Linia opóźniająca - wyrówanie czasowe głośników w kolumnie

Interesuje mnie proste rozwiązanie linii opóźniającej sygnał audio o jakieś ~2ms, które pomogłoby zrealizować wyrównanie czasowe między głośnikami w 3 drożnej kolumnie.


Prosiłbym o podrzucenie pomysłów jak to można zrealizować w praktyce. Może być na drodze cyfrowej, bo tego co się orientuje, to analogowe linie typu Bucket Brigade Device mają duże thd i szumy.

Jeśli ma być proste, to policz sobie ile czasu potrzebuje prąd na propagację w 1m kabla głośnikowego i podłącz odpowiednio długim kablem opóźniany głośnik.

Jeśli chcesz użyć sensownego rozwiązania, to tylko procesor głośnikowy, lub linia opóźniająca, czasem da się kupić na allegro, czy ebay, ale taniej wychodzi procesor.
Linia taka 1in 2out DN700 i DN716, DDL3. Tylko moim zdaniem bardziej opłaca się procesor, bo masz dodatkowo korekcje i crossovery.

Dziękuje za odpowiedź.

Cytat:

Jeśli ma być proste, to policz sobie ile czasu potrzebuje prąd na propagację w 1m kabla głośnikowego i podłącz odpowiednio długim kablem opóźniany głośnik.

W typowych kablach prędkość propagacji impulsu elektrycznego może ... 4,5 ns na przebycie 1 m, z http://itpedia.pl/index.php/Parametry_okablowania
Potrzebuje opóźnienia rzędu 660uS (zmierzyłem wczoraj jeszcze raz), więc raczej ta opcja odpada.

Cytat:

Jeśli chcesz użyć sensownego rozwiązania, to tylko procesor głośnikowy, lub linia opóźniająca, czasem da się kupić na allegro, czy ebay, ale taniej wychodzi procesor.

Cytat:

Linia taka 1in 2out DN700 i DN716, DDL3.

Niestety, na e-bayu kosztuje ~2000 zł,a za tą kwotę wolałbym raczej myśleć o nowych kolumnach i tak rozmieścić głośniki w obudowie, żeby wyrównać czasy dolotu.

Cytat:

Tylko moim zdaniem bardziej opłaca się procesor, bo masz dodatkowo korekcje i crossovery.

Ok, procesor może być, tylko wolałbym iść w stronę DIY, czyli poskładać coś samemu (docelowo chcę poskładać cały tora audio samodzielnie, zaczynając od DAC, a kończąc na kolumnach). Możesz podsunąć jakieś schematy, ewentualnie kity?
A może zrobić to w ten sposób, że poskładać 3x DAC i do dwóch z nich dołożyć moduł opóźniania? Potrzebuje opóźnić sygnały głośników wysokotonowych i średniotonowych względem niskotnowych.

Procesora głośnikowego raczej nie złożysz, bo skąd weźmiesz algorytmy?

A może da rade zrobić coś opartego o HT8970 lub PT 2399? Tylko z tego co widzę, to minimalny czas opóźnienia to 29ms, a ja potrzebuję ~0,6ms. Są może podobne kostki oferujące tak mały delay, przy przyzwoitych zniekształceniach? A moze coś na PIC18F4550 ?

Słyszysz to opóźnienie? Jaka jest częstotliwość podziału i jakie są filtry? Pokaż wykres fazy dla tych paczek.

Nie wiem, czy słyszę to opóźnienie, bo nie mam porównania jak zagrałyby te kolumny z wyrównaniem czasowym wszystkich głośników. Osoby tworzące konstrukcję koherentne czasowo bardzo chwalą sobie brzmienie. To nie jest tak, że najpierw słyszę powiedzmy 2khz, a potem 200 hz i wyraźnie to czuć. Chcę wyrównać czasy dolotu z nadzieją na dalszą poprawę naturalności dźwięku.


Zapomniałem dodać, że filtrowanie jest aktywne, każdy filtr to L-R IV rzędu (24dB/oct). Jeśli chodzi o wykres fazy to nie mam aktualnych pomiarów. Na obecnym etapie jest dobrze zgrany średniotonowy z wysokotnowym (oba metalowe "kopułkowce" - kolumna jest nieco przechylona do tyłu, więc tu wyrównanie czasu dolotu zostało częściowo zrobione "technicznie", nie elektronicznie. Tu różnica między szczytami impulsów tych głośników to 180us. Podziału między wooferem, a średniakiem jeszcze nie dopracowałem, czekam na implementację delaya.

Woofer to klasyczny 8", więc tu już różnica w odległości centr akustycznych jest dość znaczna.


Faza całości dość dziwnie "zakręca".

Jeśli ostatni wykres, to faza dla całego zestawu, to zacznij od wyrównania fazy. Tak aby mieściła się na początek chociaż w ±90°. Czy filtry muszą być aż tak strome? Jakie są punkty odcięcia pomiędzy pasmami? Zmierz charakterystykę samych filtrów, bez głośników.

Cytat:

Jeśli ostatni wykres, to faza dla całego zestawu, to zacznij od wyrównania fazy. Tak aby mieściła się na początek chociaż w ±90°

A jest to możliwe przy zastosowaniu filtrów IV rzędu? Moje poprzednie kolumny, dwudrożne miały podobną charakterystykę fazową (również L-R IV rząd). Na innym forum już mi ktoś zwracał uwagę, że faza "nie powinna zakręcać", jednak prosta zmiana f. podziału nic nie zmienia. A w ogóle, to są słyszalne różnicę w przebiegu fazowym całej kolumny?

Cytat:

Czy filtry muszą być aż tak strome?

Właściwie to niekoniecznie. Tak nawet myślałem, żeby dać między wysokotonowym, a średnitonowym II rząd, a na wofoer IV, wtedy zyskałbym jakieś 280us ze względu na różnice w stromości filtrów - http://sound.westhost.com/ptd.htm (tabela nr 6 na dole strony)

Cytat:

Jakie są punkty odcięcia pomiędzy pasmami?

500 hz i 2,7khz.

Cytat:

Zmierz charakterystykę samych filtrów, bez głośników.

Robiłem pomiary zaraz po polutowaniu zwrotnic i nie było żadnych anomalii. Niestety nie zapisałem ich na dysku. Jeśli będą potrzebne to mogę zrobić jeszcze raz (ale co na ich podstawie chciałbyś sprawdzić?).

Pomiar samych zwrotnic mam na myśli podać sygnał na wejście i zmierzyć zmiksowany sygnał na wyjściach.
Ja bym zastosował filtry i mniejszej stromości. To nie są raczej packi o pokaźnych mocach. Nie bój się stosowania filtrów o równiej stromości z obu stron pasma.
Naprawdę zastanów się na procesorem, choćby do doświadczeń, a dopiero potem zbudowania czegoś DIY.

Cytat:

Pomiar samych zwrotnic mam na myśli podać sygnał na wejście i zmierzyć zmiksowany sygnał na wyjściach.
Ja bym zastosował filtry i mniejszej stromości. To nie są raczej packi o pokaźnych mocach. Nie bój się stosowania filtrów o równiej stromości z obu stron pasma.
Naprawdę zastanów się na procesorem, choćby do doświadczeń, a dopiero potem zbudowania czegoś DIY.

Cytat:

Wydaje mi się, że poruszasz się w zakresie opóźnień wnoszonych przez same przetworniki AC i CA, tak więc opóźnianie jednego tylko pasma za pomocą układu cyfrowego IMO jest bez sensu. Jeżeli chcesz spróbować, czy to coś daje, to proponuje pożyczyć jakiś dobry interfejs audio z czterema, znaczy 2xstereo, wyjściami, i puszczenie na dwa filtry z jednej pary wyjść a na ten "opóźnieniowy" z drugiej i ustawienie "ręczne" opóźnienia w jakimś programie DAW, demo czy może nawet audacity czy coś taniego/darmowego (mulab).
Oczywiście filtrację też można zrobić cyfrowo, wtedy potrzebne będzie sześć wyjść.

W sumie to maci racje. Nawet nie musiałbym nic pożyczać, zapewne wystarczy karta dźwiękowa w komputerze (sound blaster 5.1) i z niej wyjść osobno na każdy wzmacniacz ustawiając na komputerze wzmocnienie. Pewnie tak zrobię, zobaczę czy gra warta świeczki.

Sterowniki kx-drivers mają możliwość opóźniania sygnału o próbkę. Powinny działać z Twoją kartą dźwiękową
A co do zakręcania fazy. Zmień korekcję czasu dolotu sygnału do urządzenia pomiarowego, to faza też przybierze inną postać. A teraz z praktycznego punktu widzenia. Największe opóźnienia jakie mi się zdarzały w kolumnach estradowych z pasywną zwrotnicą, to było około 300uS. Faza sobie trochę zakręcała w okolicach podziału.

Nie są to zmiany słyszalne gołym uchem. Kolumna z takimi samymi głośnikami z wyrównaniem czasowym, brzmi tak samo. To są takie niuansiki. Ale lepiej zrobić lepiej niż gorzej Oczywiście, jeśli robisz to dla sztuki. Nie zawsze jest bowiem sens.

Granat, w jakim programie robiłeś pomiary?

Cytat:

Największe opóźnienia jakie mi się zdarzały w kolumnach estradowych z pasywną zwrotnicą, to było około 300uS. Nie są to zmiany słyszalne gołym uchem. Kolumna z takimi samymi głośnikami z wyrównaniem czasowym, brzmi tak samo.

Trochę mnie pocieszyłeś. Od innej osoby dowiedziałem się, że i tak źle podałem różnice w czasie pojawienia się impulsów, bo powinienem wziąć pod uwagę odległość między ich początkami, a nie szczytami.
Na razie planuje wykończyć obudowy, dokończyć strojenie zwrotnic implementując przesuwnik fazowy ze strony Linkwitza http://www.linkwitzlab.com/filters.htm#4 i dopiero jeśli wtedy uznam, że coś w dźwięku mi jeszcze nie pasuje, to wtedy z wykorzystaniem karty dźwiękowej sprawdzę czy to słyszalna różnica, a jeśli tak to zainteresuje się opóźnianiem sygnału (zapewne zainteresuje się dsp).


W internecie o konstrukcjach z wyrównaniem czasowym głośników za wiele nie ma informacji, może właśnie nie jest to aż tak ważne zjawisko.

Smaart7.

Tomq napisał:

Od innej osoby dowiedziałem się, że i tak źle podałem różnice w czasie pojawienia się impulsów, bo powinienem wziąć pod uwagę odległość między ich początkami, a nie szczytami.

Łatwiej to zbadać patrząc na wykres fazy. Po prostu ustawiasz stałe opóźnienie korekcji *(o czym poprzednio) względem głośnika wysokotonowego i mierzysz pozostałe głośniki, niczego już nie ruszając.

Tomq napisał:

W internecie o konstrukcjach z wyrównaniem czasowym głośników za wiele nie ma informacji, może właśnie nie jest to aż tak ważne zjawisko.

Czy ja wiem. Faza i czas są od siebie zależne, więc raczej to dość ważne zagadnienie. Tylko może trudno akurat trafić coś interesującego pod pojęciem wyrównanie czasowe

Cytat:

Łatwiej to zbadać patrząc na wykres fazy. Po prostu ustawiasz stałe opóźnienie korekcji *(o czym poprzednio) względem głośnika wysokotonowego i mierzysz pozostałe głośniki, niczego już nie ruszając.

Tak właśnie mierze. W przeciwnym razie pomiar fazy np jednego głośnika nie miałby odniesienia do fazy innego. I w Holimpulse jest to nie tyle opóźnienie korekcji co "blokowanie czasu zerowego". Chyba, że masz inną opcję na myśli i nie ma jej w programie który używam? Sama faza jest związana z opóźnieniem, ale chyba nie powie nam ile wynosi jego bezwzględna wartość, a po drugie, opóźnienie czasu może przesunąć fazę o więcej niż pełny kąt.

Tomq napisał:

I w Holimpulse jest to nie tyle opóźnienie korekcji co "blokowanie czasu zerowego"

Nie znam tego programu. Ale ta opcja kojarzy mi się z automatycznym wyszukiwaniem piku odpowiedzi impulsowej i obliczanie na tej podstawie czasu opóźnienia. Jeśli wyłączysz blokowanie i wpiszesz czas ręcznie, to będziesz mógł mierzyć fazę w odniesieniu do któregoś z głośników. Wiesz chyba o co chodzi

Tomq napisał:

Sama faza jest związana z opóźnieniem, ale chyba nie powie nam ile wynosi jego bezwzględna wartość, a po drugie, opóźnienie czasu może przesunąć fazę o więcej niż pełny kąt.

No i? Nie bardzo rozumiem co chciałeś przez to powiedzieć. Faza jest tak samo względna jak spl.

To może napiszę inaczej:
Jak na podstawie fazy obliczyć opóźnienie czasowe?

Biorąc pod uwagę prędkość dźwięku, kąt przesunięcia i częstotliwość fali. Ale tak naprawdę, do zgrania fazowego nie jest Ci potrzebna taka informacja o czasie. Właśnie po to jest ten wykres fazy, żeby ułatwić zadanie konstruktorom.
Przyjmujesz jakiś punkt odniesienia. Robisz pomiar, po czym dążysz żeby fazy różnych głośników pokrywały się w jak najszerszym paśmie.

Zauważ, iż kąt przesunięcia fazowego o np Δφ=90°, jest różnym czasem dla częstotliwości 1kHz, a np 1,1kHz.

A ja mam jeszcze takie pytanie do Kolegi Tomq. Czy ten dołek, oznaczony kolorem czerwonym, jest celowy? Jeśli nie, to należy traktować go jako zniekształcenia liniowe. To dużo bardziej wpłynie na pogorszenie brzmienia kolumny niż drobne nieliniowości fazy.

Cytat:

Zauważ, iż kąt przesunięcia fazowego o np Δφ=90°, jest różnym czasem dla częstotliwości 1kHz, a np 1,1kHz.

Ja miałem na myśli bardziej to, że ciężko obliczyć delay na podstawie fazy, bo jeśli faza zmieni się o powiedzmy 380 stopni (360° +20°) to nie będzie wiadomo, czy to jest 380° czy 20°.

Cytat:

Czy ten dołek, oznaczony kolorem czerwonym, jest celowy? Jeśli nie, to należy traktować go jako zniekształcenia liniowe. To dużo bardziej wpłynie na pogorszenie brzmienia kolumny niż drobne nieliniowości fazy.

I tak i nie. Niezbyt chętnie wrzucałem tu jakiekolwiek wykresy, bo zwrotnica nie jest dopracowana, na razie wstępnie dostroiłem, teraz wykańczam obudowy, a w międzyczasie zaczęła mnie nurtować kwestia różnić w czasach dolotu impulsów.
Dołek z jednej strony jest więc celowy, bo przy właśnie takiej charakterystyce mam niemal idealne zgranie fazowe między średniotonowym, a wysokotonowym (fazy są odchylone o kilka stopni), a z drugiej strony nie jest celowy, bo zwrotnica nie jest jeszcze ostatecznie dostrojona (między wooferem, a średniotonowym różnice w przebiegach faz to kilkadziesiąt stopni). Nie siedziałem zbyt długo nad zwrotnicą, ale przyznam, że dla mnie lepiej brzmi kolumna z b. dobra faza przy słabej charakterystyce spl, niż liniowy spl przy słabym zgraniu fazowym. Każdy szuka w dźwięku czegoś innego, ja np największy nacisk stawiam na separację i możliwość lokalizacji pozornych źródeł dźwięku, a tu chyba się zgodzicie, że ważniejsza jest faza niż sam spl (nie tylko faza, także m.in "identyczność" głośników, nie chce wchodzić w szczegóły, żeby udowadniać, że to wiem, bo głupio mi tłumaczyć się we własnym temacie).
Oczywiście postaram się to dopracować, w planach mam m.in wypróbowanie układu przesuwnika fazowego ze strony Linkwitza. Wprowadza ona także opóźnienie rzędu ~100µs, więc może też wykorzystam kilka takich sekcji do eksperymentów z delayem. Na razie jednak kolumny czekają na wykończenie.

BTW, jeśli się przyjrzeć to fragment spl który zaznaczyłeś czerwoną elipsą ma podobny przebieg jak ten z rysunku 8 u Roda Elliota: http://sound.westhost.com/ptd.htm


BTW2, w poście nr 7 na pierwszym obrazku przedstawiającym impuls widać koszmarne odbicia. Oczywiści nie mierze w ten sposób (to był jeden z pierwszych pomiarów), akurat taki wykres miałem "pod ręką", a w miarę dobrze obrazuje wzajemne położenie pików impedancji.

Aha, no tak. Może niepotrzebnie się czepiłem.
W takim razie powodzenia z allpassami.

Tomq napisał:

Ja miałem na myśli bardziej to, że ciężko obliczyć delay na podstawie fazy, bo jeśli faza zmieni się o powiedzmy 380 stopni (360° +20°) to nie będzie wiadomo, czy to jest 380° czy 20°.

To wybierz wykres, który nie zamyka liczb w przedziale -180 180. Ale tego się raczej nie używa. Bo w sumie po co

Filtry AllPass pomogły, jednak nie dają aż tak dużego zakresu regulacji jak się spodziewałem.
Dlatego, gdy tworzy się konstrukcje koherentne czasowo tak ważne jest by na etapie projektu zapewnić najlepsze wyrównanie czasowe, później nie będzie już dużego pola manewru (chyba, że ktoś zastosuje DSP).