Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

HornResp symulator tutorial samouczek

Granat :) 30 May 2011 04:15 17600 7
IGE-XAO
  • #1
    Granat :)
    Level 34  
    Witam,

    Postanowiłem pokazać, w jak prosty sposób zasymulować można obudowy inne od BR programem HornResp. Na zagranicznych forach mają to dość obszernie wyjaśnione, więc pomyślałem, że chociaż namiastka tego przyda się u nas po Polsku :)

    Na początek obrazek z opisem, które pole do czego służy:
    HornResp symulator tutorial samouczek

    Ang - określa przestrzeń w której będzie grała kolumna. 4 - nieograniczona przestrzeń; 2 - półprzestrzeń, np. kolumna ustawiona na ziemi; 1 - ćwierć-przestrzeń, kolumna na ziemi pod ścianą (nieskończenie wielką); 0.5 - 1/8 przestrzeni, kolumna na ziemi w kącie między dwoma nieskończenie wielkimi ścianami.
    Tutaj często nasuwa się myląca myśl, że skoro ustawię kolumnę w kącie sali, to powinienem symulować jako 1/8 przestrzeni. To nie jest do końca prawda. Odbicia od pozostałych 'niepotrzebnych' ścian zrobią swoje.

    Eg - Napięcie przy którym będziemy symulować. Dlaczego napięcie a nie moc? Ponieważ moc zmienia się w raz z częstotliwością (wykres impedancji), a napięcie jest jednakowe.

    Rg - rezystancja pasożytnicza, wewnętrzna wzmacniacza, przewodów itp.

    S1-S2 L12 - powierzchnia wlotu S1 i wylotu S2 tuby, oraz osiowa długość tego segmentu (L12). Klikając 2 razy w L12 należy wybrać kształt tuby.
    Kolejne pola działają identycznie, różnią się tylko numerkiem segmentu tuby. Powierzchnia wylotu poprzedniego segmentu, jest powierzchnią wlotu następnego.
    Można używać tych pól, ale nie jest to konieczne. Przy obudowie zamkniętej lub br nie ma potrzeby ich używania.

    Parametry głośników:
    koniecznie trzeba znać Sd, pozostałe parametry można wyliczyć na podstawie innych, klikając 2 razy na ten który nas interesuje i podając te o które pyta program. Le i Re nie są wyliczane, trzeba wpisać.
    Mam nadzieję, że każdy kto zamierza symulować w hornresp, wie co oznaczają te parametry głośnika i nie trzeba ich objaśniać.

    Nd - opcje symulacji oraz wybór i sposób połączenia głośników. O tym będzie później, na konkretnych przykładach.

    Vrc - objętość tylnej komory głośnika w litrach

    Lrc - głębokość tylnej komory w cm

    Fr / Ap (można przełączać podwójnie klikając na symbol) - współczynnik tłumienia materiału tłumiącego rayl/cm / powierzchnia portu BR

    Tal / Lpt (j.w) - grubość materiału tłumiącego / długość portu BR

    Vtc - objętość przedniej komory głośnika w cm^3

    Atc - powierzchnia ścianki przedniej komory


    Najlepiej będzie spojrzeć na obrazek, żeby mieć rozeznanie co jest czym:
    HornResp symulator tutorial samouczek

    ------------------

    Obudowa zamknięta:

    Żeby zasymulować obudowę zamkniętą, wystarczy (mając wpisane parametry głośnika) wpisać w Vrc objętość obudowy i Lrc jej głębokość. Ewentualnie w Fr i Tal parametry wytłumienia.
    Klikamy Calculate i... program zapyta, czy zamaskować rezonans między tylną a przednią ścianą obudowy. Ja zwykle klikam nie. Pokazuje się schemat naszej obudowy. Z menu window można teraz wybrać szereg wykresów:

    Acoustical impedance:
    Rezystancja (czarny) i reaktancja (czerwony) akustyczna. Pokazuje impedancje akustyczną u wlotu hornów. Narazie tym się nie będziemy zajmować.

    SPL response:
    To co chyba najbardziej nas interesuje. Jeśli kliknąłeś "nie" przy pytaniu o maskowanie rezonansu, to na wykresie będą widoczne duże 'piki' i dołki. W rzeczywistości będą one mniejsze. Hornresp symuluje powierzchnie idealnie odbijające jako ściany obudowy.
    Oglądając wykres SPL, w menu tools pojawiają się dodatkowe opcje. Można zobaczyć odpowiedź impulsową kolumny (impulse) przedstawioną pełnopasmowo w impulse response, oraz z podziałem na pasmo częstotliwości w spektogramie.
    Jest też opcja maximum SPL. Według mnie, jest ona jednak mało użyteczna. Program przyjmuje na każdej częstotliwości jednakową moc, którą zadeklarowaliśmy. Jak już wspomniałem wcześniej, w normalnej pracy kolumny i wzmacniacza, moc zmienia się z częstotliwością. Dlatego lepszym sposobem na sprawdzenie spl max, jest podanie odpowiedniego napięcia w parametrach wejściowych i kontrolowanie wykresu wychylenia membrany.
    Multiple speakers służy do określania ilości i sposobu połączenia ze sobą większej ilości kolumn. Gdy np. chcemy sprawdzić jak zagrają 4ry jednakowe kolumny ustawione obok siebie. Wpisując 1 głośnik szeregowo i 1 równolegle, tak na prawdę symulujemy jedną kolumnę. Chcąc zasymulować 4ry kolumny o wypadkowej impedancji takiej jak jedna, łączymy po dwie szeregowo, a później tak połączone kolumny równolegle. Czyli 2S (series) 2P (Parallel).

    Electrical impedance:
    Wyświetla przebieg impedancji względem częstotliwości. W razie potrzeby, można powiększyć wykres klikając w menu tools->range.

    Diaphrgam displacement:
    Wykres jedno-stronnego wychylenia membrany vs częstotliwość.

    Phase response:
    Wykres fazy. Czasami jest błędnie wyświetlany (delay -100ms). Można to ustawić w tools->delay. Zwykle delay ustawiony na 0ms daje w rezultacie fazę, którą można zmierzyć mikrofonem.

    Group delay:
    Wykres "opóźnienia". Inny sposób przedstawienia fazy. Było omawiane przy okazji tematu z WinIsd.


    I to by było tyle z obsługi programu. Teraz można sprawdzić jak w teorii będą sprawowały się nasze najwymyślniejsze twory :)
    Pokażę jak zasymulować kilka przykładowych konstrukcji.

    --------------

    Bass-Reflex:

    W Vrc wpisujemy objętość obudowy netto, Lrc głębokość obudowy. Klikamy dwukrotnie w Fr, żeby pojawiło się Ap. Ap jest powierzchnią portu w cm^2, a Lpt jego długością w cm. Przyjmując jakąś słuszną wartość powierzchni portu (np. 1/3Sd) wpisujemy ją. Następnie klikamy dwukrotnie w pole Lpt. Program zapyta czy wprowadziliśmy odpowiednie wartości objętości obudowy i powierzchni portu. W małym okienku wpisujemy częstotliwość, na którą chcemy nastroić naszą obudowę. Program wyliczy odpowiednią długość portu. Klikamy calculate i...
    Na wykresie SPL pojawił się duży dołek przy częstotliwości na którą stroiliśmy port. Bez obaw. Jest to dźwięk generowany przez samą powierzchnię membrany. Trzeba użyć narzędzia combined response z menu tools. Program zapyta o różnicę w odległości pomiędzy portem a słuchaczem - membraną głośnika a słuchaczem. Jeśli nie wiesz co wpisać, narazie zostaw 0 i kliknij ok.

    Jest to dobra metoda, kiedy znamy wymiary obudowy i chcemy sprawdzić w niej konkretny głośnik. Ale co zrobić, kiedy zachodzi potrzeba dobrania optymalnej obudowy? Można za każdym razem wpisywać wartości, które wydają nam się słuszne, lub...
    Z menu tools wybrać Loudspeaker wizard. Z menu na dole wybrać response, po prawej zamiast default wybrać combined i teraz wystarczy już tylko przesuwać suwakami w celu uzyskania zamierzonego efektu.
    Tak samo można postępować z innymi obudowami.

    HornResp symulator tutorial samouczek
    HornResp symulator tutorial samouczek

    --------------

    Tuba - front loaded-horn:

    W S1 należy wpisać powierzchnię wlotu tuby, w S2 wylotu. Można zbudować tubę kilku segmentową. Ja zbudowałem dwu-segmentową o stożkowym kształcie - Con.
    Trzeba też obliczyć objętość malutkiej komory przed membraną głośnika. Ma to duże znaczenie przy tubach wysoko-tonowych. W tubach basowych typu band-pass horn (odwrotka), używa się komory Vtc jako przedniej komory sprzęgającej. O tym później.
    Na rysunkach zaznaczyłem co jest czym.
    Tak samo jak w przypadku BR, można uruchomić loudspeaker wizard i pobawić się suwakami w celu uzyskania zadowalającego efektu.

    HornResp symulator tutorial samouczek
    HornResp symulator tutorial samouczek
    HornResp symulator tutorial samouczek

    --------------

    W następnych postach będę dodawał kolejne konstrukcje które warto omówić. Ewentualne propozycje obudowy, którą chcielibyście zasymulować, proszę podawać w odpowiedzi w tym temacie.
    Jeśli gdzieś się pomyliłem, również proszę dać znać.
    I jeszcze jedno. Temat ma na celu jedynie pokazanie jak zasymulować daną obudowę w hornresp, a nie jak zrobić najlepszą tubę.

    Pozdrawiam.
    Kamery 3D Time of Flight - zastosowania w przemyśle. Darmowe szkolenie 16.12.2021r. g. 10.00 Zarejestruj się
  • IGE-XAO
  • #2
    ir0nhide
    Level 11  
    Czy w Hornresp można symulować po prostu Horna wysoko - tonowego ? (a także dla głośników średnio tonowych)
    Jeśli tak to poproszę o opis. :) (horny Hyperbolic, Tractrix ?)
  • IGE-XAO
  • #3
    Granat :)
    Level 34  
    Można symulować drivery kompresyjne, w ten sam sposób, który pokazałem na ostatnim przykładzie. Oczywiście kształt tuby można wybrać klikając dwukrotnie w pole S1 lub S2, gdy są jeszcze puste. Musisz jednak znać parametry elektryczno-mechaniczne takiego głośnika. Sam spl, średnica cewki, materiał z jakiego jest wykonana itp. informacje które podaje większość producentów, są niewystarczające. Potrzebujemy znać też oprócz tego, komory sprzęgające drivera, ich objętość.
    Jeśli chodzi o głośniki średnio-tonowe, oraz tuby do zwykłych głośników wysoko-tonowych z membraną o roztrąbie wykładniczym, tu polecałbym bardziej zaawansowane oprogramowanie. Takie, które jest w stanie uwzględnić kształt membrany, tworzącą jednocześnie początek tuby.

    Dodano po 18 [minuty]:

    Przykład:
    HornResp symulator tutorial samouczek HornResp symulator tutorial samouczek
  • #4
    Granat :)
    Level 34  
    Zgodnie z obietnicą, pokażę jak zasymulować obudowę tubową, typu Tapped-Horn (TH).
    Na początek należy dwukrotnie kliknąć w napis Nd, przełączając na TH. Później należy uzupełnić wymiary tuby (co najmniej 3 segmenty).
    HornResp symulator tutorial samouczek
    Gdzie:
    S1 - pole powierzchni wlotu pierwszego segmentu tuby
    S2 - pole powierzchni tuby na odcinku, na który przypada środek przedniej części membrany głośnika
    S3 - tak jak wyżej, z tym że... tylnej części membrany
    S4 - powierzchnia wylotu tuby
    L12, 23, 34 - długości poszczególnych segmentów tuby
    Vtc - objętość powietrza przed membraną (zobacz obrazek z pierwszego postu tego tematu)
    Atc - rozmiar otworu na głośnik (dopóki będzie większy niż S2, nic się nie zmieni)

    Tak w teorii wygląda umiejscowienie przekrojów i długości tuby typu TH:
    HornResp symulator tutorial samouczek

    A teraz na konkretnym przykładzie w tubie 15TLH30:
    HornResp symulator tutorial samouczek HornResp symulator tutorial samouczek

    Jak widać, tuba jest trochę pozakręcana, po to żeby zmieściła się w standardowy graniastosłup, który daje się jeszcze jakoś transportować. Nie będę tutaj pisał jak zawijać tubę, żeby długości i przekroje się zgadzały, bo to zagadnienie na cały nowy wątek. Liczę na kreatywność czytających :)
    Jeśli coś jest niejasne, proszę pytać.
  • #5
    com4tee
    Level 12  
    Bardzo fajny samouczek! Pomógł w kilku kwestiach. Mam jednak pytanie które mnie nurtuje. Postaram się je zadać jasno.
    Czy dodanie drugiego głośnika oznacza dodanie go do obudowy której parametry zdefiniowane są powyżej, czy też dodanie drugiej identycznej obudowy postawionej obok. Różnica jest znacząca bo powiedzmy że projektuję obudowę z dwoma głośnikami (taką jak EAW BH 760) i powiedzmy że udało mi się uzyskać zadowalający efekt przy OD = 2p (dwa głośniki równolegle) i danych S2 = 200, S3=2000 i L=330.
    No i teraz mam to cudo wybudować... czy ja buduję 200 - 2000 i ładuję w gardło 2 głośniki czy buduję 400 - 4000 i ładuję dwa głośniki?

    dzięki za odpowiedź
    (z samouczka wypływa jakby chodziło o dwie obudowy obok siebie, ale program sugeruje dwa głośniki "drivers" stąd może to zamieszanie)
  • #6
    Granat :)
    Level 34  
    Liczba w polu Nd (OD, TH, CH), oznacza liczbę głośników w jednej obudowie. Ilość obudów określasz w Ctrl+K Multiple Speakers.
  • #7
    com4tee
    Level 12  
    wielkie dzięki, ulżyło mi bo już mam pocięte drewno ;)
    a mógłbyś mnie skierować do postów o winisd o których wspominasz w tutku, bo ciężko znaleźć przez wyszukiwarke forum.
    BTW może opisałbyś swoją technikę składania hornów (to ja opiszę swoją na przykładze S-horn)
    Skąd czerpiesz praktyczną wiedzę "budowlaną". Cierpię na nadmiar niewiele wnoszących książek w stylu "elektroakustyka" i niedomiar praktycznych porad\wiedzy np. takiej jak np http://www.performing-musician.com/pm/apr09/articles/diypacabinets.htm (polecam wszystkie 4 części wywiadu, gość jest projektantem Voida i właścicelem forum Speakersplans, prosto i jasno wykłada kompletne podstawy DIY)
  • #8
    Granat :)
    Level 34  
    Co do Winisd, był opisywany na Elektrodzie przez Tomaszo - poszukaj.
    com4tee wrote:
    BTW może opisałbyś swoją technikę składania hornów (to ja opiszę swoją na przykładze S-horn)

    To zależy od rodzaju tuby. Najpierw zastanawiam się jak będą rozmieszczone poszczególne elementy tuby. Później, w przypadku np. tapped-horna, obliczam kąt nachylenia i długość ścianki z głośnikiem i do niej dorysowuję całą resztę. Na końcu wprowadzam poprawki na długość całości falowodu. Zwykle nie przekracza +/- 5cm przy tubie o długości 3m.
    W klasycznej tubie jest jeszcze prościej. Zależnie na ile segmentów zaginasz kanał.
    Np. tutaj. Obliczamy długość pojedynczego segmentu. Kąty wychodzą praktycznie same na podstawie przekrojów wlotu i wylotu. A kąt nachylenia ścianki z głośnikiem - w przeciwieństwie do tapped-horna - nie ma znaczenia.
    HornResp symulator tutorial samouczek
    Oczywiście można sobie utrudnić życie, dzieląc kanał na 2, które spotykają się w pewnym momencie w środku, w celu... np. lepszego wykorzystania miejsca wewnątrz graniastosłupa. ;)
    Ale to temat na osobny wątek.
    com4tee wrote:
    Skąd czerpiesz praktyczną wiedzę "budowlaną".

    Korzystam z odpowiednich programów, w których można zobaczyć i uwzględnić wszystkie szczegóły obudowy przed jej fizycznym wykonaniem. A poza tym, tak przygotowaną paczkę trzeba jeszcze sprawdzić w praktyce i wykonać pomiary oraz odsłuch.
    Musisz po prostu zbudować parę hornów ;) Dla mnie zaprojektowanie pierwszej tuby, to była udręka. Cały dzień spędzony nad poszukiwaniem i nauką obsługi oprogramowania, które pozwoliłoby wykonać precyzyjne rysunki. Później wymyślenie pewnego schematu, który ogólnikowo opisałem wyżej i doskonaliłem przez kilka kolejnych projektów.