Interpretacja wykresów symulacji zwrotnic głośnikowych

[avw]

W jaki sposób interpretować wykresy symulacji zwrotnic głośnikowych? Zwłaszcza jak ocenić związek wykresu fazy z charakterem brzmienia?
Przedstawiam przykładową symulację zespołu 2,5 drożnego. Na dole pracują dwa 13cm głośniki Tonsila. Na górze kopułka tekstylna Vify. Układ głośników klasyczny – taki jak w kolumnach Yoshi_80, które zresztą były inspiracją.
Starałem się tak dobrać wszystkie parametry zwrotnicy, żeby uzyskać łagodny wykres przebiegu impedancji, jak najbardziej zbliżony do symetrycznego, w okolicach szczytu wokół częstotliwości podziału pasma.

Cienka linia przerywana przedstawia wykres fazy impedancji. Widać ze w zakresie 1000-2000Hz faza zmienia się o niecałe 90 stopni. Zmiana odbywa się dość łagodnie.

Dobry to wynik czy raczej przeciętny?
W jaki sposób takie przesunięcie będzie wpływało na końcowy efekt odwzorowania sceny stereo?
Czy może trzeba dążyć do zawężenia zakresu pasma w którym następuje przesunięcie fazy – nawet jeśli przesunięcie byłoby większe?

[Zygmunt]

Re: Interpretacja wykresów symulacji zwrotnic głośnikowych

Widać ze w zakresie 1000-2000Hz faza zmienia się o niecałe 90 stopni. Zmiana odbywa się dość łagodnie.

Z tego co widzę, to faza tam się zmienia od -180 do +180 a wogóle, to w tym zakresie faza wcale się tak nie zmienia, po prostu tak jest to przedstawione na wykresie. Po prostu przesunięcie o +180 stopni i o -180 stopni to to samo... rysując w ten sposób wykres mieści się w węższym przedziale.

[avw]

Chodzi o fazę impedancji.
Tę przerywaną najcieńszą linie krzywą powyżej linii impedancji. Mieści się w zakresie ok. -45, +33 stopni.

Jeśli chodzi o wykres fazy akustycznej - tę linię przerywaną łamaną, to ona praktycznie na wszystkich symulacjach programem Speaker Pro wygląda tak samo. Inne oczywiście będą częstotliwości przy których następuje odwrócenie fazy od -180 do +180 stopni. Dlatego na to nie zwróciłem uwagi.

Bardziej interesuje mnie związek przebiegu fazy impedancji z własnościami sonicznymi zestawu głośników (bo on smienia się wyraźnie, mozna łatwiej dostrzec różnice pomiędzy różnymi wersjami zwrotnicy - tylko czy jest jakieś optimum, do którego należy się zbliżać?).

Żeby na przykład nie okazało się że "muzyk gra leżąc za kolumnami".
Jak się ustrzec takich niespodzianek? Czy można je rozpoznać już na podstawie kształtu wykresu fazy impedancji?
I czy lepiej jest kiedy faza zmienia się łagodnie w szerokim zakresie czy ostro ale w węższym obszarze częstotliwości?

[Zygmunt]

właściwie, to faza powinna cię interesować tylko w pobliżu częstotliwości odcięcia zwotnicy, a dokładnie w paśmie przejściowym filtrów, czyli tam gdzie oba głośniki naraz efektywnie grają. Chodzi o to, żeby fale z obu głośników dochodziły w tej samej fazie do punktu w którym dokonujesz pomiaru (a jeśli nie w fazie, to chociaż tak, aby charakterystyka była dość płaska). Z tego powodu niektórzy robią kolumny pochylone do tyłu, żeby wyrównać czasy (a więc i fazę) w jakich dociera do słuchacza fala z głośnika wysokotonowego i niskotonowego. Osobiście uważam, że takie rozwiązanie nie jest dobre, bo faza akustyczna (czy mechaniczna) wcale nie odpowiada fazie elektrycznej.

[avw]

Nie powiem żebyś dodał mi ulgi ;-)

Mogę tak dobrać zwrotnice żeby faza elektryczna była niemal płaska. Wtedy na symulacji charakterystyki ciśnienia pojawi się duża nierównomierność. To co teraz pokazałem jest pewnym kompromisem. W modelach staram się tak dobierać zwrotnice żeby w miarę płaską ch-kę częstotliwości uzyskiwać przy łagodnie wznoszącej się i opadającej ch-ce impedancji. Wtedy przebieg fazy impedancji też wznosi się i opada łagodnie.

Z odsłuchów wnioskuję że to powinno grać najlepiej. Mam ich za mało żebym uzyskał pewność, że tak jest zawsze.

[MarekW]

Osobiscie wybralbym takie rozwiazanie aby ch-ka cisnienia byla jak najbardziej wyrownana przy odpowiednim podlaczeniu biegunowosci glosnikow, faze impedancji pomijam jesli zestaw ma byc podlaczony do czegos innego niz lampiaka.

[avw]

Do tego zmierzam. Nie wiem tylko co rozumiesz pod pojęciem odpowiedniego podłączenia głośników.

W moim przykładzie wszystkie głośniki połączone są w zgodnej fazie (plusy z plusami). Zwrotnica ma teoretycznie dla toru wysokotonowego/ nisko-średniotonowego 18/18db. Praktycznie stromość zboczy przebiegu ciśnienia jest mniejsza, bo wtrąciłem jeszcze rezystor w szeregu z kondensatorem w torze nisko-średniotonowym.

Oczywiście nie wiem czy ta akurat zwrotnica istotnie da taki płaski przebieg charakterystyki ciśnienia. Wiem to na tyle na ile prawidłowo wprowadziłem wszystkie dane i na ile przybliżony wynik otrzymałem. W praktyce może być z tym różnie i usłyszę dziurę na średnich tonach (raczej się tego nie spodziewam).

[MarekW]

No wlasnie przy okreslonym zboczu i fazie sygnalu w okolicach podzialu, wybrales takie podlaczenie jakie dawalo najlepsze rezultaty.
Do tego male znieksztalcenia wprowadzi w wyzszych rejestrach ksztalt brzegow obudowy jak i przynajmniejszych jej szerokosc, no i jesli masz przewidziana maskownice to takze niewielkie podbicia niedoskonalosci (niestety w obaszrze najlepszej czulosci sluchu ludzkiego) ale to wada kazdych wlasciwie zestawow (pytanie tylko na ile da sie ja zminimalizowac).

[techmax]

?????????????????????????????????

[Zygmunt]

techmax, chciałeś coś napisać i klawiatura ci się zacięła??

[avw]

Tak też staram się robić. Jednak przy zbytnim spłaszczaniu ch-ki częstotliwości np. układami rezonansowymi RLC, efekty soniczne są odmienne od założonych na obrazkach z symulacji – czasem tak bardzo że można stwierdzić bez trudu charakter podbarwienia dźwięku..
Poniżej symulacja czegoś nad czym od dłuższego czasu się znęcam. Dwu drożna kolumna na GDN 16/50/4 i Vifie D27TG-45-06. Zwrotnica 12/18db-okt.

[MarekW]

To tak jak przy zwrotnicach cyfrowych , dzwiek jestidealnie liniowy i bez przesuniec fazowych i wydaje sie wtedy mniej narturalny - choc technicznie jest doskonaly.
Oczywiscie uklady korekcji fazy wplywaja na brzmienie i np w swoich kolumnach biore pod uwage fizjologie tzn czulosc ludzkiego sluchu na niektore czestotliwosci, dlatego powstaja takze zestawy o ch-ce tzw wykonturowanej, ktore sa blizsze uzytkownikowi a nie koniecznie idealnie liniowe i przezroczyste.Wszystko to kompromisy lub dostosowywanie dla szerszych zastosowan (w koncu cale zycie nie ma sie takiegos amego sluchu i takiegos amego sprzetu)

[avw]

Wykonturowana charakterystyka - chodzi o to że podciągasz górę i dół pasma?

Ja stosowałem układy RLC także na głośnik wysokotonowy i bardzo skomplikowane zwrotnice 18db/okt. Osiągałem płaską charakterystykę w symulacji i wąskopasmowe podbarwienia - efekt tubki. Potem upraszczałem zwrotnicę, aż do układu pierwszego rzędu z układem RLC. Podbarwienia przestawały być wyczuwalne ale w dźwięku brakowało powietrza. Jakby wybrzmienia gasły zbyt szybko.

W przypadku drugiej przedstawionej symulacji faza impedancji jest bardziej odwrócona w jednym kierunku, bliżej -45 stopni. W poprzednich uzyskiwałem zmianę fazy impedancji bardziej symetryczną i wcale lepiej nie było. Jest jeszcze jedna możliwość. Błędy przy wprowadzaniu wykresów charakterystyk - zwłaszcza impedancji - do symulatora. Prawdopodobnie to one są powodem tego że np. mocno słychać jakiś zakres pasma w okolicach podziału kiedy na wykresie było całkiem płasko.

[MarekW]

Dlatego wlasnei stosuje sie wieksze rozsuniecie czest granicznych filtrow w szczegoilnosci jesli dobroc ich jest na pewnym poziomie ktory powoduje nieksztalcenia.
U mnie znow jest tak ze stoisuje mieszane filtry jak najnizszego rzedu z korekcjami ew impedancji lub tak mieszane ze impedancja sama sumujac sie ladnie wygladza (modul) a na faze jej nie patrze.Gorzej za to jest w przypadku mieszania z prawidlowym polaczeniem glosnikow jesli chodzi o faze sygnalu.nalezy przesuwac podzial do momentu gdy ch-ki beda sie dobrze sumowac (przy zachowaniu odp rozsuniecia) i nie zawsze jest to optimum jesli chodzi o zakres pracy przetwornikow i znow wraca sie do poczatku zmieniajac glosniki.
Zmudne sa te badania.
Jesli chodzi o konturowosc to podnosi sie krance pasma, ale ja robie troche inaczej.Wg starych ksiazek jednakowy poziom odczuwalnej glosnosci , czlowiek ma zroznicowany w zaleznosci od czestotliwosci i jest to specyficzny przebieg . Dlatego czasem mozna sobie pozwolic na puszczenie glosnika niskotonowego w ukladzie trojdroznym przez filtr I rzedu (z korekcja impedancji), uzyskujac wyrownanie poziomu przy wzroscie czestotliwosci (naturalne poziomowanie przyuwzglednieniu wplywu obudowy z zamontowanym glosnikiem bez piltru). Wtedy nawet przyt podziale 1KHz jesli poziom wytwarzany przez ten glosnik jest mniejszy o 2dB od teoretycznie plaskiego mozna dyuzo wyzej wlaczas sredniaka (lub/oraz zmieniajac mu biegunowosc zaleznie od potrzeb) zabezpieczajac go przed wplywem wlasnego rezonansu a stosujac prostszy filtr/ wlaczajac w odpowiedniej fazie gla miekkiego przejscia podzialu.Dla symulatora powastaloby lkekkie wglebienie a czlowiek nie koniecznie to odczuje.Jednak juz przy drugim podziale np 4kHz nalezy bardziej uwazac. W ukladach 2droznych najgorszy jest podzial na granicy 3KHz gdzie ucho najbardziej jest wrazliwe ale mozliwe jest kreowanie brzmienia np przez wczesniejsze wlaczenie wysokotonowca, lub puszczenie wyzej nisko sredniego, zwracajac max uwage na zwrotnice ktora w tym przypadku musi miec najmniejsze znieksztalcenia fazowe

[snopuś]

Mam małą prośbę czy na podstawie dwóch zamieszczonych poniżej wykresów możecie doradzić mi jaką mam wybrać zwrotnice?? Z jakim podziałem??

Niskotonowe są dwa więc wykres GDN-17-80-4-SS będzie miał częstotliwości ok 3dB wyższe.

...pozdro...[/b]