Мини-полочники

[Ruman offline]

Идея фикс воникла ещё несклько лет назад, но всегда находились причины, по которым взяться за проект не удавалось. И вот накнец-то свершилось!
За это время я поднакопил немножко теоретических знаний и кокнчательно определился с концепцией, будет компактный двухполосный полочник 5" НЧ-СЧ, 1" ВЧ

Выбор в пользу двухполоски был сделан по нескольким причинам:
Причина превая, нормально свести 3-х полоску я не смогу, для этого нужен опыт а у меня его нет.
Причина вторая, небольшая (около 10 м2) комната, в которой эти АС и будут располагаться, компактные АС занимают меньше пространства и их можно расположить там где большие просто не поместятся.
Причина третья -мани.
и т. п. Список можно было бы продолжать и дальше, но и этих причин уже более чем достаточно.

Мои первоначальные требования к акустике: универсальность, всеядность, максимально хорошая проработка СЧ и ВЧ. С басами буду разбипраться позже.

итак, с чем мне придётся иметь дело
НЧ\СЧ


ВЧ

[Шурика offline]

Ruman, хоть бы написал что за динамики....

а по сабжу - удачи!

[Ruman offline]

Шурика, Я тут модумал, а не всё ли равно с какими динамиками придётся иметь дело? Если делать по-уму то неважно какие у тебя динамики, безымянный палёный китай или элитный бренд с ценой в килобакс за голову, последовательность действий от этого не изменится.
Пусть априори известно, что это палёный безымянный китай котокый я выменял у бомжа на бутылку водки. :D и никакой сопроводительной документации естественно нет.

Итак начнём, первым делом нужно понять с чем придётся иметь дело.
Измерим TS параметры НЧ/СЧ головок. О том, как это можно сделать, очень подродбно описано в этой статье
http://cxo.lv/soft/comsoft/92-artasoftwarecomplex
фотографий этого процесса у меня к сожалению нет.

первые результаты
Drivrer1
Fs = 35.89 Hz
Re = 5.40 ohms[dc]
Le = 58.23 uH
L2 = 599.94 uH
R2 = 2.93 ohms
Qt = 0.37
Qes = 0.38
Qms = 8.18
Mms = 10.45 grams
Rms = 0.288323 kg/s
Cms = 0.001881 m/N
Vas = 20.58 liters
Sd= 88.25 cm^2
Bl = 5.767756 Tm
ETA = 0.24 %
Lp(2.83V/1m) = 87.60 dB

Driver2
Fs = 40.98 Hz
Re = 5.40 ohms[dc]
Le = 58.01 uH
L2 = 585.25 uH
R2 = 2.92 ohms
Qt = 0.37
Qes = 0.39
Qms = 8.07
Mms = 9.52 grams
Rms = 0.304069 kg/s
Cms = 0.001583 m/N
Vas = 24.61 liters
Sd= 88.25 cm^2
Bl = 5.851255 Tm
ETA = 0.30 %
Lp(2.83V/1m) = 88.53 dB

но эти данные не точны, использовать их для дальнейших расчетов нельзя так как динамики не размяты, после разминки некоторые параметры изменятся.
Я разминал динамики при помоши старого маленького тпансфотматора, подключив последовательно оба динамика ко вторичке трансформатора, общее время разминки около тридцами часов.
На этот раз каждый динамик промерил по 3 раза и усреднил данные

Fs = 35,6 Hz
Qms = 8,77
Vas = 24,39 liters
Cms = 2,23 mm/N
Mms = 8,97 g
Rms = 0,231 kg/s
Xmax = 5, mm
Xmech = 7,5 mm
P-Dia = 105, mm
Sd = 88, sq.cm
P-Vd = 0,0439 liters
Qes = 0,326
Re = 5,7 ohms
Le = 0,18 mH
Z = 8, ohms
BL = 5,923 Tm
Pe = 50, watts
Qts = 0,314
no = 0,325 %
1-W SPL = 87,32 dB
2.83-V SPL = 88,79 dB

Fs = 34,64 Hz
Qms = 8,67
Vas = 26,6 liters
Cms = 2,355 mm/N
Mms = 8,964 g
Rms = 0,219 kg/s
Xmax = 5, mm
Xmech = 7,5 mm
P-Dia = 105, mm
Sd = 88, sq.cm
P-Vd = 0,0449 liters
Qes = 0,33
Re = 5,7 ohms
Le = 0,18 mH
Z = 8, ohms
BL = 5,805 Tm
Pe = 50, watts
Qts = 0,318
no = 0,328 %
1-W SPL = 87,36 dB
2.83-V SPL = 88,83 dB

[Шурика offline]

Ruman, корпус ЗЯ значит будет, не иначе (судя по характеристикам). а какой фильтр будет? и усилитель?

[Ruman offline]

Шурика, Если делать "не иначе", то динамику будет не очень хорошо. Не предназначен он для ЗЯ, его стихия ФИ (судя по характеристикам) :D
Фильтр будет пассивный, усилитель такой, но потом может быль соберу что-нибудь посолиднее.

[Ruman offline]

Двигаемся дальшё, теперь есть ТС параметры динамков. По этим параметрам можно достаточно точно смоделировать поведение динамика в НЧ диапазоне в разных оформлениях и найти наиболее подходящий вариант для имеющихся динамиков.
Берём полученные ранее данные и загоняем их в какой нибудь подходящий для этих целей симулятор, я выбрал LSPCad.

Сначала ЗЯ


на скринах резульматы моделирования двух ящиков ЗЯ 10 литров и ЗЯ 6.5 литров
на графиках видно что срез по уровню -3Дб в обоих вариантах где то около 85Гц, не самый лучший резултат, но это не самое страшное. Линейный ход динамика 10мм заканчивается на частоте 100Гц и это при подводимой мощности в 30 Вт, вот это уже плохо, можно, конечно, ещё уменшить объём ящика, но это повлечёт за собой пост частоты среза.
Вобщем ЗЯ не подходит.

теперь ФИ

Вот такой баланс компромиссов у меня получился, объём ящика 6.5 литров, оптимальная настройка ФИ 55-60 Гц, частота среза примерно 75Гц, линейное смещение и время задержки в пределах нормы. Попытка улучшить какой-нибудь параметр приведёт к ухудшению других.

Теперь можно приступать к изготовлению макета.

[Ruman offline]

Макет.. Я решил сначала изготовить макет, а нормальные корпуса сделать потом, когда буду точно уверен что я нигде не просчитался и не допустил ошибок, а если дпустил - то учту их при изготовлении нормальных корпусов.

Дальше ничего интересного, треть дня - возни с карандашом и рулеткой, ещё треть дня - возни с циркуляркой и лобзиком, и оставшуюся треть дня - сборка полчившихся кусков ДСП в скворечник

Вот результат дневной работы, уже с динамиками

[Ruman offline]

Настройка фазоинвертора. В своих колонках я решил отказаться от стандартной круглой трубы, так как по расчётам её длинныа должна составлять примерно 20 сантиметров и впихнуть её в корпус будет весьма проблематично.
Порт фазоинвертора будет образован двумя задними стенками

Так-как никакие программы такой ФИ считать не умеют, то настраивать его придётся опытным путём. Специально для этих целей внешнюю заднюю стенку можно двигать вверх-вниз, меняя тем какмым настройку ФИ.
Сначала попытался настроить на слух, просто сравнивая звучание макета с наушниками. Потом померил ИЧХ и сврил её с расчётной, как оказалось я был не так далёк от истины, для того чтбы точно попасть на расчётные 57 герц, надо было укоротить фи ещё на 5 миллиметров.

На картинке выше слева - результаты измерения ИЧХ мидбаса в корпусе, страва - результаты моделирования в ЛСПкаде корпуса с ФИ настроенным на 57 Гц в. Видим почти полное совпадение графиков - стало быть наш ФИ так же настроен на 57 Гц.

[Ruman offline]

Продолжаю ворк, на данном этапе мой макет отличается от полноценной АС только отсутствием фильтров. Но браться за фильтры ещё пока рано, для их проектирования необходимо Знать ИЧХ (импендансную - частотную характеристику) и АЧХ (фмплитудно - частотную характеристику) динамиков. С ИЧХ всё понятно, Это пойденный этап, а вот С АЧХ сложнее, для её измерения мужен микрофон, и причём не какой-нибудь а специальный, измерительный. Прикинув, восколько мне обойдётся такой готовый девайс, я решил изготовить его самостоятельно. Заказал на ebay парочку микрофонных капсюлей WM61-A, и собрал к нему микрофонный усилитель
Долго думал, куда бы всё это засунуть, чтобы удобно было и провода не болтались, и тут мне на глаза попалась баночка с шипучими таблетками.

микрофон располагается на конце сегмента от телескопичесой антенны.


вот так это всё выглядит в законченом виде.

Далее по плану - акустические измерения.

P.S. Я слегка огорчён уровнем активности в теме, неужели никому нечего добавить или прокомментировыть? Я создавал эту тему в на дежде на то, написанное здесь будет кому-то полезно или хотя бы просто интересно. Начинаю задумываться, а не зля ли я трачу здесь своё время?

[Шурика offline]

вот так и исчезают большинство ворков... нинада! :D я слежу - мне интересно. но сказать пока особо нечего - смотрю, набираюсь полезных знаний

[Demonik offline]

Слежу и я
а по Фи могу подогнать считалочку

[Квайкер offline]

Ruman, мы молча наблюдаем, конечно, продолжай. :wink:

[BlackJack offline]

Ruman, я слежу за тобой.. ::-D: :beer:
Творческих успехов.. gud

[Ruman offline]

Проект жив, и снова двигается, но очень медленно. а причина его остановки - моё убытие в армию. С амией повезло, служу в родном городе в получасе езды от дома и имею пр себе личный ноутбук. С одним 12-ти часовым увольнением в неделю особо не разбежишься, есть куча дел поважнее и до акустики руки порой не доходят, но есть достаточно ещё не опубликованного материала, чем и буду заниматься в свободное время. так что в скором времени, надеюсь, будет продолжение ворклога.

[Ruman offline]

А вот и продолжение. Итак, короб с динамиками есть, усилитель есть, микрофон есть, пора проводить замеры АФЧХ.
Для замеров перебираемся самое просторное из доступных помещений, распологаем АС на какой-нибудь подставке, микрофон ставим напротив АС. Микрофон и АС следует располагать как можно дальше от каких-либо других предметов, иначе микрофон будет улавливать не только сигнал прямого излучения от АС но и отражённый от этих предметов, а это негативно сказывается на точности измерений. Чем больше временная разница между сигналом от прямого излучения АС и первым отражением тем лучше. Все дальнейшие действия наиподробнейшим образомописаны в этой статье.


Результаты измерений, по порядку; твитер на своей оси, расстояние 0.5м; мидбас на своей оси, расстояние о.5м; мид и пищик включенные в парралель на оси пищика, расстояние 0.5м; то же с расстояния 1.65м.


Последняя пара замеров необходима для для определения акустических центров динамиков, а точнее разницы расстояний между акустическим центром каждого динамика и микрофоном. Для корректного расчёта фильтров необходимо точно знать эту величину.

Запускаем LSPCad, загружаем измеренные АФЧХ динамиков и моделируем в нём условия измерений, а именно мид твитер, подключенные в парралель. Вбиваем координаты динамиков, так как замеры проводилисьна оси пищика то его будем считать за начало отсчёта, его координаты X=0 Y=0 Z=0, мид смещён относительно пищика вниз на 128мм влево на 20мм и его координаты соответственно X=20 Y=-128. Так-как положение акустического центра у мида неизвестно, то координату Z для него придется определять методом подбора.
Перебирая разные знчения коордиматы Z добиваемся наибольшего сходства кривулин в симуляторе с кривулинами измеренными. Наибольшее сходство получается при Z=21,


Искомая величина найдена.
Все данные, необходимые для расчёта фильтров, найдены. Следующий этап-разработка фильтров.