Linia transmisyjna, wady zalety, ciekawostki

[Comandante W]

Symulacja w jakimbądź obliczadle zapewne nie daje w 100% obrazu realnej pracy głośnika, jednak w jeszcze mniejszym stopniu daje go liczenie na piechotkę na podstawie "thumb rules" ustalonych przez praktykę. Co do samego hornrespa, nie budowałem jeszcze na podstawie jego wskazań, jednak ma on duże stadko wielbicieli wskazujących na wysoką zgodność modeli z rzeczywistością, choć głównie stosują go hornowcy (forum Romy the Cata, diyaudio i inni). Liczyłem w nim np. Nazgula wstecznie, tj. sprawdzałem, na ile model wyliczany na podstawie rzeczywistej konstrukcji zgodny jest z pomiarami, i się zgadzało. Niestety z całą pewnością nie ma na razie takiego symulatora, który w pełni brałby pod uwagę wszelkie niuanse konstrukcyjne: ale z pewnością bierze pod uwagę więcej czynników, niż samą długość i prostą geometrię kanału.

 

[Pogromca mitow]

dabyl,
Poruszyles ciekawy temat, ktory postaram sie krotko opisac. Tak naprawde kazda TL strojona na 1/6 ma swoja cwiartke, ktora po prostu jest nieco wyzej. Strojenie na 1/6 jest nieco mylace, poniewaz nie zachodzi tutaj wezel akustyczny jak przy cwiartce. W pracach Kisiela zostalo ladnie opisane zjawisko odwracania fazy w tunelu linii. Wynika z tego jasno, ze juz przy 1/6 fali tunel promieniuje z duza skutecznoscia uzyteczna i wlasnie ta czestotliwosc mozna uznac za graniczna dla pracy tunelu. Oczywisie wezel bedzie dopiero na cwiartce przy wyzszej czestotliwosci jak rowniez zwiekszy sie promieniowanie tunelu.

Patrzac na PMC mamy tutaj ciekawy przyklad. Firma nie podaje czestotliwosci do jakiej dostrojny jest tunel. Podaje tylko tak zwana efektywna dlugosc tunelu, ktora mniej wiecej pasowala by do strojenia na 1/4 fali. Jednak kiedy przyjzymy sie konstrukcji tunelu w glosnikac PMC, to widac wyraznie, ze tunel jest znacznie krotszy. Nasuwa sie zatem pytanie:
1. Czy PMC stosuje magiczny material, ktory pozwala tak spowolnic dzwiek aby krotki tunel mial taka efektywnosc?
Oczywiscie tak nie jest. Wiemy doskonale, ze spowolnienie predkosci dzwieku w popularnych i stosowanych materialach jest niewielkie i glowna jego rola jest rozbicie rezonansow, a nie "skrocenie" tunelu.

Jednak przekopujac strone PMC mozna znalesc ciekawa rzecz.

http://www.pmc-speakers.com/docs/147d54fb7aecd4_tb1.pdf

W opisie pierwszej wersji monitora TB1 wyraznie napisano czestotliwosc strojenia, ktora wynosi 70hz. Dalej mamy dane techniczne, w ktorych podana jest efektywna dlugosc tunelu, ktora wynosci 1.2m i teoretycznie wszystko by sie zgadzalo poza jedna rzecza. Obudowa tego monitora jest zbyt mala aby zmiescic w niej tunel o takie dlugosci dla glosnika 170mm. Nawiasem mowiac, glosnik tutaj zastosowany to Vifa, ktorej Fs wynosi okolo 50-55hz. Czyli mamy kolejna zagadke. Gdzie przypada wezel cwiartki, ktory powinien zgodnie z zaleceniami trafiac w Fs glosnika? Co sie dzieje z wytrzymaloscia mocowa calego zestawu? PMC deklaruje tu max SPL na poziomie 113db z metra czyli nie tak malo...

Kolejna wersja monitora czyli TB2 miala wlasciwie ten sam glosnik, lecz obudowe ciut glebsza. PMC tym razem napisalo, ze efektywna dlugosc linii to 1.5m. Jednak gdy zobaczymy na przekroj tego monitora, to widac jak na dloni, ze dlugosc tunelu nie przekracza 1 metra.

Podobne sytuacje sa w innych konstrukcjach PMC.

Co do GDN 20/60/11 to mysle, ze ten glosnik po prostu ma mizerne zejscie i dlatego potrzebuje dlugiego tunelu zeby bylo w miare ok.

[ Dodano: 2010-06-17, 00:06 ]
Jeszcze przekroj TB2
http://www.pmc-speakers.com/docs/147de5c447589b_TB2A1.pdf

 

[marian]

To z pokoju PMC ale czy to ten monitor to nie wiem,chyba nie:

 

[Pogromca mitow]

To jest DB1 z 130mm glosnikiem. Niby najmniejszy na swiecie monitor z linia transmisyjna

 

[Comandante W]

Czemu działanie linii transmisyjnej ma wynikać wyłącznie z centymetrów w kanale? Jest tak długa, na jakiej częstotliwości pracuje. Zaś długość w cm, jakiej ta częstotliwość odpowiada niekoniecznie musi odpowiadać centymetrom, jakie mierzy kanał. Jeżeli dla głośnika o częstotliwości rezonansowej 40 Hz działanie to wypadnie w okolicach 80 Hz, mamy do czynienia z linią ćwierćfalową i centymetry nie mają w tej sprawie nic do gadania. Jeżeli krzywa impedancji wskazuje, że zestrojenie wypada na 40 Hz, mamy do czynienia z linią półfalową.

Sprawa nie jest taka prosta, by naiwnie konstruować kanał długości ćwiartki Fs głośnika i heja, lepiej być nie może. Każda LT ma komorę, kanał i stosunek wlotu i wylotu. Każda zmiana zmienia działanie linii.

1. Długość 140 cm, komora 30 litrów, 1Sd-1SD, strój wypada na 40 Hz.Niezależnie od długości kanału, jest to linia półfalowa. Niech posłuży jako punkt wyjściowy do porównań.

2. Długość 210 cm, komora 30 litrów, 1Sd-1SD, strój wypada na 26 Hz. Strój spada, impuls rośnie.

3. Długość 70 cm, komora 30 litrów, 1Sd-1SD, strój wypada na nieco powyżej 60 Hz. Strój się podniósł, impuls spadł poniżej 10 ms.

Jak dotąd, wszystko jasne. Wydłużamy linię, strój nam spada, skracamy linię, strój nam rośnie. Lecz manipulacja długością linii to dopiero jedna z możliwości:

4. Długość 140 cm, komora 60 litrów, 1Sd-1SD, strój wypada na 33 Hz.Strój spadł. Dwukrotne zwiększenie pojemności komory dało prawie ten sam efekt, co wydłużenie linii o połowę. Lecz uwaga, z lepszym impulsem.

5. Długość 140 cm, komora 15 litrów, 1Sd-1SD, strój wypada na 46 Hz.Strój wzrósł, czyli zmniejszenie komory daje efekt zbliżony do skrócenia linii.

6. Długość 140 cm, komora 30 litrów, 2Sd-1SD. Strój nieznacznie obliżony, ok. 39 Hz. W porównaniu z kanałem prostym, ta linia okazałaby się wolniejsza.

7. Długość 140 cm, komora 30 litrów, 3Sd-0,5SD. Strój spadł znaczniej, ale okazałaby się jeszcze ciut wolniejsza niż z kanałem prostym.

Upatrywanie akurat w długości linii decydującego czynnika bierze się z zaszłości historycznych, gdy rozpatrywano linie transmisyjne w formie rury z głośnikiem wmontowanym bezpośrednio do jednego z końców rury. Model LT z komorą i inną od rurowej geometrią zachowuje się inaczej, co nie dziwi, gdyż różniące się zwierzęta nie mogą zachowywać się tak samo.

 

[mor den siur]

A jakie będą różnice miedzy strojeniem półfalowym, ćwierćfalowym i na 1/6 fali, liczonymi na tę samą czestotliwość?

To było podobne do ryc. 1, 2 i 3 ale łatwiej byłoby to porównać.

 

[Pogromca mitow]

Jesli wezniemy za przyklad konstrukcje komercyjne, to chyba chodzi o to aby byla najbardziej prosta do wykonania, a przy tym efektywna, spelniajaca zalozenia konstruktora. Akurat w temacie linii transmisyjnej mamy ogromne pole manewru, rozwiazan i pomyslow jest bardzo wiele i moze dlatego do tej pory trudno o dokladny program symulujacy.
Wg mnie akurat w tym przypadku "najlepsze" rozwiazanie to rozwiazanie najprostsze, bo w kazdym przypadku musimy przeciez pojsc na jakis kompromis.

 

[marian]

Comandante W, a jak by wyglądała charakterystyka linii bez komory wejściowej,linia o długości 140cm 1Sd-1Sd ? No i czy te symulacje są do konkretnego głośnika?

 

[Comandante W]

Marian:

Symulacje dotyczą głośnika, jaki miałem ostatnio wprowadzony, czyli do STX GDN-30-400. Dla symulacji bez komory głośnikowej, czyli głośnik wnotowany w początek kanału, należałoby przyjąć kanał kwadratowy o boku co najmniej równym średnicy głośnika plus powierdzmy kilkanaście milimetrów (oczywiście mozna jeszcze montować go przy krawędzi kanału prostokatnego o jednej szerokości średnicy i drugiej głębokości przetwornika, czyli ciut wiecej niż 304 x 140 mm, ale tę opcję na razie zostawmy), co przemnożone nam daje pi razy oko 1000 cm2 na wlocie i wylocie (czyli włąściwie 2 Sd), a zachowanie działanie byłoby mniej więcej takie (należy pamiętać, ze strój wypadnie gdzieś 12-15% niżej i szczota na SPL będzie znacznie gładsza, bo hornresp nie bierze pod uwagę wytłumienia):

[ Dodano: 2010-06-17, 11:39 ]
Każde wydłużenie kanału o kolejne 10 cm daje w wyniku obniżenie strojenia o kilka Hz, ale też spadek odpowiedzi o mniej więcej 1 dB. Zwiększenie wlotu do 2000 cm2 obniży strój do 45 Hz i podniesie odpowiedź o ok. 2 dB, dając szczotę bardziej pofalowaną i być może, potrzebne byłoby nieco większe wytłumienie. Precyzyjne podanie, na ilu Hz następuje zestrojenie jest dość kłopotliwe, bo wynik podawany jest dla constant directivity, a po zadaniu obciążenia 1 W i xmax 3,5 mm dla tego kanału 4Sd - 2 Sd strój pokazuje się w okolicach 35 Hz.

[ Dodano: 2010-06-17, 12:09 ]
Mor den siur:

Rozumiem zdrową ciekawość, ale niestety pokazanie, jak wygląda strój półfalowy, ćwierćfalowy i na 1/6 konkretnej częstotliwości jest możliwe, ale pokręcone w realizacji i niewiele warte informacyjnie, gdyż należałoby:
a. Przyjąć konkretny głośnik do analizy.
b. Przyjąć, czy ma komora głośnikowa być, czy nie, a jeżeli, to jaka? Można przyjąć jej obj. jak dla odpowiadającej jej obudowy zamkniętej, ale nie jest to warunek niezbędny i ewentualny wpływ korzystniejszy/niekorzystniejszy zawsze można niwelować odpowiednim wydłużeniem/skróceniem kanału lub jego geometrii, ale to już zmienia założenia.
c. Przyjąć jakąś sensowną geometrię kanału.
Problem polega na tym, że sensownym punktem wyjścia byłaby konstruowalna koncepcja obudowy, a symulacja może właściwie dotyczyć określonych konkretnych warunków. W pewnym zakresie może wskazać, gdzie należałoby coś zmodyfikować, bo np. małą modyfikacją osiągnie się lepszy rezultat (lub pokazać, jak dalece pomysł na obudowę jest trafiony/chybiony), ale nie zmienia to faktu, że takie projektowanie jest zawsze metodą prób i błędów z bolesnymi ograniczeniami co do rozmiarów i złożoności konstrukcyjnej i nieuniknionymi kompromisami.
Z kolei symulacja dla z góry założonej geometrycznej długości kanału polegałaby na jakimś dowolnym ustaleniu pojemności komory i geometrii, następnie na takim celowaniu z długością kanału, aż się osiągnie określony strój. A z kolei to w zasadzie niewiele by wyjaśniało, ponieważ objętość komory i geometria zostały dobrane przypadkowo...

 

[marian]

Dla symulacji bez komory głośnikowej, czyli głośnik wnotowany w początek kanału, należałoby przyjąć kanał kwadratowy o boku co najmniej równym średnicy głośnika plus powierdzmy kilkanaście milimetrów

Ale to tylko w programie tak? W realu też musi być kwadrat? Ja już zrobiłem projekcik o długości linii 150cm:



I czy Ja dobrze obliczam długość? Pogromca kiedyś napisał ze powietrze na załamaniu znajdzie sobie najkrótszą drogę... zaznaczyłem to czerwoną linią.

[ Dodano: 2010-06-17, 12:28 ]
Aha,wymiary linii to 41x12cm. Mógłbyś zrobić dla mnie taką symulacje?

 

[Pogromca mitow]

Fala dzwiekowa zawsze "szuka" najkrotszej lini oporu, najkrotszej drogi wyjscia. Dlatego warto brac pod uwage najkrotsza mozliwa droge dla fali, to ona bedzie miala najwieksze znaczenie. Ja generalnie obliczam dlugosc do centrum zalamania-zakretu tunelu. Pamietajmy, ze bedzie jeszcze wytlumienie, ktore troszke spowolni predkosc dzwieku oraz, czesc fali bedzie podazac innymi drogami.
Suma sumarum ja licze dlugosc do srodka-centrum zakretu w obudowie.

 

[Shiver]

Panowie, a tak pi razy drzwi...jakiej objętości była by linia oparta o głośnik 18-sto calowy z Fs na poziomie 36hz (mierzony) i Qts 0,37 (też mierzone)?

 

[Comandante W]

No nie musi być kwadrat, programowi to nie robi różnicy, on chce wiedzieć tylko, ile jest cm2 w danym miejscu. To ja założyłem, że budujesz skrzynkę i jakoś musisz głośnik zamontować. Ale równie dobrze może być przecież na bocznej.
Dobra, robimy dla tego GDNa, przyjmując, że siedzi on na początku kanału, a cały kanał ma 150 cm (ja bym jednak te kilka cm na zakrętach wliczał, bo i tak nie uwzględniamy specyfiki działania wylotu kanału, który się akustycznie tam wydłuża nieco, no i wytłumienie, które program uwzględnia tylko w komorze tylnej hornów, a w linii transmisyjnej mamy tylko front chamber i jego wpływu nie zobaczymy) i jego przelot na całej drodze jest równy 492 cm2. Co najwyżej realny strój będzie nieco niższy niż wynikający z symulacji.
Muszę cię zmartwić. Strojenie około 50 Hz i słaba odpowiedź SPL w basach. To nie będzie miało zejścia... Spróbuj wykombinować komorę nieco większą.
Tylko prośba: policz obj. komory i jej powierzchnię w osi w cm2, ewentualne Sd wlotowe i wylotowe i oczywiście długość kanału.

[ Dodano: 2010-06-17, 13:02 ]
Shiver:
Aby odpowiedzieć na to pytanie pi razy drzwi, trzeba znać choćby pi razy drzwi parametry T/S głośnika (pełne), objętość komory głośnikowej i jej głębokość, długość linii, powierzchnię przelotu wlotową oraz wylotową.

 

[marian]

Wyszło mi co takiego:




Pierwsza paczka ma komorę 36L i długość linii 160cm... druga ma komorę 60L i długość linii 130cm (tym razem długość linii z uwzględnieniem zakrętów).

4. Długość 140 cm, komora 60 litrów, 1Sd-1SD, strój wypada na 33 Hz.Strój spadł. Dwukrotne zwiększenie pojemności komory dało prawie ten sam efekt, co wydłużenie linii o połowę. Lecz uwaga, z lepszym impulsem.

Chyba ta z komorą 60L będzie git

 

[Comandante W]

Dla 60 litrów, 130 cm z przelotem 492 cm2 strój wypada około 35 Hz, impulsik nienajgorszy, z dość niskim zejściem, jednakże stosunkowo niegłośnym... w innych przymiarkach dudniło mocniej. No i mimo tych zjawisk ograniczających wychyły membrany może warto byłoby rozważyć ewentualność dokupienia drugiego głośnika i zamontować go w pull-pushu: same korzyści i większa pewność, że membrana nie pójdzie znienacka na spacerek.

[ Dodano: 2010-06-17, 14:08 ]
Wariant z komorą 36 litrów i długością 160 cm jakichś nadzwyczajnych różnic nie pokazuje, też okolice 35 Hz, ale jest nieznacznie głośniejsza odpowiedź na basach, może jakieś 2 dB. Poza tym w zasadzie to samo. Obie wersje wyglądają poczciwie, jednak dla obu hornresp swoim zwyczajem źle wróży dla większych mocy. Ten hornresp tak ma.

 

[marian]

impulsik nienajgorszy, z dość niskim zejściem, jednakże stosunkowo niegłośnym...

Za cicho? To co radzisz zrobić zachowując gabaryty tej obudowy? lepsza ta z mniejszą komorą? Drugi głośnik nie wchodzi w grę w jednej obudowie bo docelowo mają być dwa takie suby,za dużo kasy.

 

[Comandante W]

W takim razie jest jeszcze taka szybka opcja: 36 litrów, 130 cm. Strój wypada mniej więcej jak Fs głośnika, co wydaje mi się bardziej wskazane, głośność nieco większa niż poprzednie (choć nie powala, ale może ten głośnik solo akurat tyle może i nie ma co się dąsać). Powinno to być bardzo szybkie na basie. A skoro nie może być drugiego w pull-pushu, pozostaje liczyć, że jak się nie przesadzi z mocą, to wszystko będzie OK. W pomieszczeniu zamkniętym raczej wytrzyma, nie wiem, co by było nagłaśniając otwartą przestrzeń. Od tego hornrespa mam na tym punkcie okropnie lękowe podejście.

[ Dodano: 2010-06-17, 14:36 ]
Skoro będą dwa takie suby, to odpowiedź będzie głośniejsza niż w przypadku jednego tylko... Jak wpuścisz w nie trochę Watów to łatwo się może okazać, że z odległości kilku metrów uzyskujesz powyżej 100 dB, a to wrażliwszych już ogłusza.

 

[Shiver]

Ok, pełne parametry głośnika:

Fs=36hz, Qts= 0,38 (mała pomyłka ostatnio), Qms=4,47, Qes=0,41, Sd=1210, re=5,1, Vas=212, Xmax p-p 18mm. Parametrów linii Ci nie podam bo nie wiem jak to za bardzo policzyć Nie musi być co do litra tylko chce wiedzieć czy to by było np. coś w okolicach 300 czy też może 600.

 

[Comandante W]

Potrzebne są jeszcze dane dotyczące Bl, Mms, Le i Re. A nawet z nimi odpowiedź może okazać się mocno ogólna, czyli jako tako działające zestawienie pojemności komory z długością linii tak, by pasowało to sensownie do Fs. Bez pełnych parametrów, nie wiem. Gdyby to miał być super przenoszący horn o dużej efektywności, wielkość byłaby monstrualna, ale w linii transmisyjnej, kto wie? Poszukaj parametrów, bo bez tego nic.

 

[Shiver]

BL=25,5, Mms=209, Le=1,6, Re już podałem. Horna napewno nie chce bo to będzie grało w pokoju a wiem co to znaczy tuba i pokój. Traktuje to raczej jako eksperyment-zabawę, nudzi mi się a głośnik leży w br i chciałbym zobaczyć co pokaże w TLce.