Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Biblia DIY - 10 przykazań

com4tee 02 Kwi 2012 17:14 8715 2
  • #1 02 Kwi 2012 17:14
    com4tee
    Poziom 12  

    Drodzy wpadł mi do głowy taki temat - który w jednym miejscu zebrałby podstawowe i święte zasady dla wszystkich początkujących i bardziej zaawansowanych projektantów głośników. Chodzi mi o to, że pewne rzeczy dobrze wyglądają w programach modelujących, lecz później kompletnie nie sprawdzają się w realizacji, co młody adept cięcia sklejki odkrywa dopiero po odpaleniu skrzynki.

    Podzielcie się tutaj swoją wiedzą i doświadczeniem ku przestrodze i pomocy.
    Ja ścisłe początki mam za sobą więc może zacznę... a Wy pociągnijcie dalej. Jak się uda to piszcie dokładnie i zrozumiale dla laików. Łopatologicznie z wyjaśnieniami zjawisk. Jak w szkole ;)

    1. Celem obudowy głośnika jest zmaksymalizowanie ciśnienia akustycznego jakie można wydobyć z głośnika trzymając przy tym w ryzach zniekształcenia (moc) i fazę (opóźnienie grupowe)

    2. Dążymy do obudów brzmiących neutralnie (płaska krzywa SPL) w półprzestrzeni (2.0 x Pi) co obrazuje sytuację głośnika stojącego na nieskończenie dużej podłodze w pomieszczeniu bez ścian

    3. Zwracajcie uwagę na wytrzymałość mocową głośnika - zmienia się z rodzajem obudowy i częstotliwością. Łatwo zaprojektować świetną w teorii odwrotkę która przyjmie co najwyżej 100W mocy pomimo zainstalowanego głośnika 700W. Realna moc głośnika w obudowie nie ma nic wspólnego z naklejką na nim. Sprawdzajcie wykres wychylenia membrany (np w hornresp), nie ma prawa przekroczyć Xlim z danych głośnika w żadnym paśmie w którym głośnik będzie grał (przy mocy którą planujecie dostarczyć)

    4. Głośnik w obudowie bass refleks jest bardzo narażony na uszkodzenie poniżej częstotliwości strojenia portu. Nie jest obciążany akustycznie rezonującym w obudowie powietrzem w sposób efektywny. Zaczyna powietrze to przez port przepychać na zasadzie pompy. Dla głośnika taka sytuacja oznacza pracę jakby poza obudową, na wolnym powietrzu. W takiej sytuacji nawet połowa mocy znamionowej z tabliczki stanowi dla niego zagrożenie. (wyjaśnienie > powyżej częstotliwości strojenia powietrze rezonuje w obudowie jak powiedzmy sprężynka z kulką. Powietrze to z kolei "rozhuśtywuje" masę powietrza w porcie głośnika. Układ wygląda teraz jak kulka zaczepiona od dołu i od góry na dwóch sprężynkach. To rozhuśtanie dodatkowej masy powoduje odwrócenie fazy drgań cząsteczek powietrza o optymalnie 180 st. przy częstotliwości strojenia i jakieś inne wartości poza nią. W wyniku tego odwrócenia dźwięk u wylotu portu jest w fazie z ruchem membrany na zewnątrz kolumny. Finalnie dźwięki zgodne w fazie dodają się i wzmacniają wzajemnie. Stąd wyższa skuteczność BR vs. obudowa zamknięta gdzie wsteczny ruch membrany jest tracony na ciepło wewnątrz obudowy

    5. Przy częstotliwości strojenia portu głośnik prawie cały dźwięk emituje portem i bardzo niewielką jego część membraną. Membrana ma podówczas minimalne wychylenie





    6. Należy bardzo uważnie dobierać wielkości portów. Powietrze w porcie musi płynąć wolno (maksymalnie około 3 m/s) w przeciwnym przypadku port "gwiżdże" lub po prostu ma zbyt mały otwór by działać efektywnie (bardzo niewielka masa powierza przeciska się przezeń do pokoju i trzęsie w nim cząsteczkami tlenu). Łatwo przeoczyć ten niuans bo software rzadko ostrzega o nierozsądnym doborze średnicy portu do naszego projektu. Powietrze w porcie płynie wolno jeśli port ma dużą średnicę. Duża średnica z kolei zmusza nas do wydłużenia portu by zachować tą samą częstotliwość strojenia co dla mniejszej średnicy. Port przestaje nam się mieścić w obudowie więc pokusa do posłużenia się krótkim i bardzo wąskim portem jest duża... no ale to jest jak pisałem błąd, bo albo zgenerujemy gwizdek w ten sposób, albo efektywność portu będzie znikoma. WinISD podaje estymowaną prędkość przepływu powietrza. Wartość na czerwono oznacza, że jest zbyt szybka (ergo port za wąski)

    7. W przypadku obudowy tubowej są dwa ważne parametry wpływające na to jak nisko tuba zagra. A długość kanału i B rozmiar wylotu z tuby. Tuby zawsze opłaca się projektować jako wykładnicze, nigdy jako liniowe. Wielkość wlotu do tuby (mouth) jest istotniejsza od jej długości i ma większy wpływ na niskie "zejście"

    8. Długość kanału tuby powinna oscylować w okół 1/4 długości fali dla której tuba ma mieć najwyższą efektywność. To ma zastosowanie dla basu gdzie nie istnieje realna możliwość wykonania kanałów o długości kilku(nastu) metrów. Dla innych częstotliwości (wyższych) warto celować w całą długość fali lub jej wielokrotność

    9. Tuby o niewłaściwej długości generują odbicia wewnętrzne (pewna część energii nie uwalnia się z końca horna tylko odbija i wraca w kierunku głośnika), te z kolei powodują niekontrolowane rezonanse, w efekcie na krzywej SPL pojawiają się grzebieniowe piki. Rezonanse o których mowa częściowo da się tłumić wykładając horn w środku materiałami akustycznie chłonnymi, najlepiej jednak popracować nad długością tuby.

    10. Tuby w tym basowe posiadają komorę kompresyjną. Ogólnie dla głośników basowych nie wolno przekroczyć stosunku kompresji 2:1 bo membrana głośnika nie przetrwa zbyt długo gigantycznych ciśnień jakie się będą w komorze tworzyć. Programy przed tym nie przestrzegają - co więcej bywa, że przy projektowaniu wykres SPL zaczyna nabierać interesujących nas cech przy kompresji np 5:1 - realnie całkowicie nieosiągalnej. Podsumowując - jeśli twoje Sd głośnika (pow. membrany) to np 530 cm2 to raczej nie przyjmuj dla gardła trąby wartości mniejszych niż 280 cm2, nawet jeśli to coś poprawia na wykresach

    11. obudowy 6 rzędu i tuby są bardzo czułe na błędy projektowania i wykonania. Obudowy zamknięte i bass reflex z kolei wybaczają błędy nawet o kilkadziesiąt procent. Warto przygodę DYI zacząć od tych mniej ambitnych poćwiczyć na nich np. umiejętność mierzenia wyników swojej pracy mikrofonem pomiarowym a potem dopiero ze zdobytą wiedzą atakować bardziej skomplikowane tematy. Bez umiejętności zmierzenia co się zrobiło nie ma mowy o rozsądnych poprawkach. Chyba, że ktoś jest Paganinim z wielkim doświadczeniem w projektowaniu i słyszy że strojenie trzeba obniżyć o 5 herców bo nie jest okay (nie martwcie się tacy ludzie w zasadzie po ziemi nie chodzą)

    12. Obudowy typu EAW sb1000 nie są hornami. Wylot z nich najczęściej ma mniejszą powierzchnię od sumy obu membran. Czyli V jest faktycznie komorą kompresyjną. Celem jest zwiększenie kierunkowości w sytuacji kiedy wiele takich kolumn gra w zestawie, oraz polepszenie kontroli nad membraną (ma przez kompresję trochę cięższy ruch do przodu, więc łatwiej hamuje, gdy czas cofnąć się w stronę obudowy. innymi słowy spada inercja wagowa membrany)

    13. obudowy typu horn mają taką własność że powierzchnie ich wylotów dodają się do siebie tworząc jakby wirtualnie jeden ustrój o baaardzo dużym wylocie (ang. coupling). Zasada mówi, że dla basu łączny obwód takiego zestawu powinien mniej więcej odpowiadać 1/4 długości fali (czyli długości pojedynczego kanału). Teraz łatwo zrozumieć dlaczego niektóre obudowy osiągają swoje parametry częstotliwościowe dopiero w grupach np 4 sztuk (BH760). Projektując ten typ obudów warto pomyśleć o wykonaniu kilku sztuk, bo inaczej długość kanału nie zostanie spożytkowana - będzie on niepotrzebnie zajmował miejsce

    14. Świętym graalem jest budowa lekkich i małych obudów. Bass z kolei wymaga wielkich szaf o dużych masach, no chyba że jakoś oszukamy fizykę. Ta walka to kwintesencja projektowania. Postęp uzyskuje się np. w materiałach (neodym) lub w podejściu projektanckim (złożone ustroje z wielu komór rezonansowych spiętych hornami itp. JBL się w tym specjalizuje ale poza rynkiem PA)

    15. Dobór głośnika do danego typu obudowy jest kluczowy. Program pozwoli nam zaprojektować w zasadzie każdy typ obudowy z każdym głośnikiem. Co więcej wynik na papierze będzie wyglądał nieźle. W realu bardzo rozczaruje. Generalnie
    a) tuby wymagają głośników o wielkim skoku membrany (Xlim 15mm i więcej) i bardzo mocnych magnesach (BL 25 i więcej) inaczej albo nie będzie można wpompować weń mocy (efektem czego całość zagra cicho lub się spali), albo przebieg fazy będzie słaby - a dźwięk zamulony, wolny. Takie głośniki są drogie. amen.
    b) podobnie ma się rzecz z obudowami bandpass. Dodatkowo w tych obudowach nie widać głośnika więc trudno zdiagnozować że coś się z nim dzieje złego (np. cewka tłucze o magnes) - stąd użycie zbyt słabego drivera może okazać się już po jego spaleniu
    c) obudowy zamknięte wymagają lekko resorowanych głośników (duże Vas) o słabszych magnesach, poduszka powietrzna za głośnikiem zresoruje go dodatkowo. Jeśli do zamkniętego pudła wstawisz bardzo sztywny głośnik z mocnym magnesem prawdopodobnie mocno ucierpi niski dół.
    d) bass reflex jest gdzieś po środku tej stawki.

    16. W obudowach Tapped Horn (np. Danleya) dużym kłopotem są wspomniane przy tubach rezonanse. Jeśli znamy ich częstotliwość można w ciekawy sposób je stłumić wkładając do środka obudowy rurę zatkaną z jednej strony dostrojoną do częstotliwości rezonansu który likwidujemy. Zaabsorbuje energię i problem zniknie

    17. Opłaca się na ile to możliwe unikać w obudowach symetrycznych kształtów. Wzmacniają one rezonanse wewnętrzne które z kolei poprzez słabo tłumiącą drgania membranę wydostają się na zewnątrz pod postacią zniekształceń. Wyłożenie materiałem dźwiękochłonnym wnętrza pomaga powalczyć z tym problemem

    18. Do 40% dźwięku (energii) w kolumnach ze sklejki wydobywa się (promieniuje) z powierzchni kolumn nie zaś z membrany (dla niskich częstotliwości i wysokich mocy). Taki dźwięk z racji kompletnej nieliniowości jest czystym zniekształceniem. Należy projektować jak najwięcej usztywnień w obudowie żeby temu przeciwdziałać. Albo odlewać kolumny z betonu ;). Szczególnie zdradliwe są duże powierzchnie i cienkie materiały.

    19. Wyłożenie kolumny materiałem akustycznym pozornie ZWIĘKSZA jej akustyczną objętość. Wartość tego wzrostu jest dyskusyjna, źródła mówią że nawet o 20%. Jeśli masz trochę za małą obudowę vs. wyliczenia - napakuj do niej czegoś! Mało intuicyjne ale prawdziwe

    20. Zadbaj o pomieszczenie w którym dokonujesz odsłuchu swego nowego dzieła. Czasem rezonanse własne pokoju są przez młodych twórców brane za nieliniowość pracy głośnika. Majstrują przy zwrotnicach itp zamiast wyciszyć pokój lub zabrać sprzęt np. do cichego ogrodu. W przypadku subów zwodnicze są węzły i dołki fali. Czyli bas jest lub go niema w zależności od miejsca w przestrzeni. Zanim zaczniesz się martwić że obudowa nie wyszła poprzestawiaj ją w różne miejsca.

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

    Tyle ode mnie na początek. Pisane z głowy, wyczytane czasem w poważnych książkach, czasem w wywiadach (np. z Rogiem Mogale) , czasem na forach. Jeśli widzicie gdzieś merytoryczne błędy skorygujcie, niemniej wolałbym żeby ten wątek nie zmienił się w miejcie polemiki zwolenników jednej tezy vs. inna. Raczej zbierzmy tutaj całe pozasoftware'owe doświadczenie projektancko-wykonawcze, żeby ułatwić nowym wejście w ten świat, a może samemu skorygować własne błędy/niedouczenie. Ja żeby ogarnąć powyższe trywialne prawdy zmarnowałem mdf-u za ładnych kilka złotych. No to niech chociaż inni się ustrzegą ;)

  • #2 05 Kwi 2012 06:05
    Granat :)
    Poziom 34  

    com4tee napisał:
    10. Tuby w tym basowe posiadają komorę kompresyjną. Ogólnie dla głośników basowych nie wolno przekroczyć stosunku kompresji 2:1 bo membrana głośnika nie przetrwa zbyt długo gigantycznych ciśnień jakie się będą w komorze tworzyć. Programy przed tym nie przestrzegają - co więcej bywa, że przy projektowaniu wykres SPL zaczyna nabierać interesujących nas cech przy kompresji np 5:1 - realnie całkowicie nieosiągalnej. Podsumowując - jeśli twoje Sd głośnika (pow. membrany) to np 530 cm2 to raczej nie przyjmuj dla gardła trąby wartości mniejszych niż 280 cm2, nawet jeśli to coś poprawia na wykresach

    To zależy od głośnika. Membrany łamią się w okolicach Fs. Co do stosunku kompresji, to jest taki pewien wzór, który mówi na ile jej zwiększanie jest jeszcze korzystne.
    406 * Re * Sd² / Bl²
    Gdzie 406 jest stałą obliczoną na podstawie przekształceń innych wzorów, Re rezystancją cewki, Sd powierzchnią membrany i Bl siły napędu cewki. Z tego wzoru wychodzi minimalna powierzchnia (w m² jeśli Sd w m²), dla której poziom zniekształceń, efektywność i pasmo przenoszenia są optymalne. Pasmo wynosi wtedy 2* Fs / Qes, czyli 2EBP.
    Oczywiście najczęściej dla tuby basowej lepiej jest zrobić większy wlot, bo z reguły nie potrzebujemy kilku oktaw do grania samym basem. A większy wlot, da lepsze zejście w mniejszej skrzynce.

  • #3 05 Kwi 2012 13:20
    398216
    Usunięty  
 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME