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.

Co to są przesunięcia fazowe w subwooferach

*dj*eliot* 01 May 2006 19:31 5197 6
  • #1
    *dj*eliot*
    Level 16  
    Witam
    Mam dylemat otóż od jakiegoś czasu mam wiecej subwooferów w domu i zauwazylem ze jak podlacze LW1500 pod jeden kanal i RW1800 pod drugi to gra ciszej niz jak by gral sam LW1500.
    Ostatnio wynioslem sprzęt na podwórko aby sprawdzić jak bedzi na otwartej przesrzeni i również dzialo się podobnie.
    Myślęze to wlasnie jest powiązane z tymi przesunięciami fazowymi lecz nie
    wiem dokladnie w czym problem i jak go rozwiązać.
    Piszcie duzo i na temat Pozdr. Eliasz
  • #2
    gdL
    Level 27  
    Cześć. Chodzi o to, że jeden głośnik może grać w przeciwfazie z drugim, to znaczy, że to, co gra jeden, może się znosić z drugim. Łopatologicznie w jednym membrana idzie do przodu, w drugim do tyłu. Zazwyczaj nie jest to całkowite obrócenie, ale w pewnych częstotliwościach pewne wygaszenia.
    Jeśli jest tak, to spróbuj podłączyć jeden z tych głośników w przeciwfazie [+ wzmacniacza do minusa głośnika]. Powinny się sumować, albo przynajmniej 'więcej dawać niż zabierać'. Bo przecież oprócz przeciwfazy i fazy, istnieje wiele pośrednich mozliwości.

    Taki efekt, w pomieszczeniu nie powinien występować w każdym miejscu, powinny być miejsca z górką i miejsca z wygaszeniem. Ma to związek z promieniowaniem fali i odbiciami.
    Efekt nie powinien też występować w całym paśmie, ale tylko w pewnych częstotliwościach - długościach fali.

    Czemu tak się dzieje ? Ano nie każdy głośnik gra to samo z tym samym tempem, wiąże się to z przesunięciami Group Delay, masą membrany, jakością napędu, budową zwrotnicy i umieszczeniem kolumny w pomieszczeniu.

    Na pewno coniektórzy napiszą więcej i sensowniej. Również dołączam się do grona czekających na rozwinięcie się tego tematu, bo przecież jest bardzo ciekawy i zatrąca o ciut teorii. Duży ciut.
  • #3
    *dj*eliot*
    Level 16  
    Dzieki :) juz mniej wiecej coś wiem.
    Ale chcialbym sie dowiedziec wszystkiego o tym zagadnieniu :D
    Kto tylko coś wiecej wie to niech pisze, a ja jutro wystawie sprzet na dwór i podlacze na odwrót jede glonik i zobacze jaki efekt bedzie :D
  • #4
    Tremolo
    Level 43  
    Wszystkiego się nie dowiesz. przesunięcia fazowe są zawsze.

    Wyobraź sobie cos takiego jeden glośnik masz przy uchu drugi 10 metrów dalej. Dźwięk idzie z prędkoscią 330 m/s Powiedzmy oba subwoofery sa identyczne. Oba grają tylko jedną czestotliwość 50Hz czyli 50 na sekunde okres wynosi 1/50 sekudna - głośnik co 0,02sekundy wraca
    opóxnienie wynosi 10m / 330m/s = ~0,0303 sekundy

    przeliczamy ile to stanowi okresów: 0,0303/0,02= 3*5=1,15 okresów.
    Czyli w przeliczeniu na stopnie 1,15*360= 546stopni

    To jest ten sam kąt co 546-360=186stopni.

    To jest przesuniecie fazowe taka idea

    Inna idea to przesuniecie fazowe związane z bezwladnością glosnika no i układu elektronicznego nim sterującego względem sygnału wchodzacego do subwoofera. Zanim tranzystory koncowe zadziałają to musza przejśc przez masę kondensatorów i cewek i rezystorów, preampów. Za kazdym razem jest jakies opóźnienie czasowe. Badając dane przesuniecie czasowe pod daną czestotliwość możemy wyliczyć jakie ono jest w stopniach. od 0 do 360 stopni. lub jak kto woli od -180 do +180

    0 znaczy, że to co wchodzi na subwoofer wychodzi z niego bez opóźnień
    180 znaczy że sygnał jest dokładnie odwrotny przesuniety o pól okresu
    +/- 90 znaczy że sygnał jest przesuwany do przodu lub tyłu o 90stopni czyli 1/4 okresu (cewka lub kondensator tak robi)

    przesuniecie fazowe w przypadku subwooferów jest takie wazne, że jak wiadomo bardzo łatwo jest stracić skutecnzość na basie wlaczając glosniki odwrotnie - jest to zwiazane z delokalizacja fali basowej. Po za tym dlugość fali powiedzmny od średniotonowca czy wysokotonowca jest dużo krotsza przez to Ciężko odnaleźc efekty znoszenia sie fal.

    po za tym przesuniecia sa na tyle duże, że powodują problemy z odbiorem dźwięku przez słuchającego.


    W przypadku połączenia dwóch dużych glośników to wszyskto zależy od rodzajów obudów, jesli połączyłes je szeregowo to normalne, że głośność spadnie, jesli równolegle to wzrosnie, ale to akurat zalezy od wzmacniacza. Wszystko to pod warunkiem, że grały w fazie. Ale w przypadku Alphardów sa takie opóźnienia, że głośniki potrafią grać w odwrotną strone niż wskazuje logika i oznaczenia +/-.
  • #5
    *dj*eliot*
    Level 16  
    No i ostani akapit mi coś mówi a nie tam jakies kurde wyliczenia co z nich nic nie rozumie.
    CHodzi o praktyke :)
  • #6
    Tremolo
    Level 43  
    Bez tej teorii nie zrozumiesz co się dzieje.

    najlepiej posiadać przesuwnik fazy z płynna regulacją. Wtedy regulujemy nim tak długo, aż impuls z subbasu pokryje się z frontami (czyli suma przesunieć fazowych z tychże układów tych równań wyniesie 0 względem fotelika w którym siedzisz). W zalezności od dźwięków przetwarzanych czy to muzyka czy film rejestry do 40Hz czy 40-50Hz (muzyka) będzie to ciut inny nastaw.

    Są gotowe filtry do subbasu z całą tą regulacją. Jedno przesunięcie pochodzi od ożnic czasowych wewnątrz wzmacniaczy, drugi od kształtów pokoju, sposobu rozmieszczenia.

    Do tanich zestawów nie oplaca się robić skomplikowanego sprzętu o ile wystarczy ten głośnik odwrócić w fazie. Czasami stopnie wejściowe mają przesunięcie -180stopni. Lub ktos wadliwie coś zaprojektował. Znaczy wzmacniacz dobrze gra tyle że odwrotnie wpiął albo gniazdo albo którys z układów składowych.

    ----------

    Zacznijmy od dźwieku.

    Dźwięk jest to fala mechaniczna wypromieniowana do osrodka, którym jest u nas powietrze. Może to byc równie dobrze klocek metalowy, para wodna czy tez woda, lub jakikolwiek ośrodek po za próżnią.

    Membrana drga w takt prądu. w Te i we wte. Jakbyś zarejestrował sygnał wejściowy ze wzmacniacza. To odpowiada on taktom wybijanym przez membranę. Membrana posuwa cząsteczki powietrza, które uderzają o siebie tworząc tzw. zakłucenie, które obejmuje w zalezności od typu głośnika i pomieszczenia pewną rpzestrzeń. Ta fala wychodzi z membrany z prędkością w powietrzu 330 m/s w takim standardowym. Jest wypromieniowywana z membrany jak sygnał radiowy z anteny.

    jak staniesz z mikrofonem na dworze w odległosci 330 metrów to po sekundzie dojdzie do ciebie sygnał, po kilku sekundach echo po odbiciu od ścian, drzew, skał, gór itp. I dalej ten sygnał o ile się nie zmieszał z czyms bedzie tym samym sygnałem tyle, że odpowiednio słabszym. I mikrofon idealny powinien zarejestrowac to co wzmacniacz nadał do kolumny a kolumna w przestrzeń.

    oczywiście idealny wzmacniacz, idealny głosnik idealny mikrofon.

    gaz to cząsteczki. Im więcej gdzieś cząsteczek to znaczy że większe jest tam cisnienie. Gdzie ich mniej tym mniejsze.
    Zjawisko dźwięku ma to do siebie, że membrana "dmucha" i zaciąga po czym je wypycha do przodu gdy wypchnie to w takim momencie powstanie lokalny nadmiar cząsteczek. Gdy wciągnie to będzie probowała usunąć cząsteczki. Za każdym razem będa powstawać pasy jak na stronie:


    http://www.daktik.rubikon.pl/Slowniczek/akustyka.htm
    Co to są przesunięcia fazowe w subwooferachCo to są przesunięcia fazowe w subwooferach

    Tu masz taki prumitywny przykład przesunięcia. Trzeba w praktyce wiedziec jak to wygląda. To naiwny model od razu mowie. Ale jak widać obie fale dxwiekowe sa przesuniete. Chyba o 1/3 odleglości pomiędzy najciemniejszymi miejscami. I to jest to całe przesuniecie fazowe.

    Jeśli głosniki tak trafią że najciemniejsze miejsce jednego głosnika pokryje się z najjaśniekszym drugiego. No to teoretycznie dźwięk powinien się wyzerować. W praktyce tak nie ma bo nigdy fala dźwiekowa nie biegnie po takich naiwnych drogach. Oczywiście będzie ciszej co zaobserwowałeś.
  • #7
    gdL
    Level 27  
    Czym niższa częstotliwość, tym dłuższa fala. λ=V/f, gdzie V=330m/s, λ to długość fali w metrach, f to częstotliwość.
    Czas przejścia całej fali, to 1/f, f to częstotliwość.

    Jak łatwo zauważyć, z tego, co napisał Tremolo, fale mogą się nakładać. Nie koniecznie w 1/3, czy całkowicie. Zmierzam do tego, że im niższa częstotliwość, tym trudniej zrobić rozsuwając zestawy, żeby się nakładała i przy tym nie sumowała. Bo długość fali bardzo znacznie rośnie. Stąd moje stwierdzenie zawarte w poprzednim poście, że przesunięcie fazowe zależy od częstotliwości i odległości. Cała przestrzeń odsłuchowa na danej wysokości jest płaszczyzną minimów i maksimów lokalnych zagęszczających się z jednej strony w miarę zbliżania do osi prostopadłej do osi głośników i zarazem do samych głośników. Tam piki są najbardziej strome i najłatwiej przejść z jednego maximum do drugiego, tj, odczuć różnicę w głośności. Prześledźcie filmik zależności sumowania od fazy jednego z głośników plik : od_fazy1.avi - to, co może pomóc koledze *dj*eliot*

    A co jeśli częstotliwość promieniowana będzie 2x niższa i również będzie zachodziła zmiana fazy jednego ze źródeł ? Jak to będzie wyglądało na podobnym obrazku ? Zobaczcie - plik : od_fazy2.avi
    Widać, że maxima są od siebie dużo dalej położone. Da się to wyliczyć z fazy sinusoidy zależnie od odległości z każdego ze źródeł do tego samego miejsca zarazem. Na animacji to jest właśnie zrobione, przedstawione w łatwiejszej do zrozumienia formie. Po prostu wszystko dzieje się płynniej.

    [ Plik: od_czestotliwosci.avi ] Dorzucam animację zależności maximów i minimów od długości fali dla dwóch źródeł, gdzie długość fali zmienia się 3x, co przekłada się na częstotliwość i tak na przykład jest to sytuacja, gdzie mamy wyjściowo 90Hz i spada do 30Hz, potem znów wraca do 90Hz. Faza się nie zmienia.
    Widać, że maxima i minima zajmują już olbrzymie pola, to znaczy, że obniżając częstotliwość upłynniamy dźwięk i trudniej odczuć te różnice.

    Na basie, przy tych 50Hz, podczas, gdy długość fali to 6,6m, czas przejścia całej fali to 1/50*s, czyli 20ms, to czas przejścia dodatniej połówki sygnału która ma długość 3,3m jest 10ms, zepsuć wiele może różnica GDelay pomiędzy zestawami, bo załóżmy wkres z WinISD, gdzie jeden zestaw ma dla 50Hz 10ms, drugi 20ms. Wtedy drugi zaczyna grać dodatnią połówkę sygnału, gdy pierwszy właśnie zaczął ujemną. Zachodzi znoszenie.

    Dodam, że w pomieszczeniu sytuacja ma się zupełnie inaczej. Przy scianie zawsze są strzałki fali, tak samo przy głośniku. Wokół jest to różnie, bo trzeba wziąć pod uwagę rezonans pomieszczenia, który jest tym nizszy, im wieksza jest przekątna jego ścian. I tym mocniejszy, im bardziej pomieszczenie przypomina sześcian. Bierze się to stąd, że zachodzi podstawowy rezonans fali stojącej i jego wyższe harmoniczne. Dla każdych równoległych ścian ten rezonans jest inny. Dla sześcianu taki sam 3x. Pojawiają się też odbicia, a drzwi mogą zacząć robić za rezonator helmholtza, szafa za pułapkę rezonansową, podobnie jak drgające skrzydło drzwi. należy to brać pod uwagę ustawiając źródła zwłaszcza niskich tonów.

    Wszystkie animacje są uproszczeniami, bo sytuacja dzieje się w przestrzeni, wykres musiałby być czterowymiarowy, jeśli do 3 wymiarów ma dojść amplituda. Nie ma sensu takiego czegoś robić, bo to nie będzie czytelne.

    Zapraszam do dalszej dyskusji i obejrzenia filmików.