffle.
Impedance measurements are made in free air and will be different for cone drivers or any open back drivers when placed in an enclosure."

Zeby miec uzytek z tych pomiarow, musialbys wprowadzic dodatkowo symulacje dyfrakcji w przewidywanej obudowie, dodatkowo wprowadzic jakies offsety glosnikow na przedniej sciance. Dopiero wtedy mialbys jako taki poglad. W przeciwnym wypadku takie pomiary praktycznie do niczego nie sa przydatne, chyba ze chcialbys zrobic w domu nieskonczona odgrode, czyli warunki w jakich te glosniki byly pomierzone.
W naszym wypadku robimy to samo ale z ta roznica, ze na pomiarach juz sa zawarte dyfrakcje od obudowy, ktora zmierzylismy, lecz nie zwalnia to nas z obowiazku wskazania rowniez offsetu glosnikow, bo dopiero wtedy program ( na podstawie pomiarow ) poprawnie to obliczy. :)

[Yoshi_80]

Mam podobne wnioski jak 20Hz. Temu programowi trzeba "powiedzieć" gdzie są głośniki żeby mógł identyfikować poprawnie ich faze, dlatego fizyczne położenie głośnika niejako nie jest zaszyte w pomiar.
Zresztą kazdy program nie potafi jej samodzielnie dobrze zmierzyć, różnią sie tylko metogą dochodzenia do tego samego. Ale jeżeli ta metoda w Arcie jest skuteczna to trzeba korzystać :)

Nie próbowałem ale myślę, że w SW metoda z Arty sie nie sprawdzi z tego powodu, że pomiar dwóch głośników jednocześnie będzie identyczny z sumą pomiarów każdego z osobna. Wiec kalibrowanie fazy offsetem nic nie da bo przyczyna braku wykresu fazy w SW leży gdzie indziej.

[raven1985]

Wiadomo że program nie wie gdzie są głośniki bo na podstawie jednego pomiaru nie da się określić położenia źródła dźwięku.
Po to mamy parę uszu a nie jedno :P

[LuSzTi]

Po to mamy parę uszu a nie jedno :P

Badania pokazują, że nawet przy jednym sprawnym uchu ludzie potrafią lokalizować źródła dźwięku w przestrzeni. Co więcej, możliwe jest wyznaczenie charakterystyk ucha, dzięki którym za pomocą jednej słuchawki i odpowiedniej obróbki dźwięku testowego ludzie są w stanie z wykorzystaniem jednego ucha lokalizować źródła dźwięku. Przydaje się to tworzenia systemów wspomagających dla osób niewidomych, gdzie za pomocą dźwięku w słuchawce informuje się ich o przeszkodzie na ich drodze.

[raven1985]

OK. :).............