14 сообщений в этой теме

Lexus    944

Статья на сайте

Для начала, что такое Baffle-Step. Это явление интерференции волн, отраженных от лицевой панели акустической системы и волн, излучаемых динамиком, расположенным на этой панели. Возникает это явление в диапазоне частот, определяемом снизу размерами излучателя и лицевой панели, а сверху - переходом работы динамика из поршневого режима в зональный, то есть, когда длина волны становится меньше самого излучателя. Разумеется, нижняя граница справедлива для закрытых оформлений. С открытыми все гораздо сложнее.

Чем сулит пренебрежение "баффл-степом". В лучшем случае, увеличением неравномерности АЧХ. В худшем - эта неравномерность может достигать пиков и провалов на АЧХ относительными уровнями более 6-7 дБ, а спектр дополниться более длительными паразитными резонансами. Без сомнения, ни одно, ни второе, положительно на звучании не сказывается.

Как влияние "баффл-степа" выглядит в графическом виде, или иначе - как отражается на качественных характеристиках. Возьмем пример из пакета LspCAD 6 с оптимизированной двухполосной акустической системой Д’Апполито. Исходно АЧХ оптимизированной системы выглядит следующим образом:

post-3963-1280337247,34_thumb.png

Я дополнил систему корпусом со следующими данными:

post-3963-1280337275_thumb.png

Включаем моделирование "баффла":

post-3963-1280337311,24_thumb.png

Сейчас общая неравномерность АЧХ составляет +/-2.5 дБ в диапазоне частот 300 Гц – 20 кГц. Вроде бы, не велика неравномерность, но исходная-то составляет +/-1.5 дБ в диапазоне частот 100 Гц – 20 кГц, то есть изначально характеристика выровнена очень хорошо. Да и расположение динамиков явно удачное. А что будет, если оптимизация не выполнялась и исходная линейность АЧХ оставляет желать лучшего, или, что еще хуже, уже обладает неравномерностью в той частотной области, где "баффл-степ" внесет наиболее значимые поправки? Резонный вопрос: соответствуют ли результаты моделирования реальному поведению динамика, ведь для проектирования линейной АС "баффл" необходимо учесть? Я задался этим вопросом и получил ответ. Мои результаты эксперимента с "баффл-степом" небольшие, но они показательны.

Итак, как все происходило. Я использовал стандартно то, что было под рукой. Это НЧ/СЧ динамик номинальным диаметром 4.5 дюйма (указан полезный диаметр; внешний диаметр "корзины" - 150 мм) и металлическим диффузором, по причине чего на графиках измерений присутствуют выбросы АЧХ в верхней части диапазона звуковых частот. Второй "подопытный" - 4А28, который мне так же, как и 4.5 дюймовый динамик, оказался полезен при моделировании работы динамиков в условиях открытого пространства (оформлении Free-Air), но 4А28 не участвовал в эксперименте с "баффл-степом" по причине отсутствия подходящего акустического экрана.

Для того чтобы иметь отправную точку, динамик был измерен в ближнем поле (10 см от излучателя) при установке в штатное место акустической системы. Это оформление ФИ объемом 12 литров, но в данном случае порт был закрыт. Измерения в ближнем поле позволяют в значительной степени избавиться от эффекта "баффла" и в случае ЗЯ – полностью от АКЗ. После этого динамик был размещен в центре акустического экрана, представляющего собой щит шириной 315 мм и высотой 840 мм. Измерения были проведены с расстояния 70 см от излучателя и вместе с результатами измерений в ближнем поле ЗЯ помещены в программу LspCAD. В проекте были использованы три излучателя и инструмент "Diffraction Simulation", моделирующий "баффл-степ". Размеры "баффла" соответствуют размерам щита, положение динамика аналогично положению в щите, то есть по центру, диаметр излучателя – 110 мм, как в реальности. Расстояние до излучателя также установлено аналогично реальным измерениям – 70 см.

Так как у меня измерительный комплекс позволяет проводить измерения с абсолютными значениями звукового давления, АЧХ при измерениях на расстоянии отличном от 1 м корректировалась путем смещения по вертикальной шкале с учетом логарифма отношения напряжений. Проще говоря, на всех графиках результаты измерений АЧХ приведены к значениям, полученным с расстояния 1 м при подводимом к динамику напряжении 2.828 v независимо от его номинального сопротивления.

Для чего в LspCAD использованы три излучателя. Первый – "референсный". Он отображает АЧХ без влияния "баффл-степа". Второй – результат реальных измерений с расстояния 70 см. Третий – моделирование "баффл-степа" на основе АЧХ "референсного" излучателя.

Результат моделирования в LspCAD:

post-3963-1280337734,3_thumb.png

Снизу кривые подписаны: Reference – "референсный" излучатель; Measured – результат реальных измерений и Modeled – результат моделирования.

Я не могу сказать, почему LspCAD сдвинул моделируемую АЧХ вверх - в реальности этого нет. Сдвинул ровно на 6 дБ, что я узнал путем подбора величины напряжения генератора для моделируемого динамика. Сдвигаю АЧХ вниз на 6 дБ:

post-3963-1280337788,67_thumb.png

Как можно видеть, совпадение результатов моделирования с реальными измерениями достаточно хорошее. Чем именно руководствуется LspCAD при сдвиге АЧХ вверх на 6 дБ лично мне не понятно. Я отказался от использования этой программы, и дальнейшие сравнения проводил в более серьезной CAD-системе – LEAP. Последняя, как оказалось, не страдает подобными "особенностями" и, более того, позволяет моделировать динамики в различных условиях, вплоть до излучения в свободном пространстве.

Для моделирования в LEAP, параметры Тиля-Смолла обоих динамиков (4.5 дюймового НЧ/СЧ и 8 дюймового 4А28) были занесены в базу данных программы. Сравнение результатов измерений в ближнем поле НЧ/СЧ динамика, при установке в штатное место АС, и его моделирования с учетом расположения в ЗЯ аналогичного объема без учета "баффл-степа" приведено ниже:

post-3963-1280337880,87_thumb.png

На всех графиках, что я буду приводить, синяя кривая соответствует моделированию в бесконечном экране (без учета "баффла"), фиолетовая (будет позже) – моделированию в условиях открытого пространства (с учетом "баффла"), а зеленая – реальным измерениям.

На приведенном графике среднее звуковое давление моделируемого динамика, построенного на одних только параметрах Тиля-Смолла, на 1.5 дБ ниже реального. Это очень хороший результат. Данное моделирование проводилось при следующем расположении объектов:

post-3963-1280337953,49_thumb.png

Моделирование без учета "баффл-степа" требует указания метода бесконечного экрана. Это приводит к отображению соответствующего оформления лицевой панели АС.

Далее в программу был импортирован результат измерений динамика в щите с расстояния 70 см и запущено моделирование при условиях, аналогичным реальным:

post-3963-1280338010,22_thumb.png

Результат сравнения АЧХ:

post-3963-1280338038_thumb.png

Аналогично для расстояния до излучателя 10 см:

post-3963-1280338072,18_thumb.png

Как можно видеть, моделирование и реальные измерения совпадают достаточно хорошо. А если добавить недостающие 1.5 дБ, на которые LEAP занижает среднюю чувствительность моделируемого динамика, соответствие будет еще лучше. Пример моделирования в LEAP "баффл-степа" бокса, в который производитель установил данный НЧ/СЧ динамик как СЧ звено, с учетом поправки +1.5 дБ:

post-3963-1280338141,69_thumb.png

Аналогично в LspCAD 6:

post-3963-1280338167,84_thumb.png

Цель моего маленького эксперимента достигнута. "Баффл-степ" прекрасно моделируется специализированным "софтом", а его влияние на итоговую АЧХ нельзя недооценивать.

Поскольку LEAP умеет моделировать поведение динамиков в открытом пространстве, я не пренебрег возможностью проверить точность моделирования:

post-3963-1280338223,9_thumb.png

Почему меня это заинтересовало. Я как-то рассказывал в одной из тем о непонятном ранее для меня поведении динамика за пределами штатного бокса, когда АЧХ в рабочем диапазоне частот в боксе укладывается в неравномерность +/-1.5 дБ, а за пределами бокса (то есть в оформлении Free-Air) – это +/-7.5 дБ с ярко выраженным пиком на АЧХ в области СЧ. Результаты сравнения с расстояния 10 см от излучателя:

post-3963-1280338294,82_thumb.png

Это тот же самый динамик, что измерялся в щите. Красиво! Результаты сравнения для динамика 4А28 в оформлении Free-Air с расстояния до излучателя 30 и 10 см приведены ниже:

post-3963-1280338335,91_thumb.png

post-3963-1280338350,11_thumb.png

Что можно сказать. Во-первых, что не является открытием, динамик до перехода в зональный режим имеет направленность, приближенную к круговой, поэтому АКЗ проявляет себя в полной мере именно до этой области. Во-вторых, мне сразу почему-то вспомнились попытки на слух сравнить два динамика, естественно, без оформления, оценить его чувствительность, линейность АЧХ, а иногда даже привести конкретные цифры. Посмотрите на графики. В области наибольшей чувствительности слуха в полной мере проявляются нелинейности излучения. Мало того, что изменение АЧХ проявляется при изменении расстояния до излучателя, оно зависит от диаметра излучателя. А по результатам измерений с учетом "баффл-степа" можно говорить следующее. Два совершенно одинаковых динамика, будучи установленными в разные акустические оформления, или установленными на разные по размерам лицевые панели АС, или по-разному размещенные на одинаковых лицевых панелях АС, или это все вместе плюс разный номинальный размер излучателей, - все это обеспечит в каждом конкретном случае конкретное поведение динамика.

  • Одобряю 3

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
pryanic    516

А какими способами минимизировать данный эффект.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Lexus    944

Минимизировать можно методом подбора расположения динамика на лицевой панели и уменьшением ширины лицевой панели настолько, насколько это возможно. Понятно, что минимальную ширину будет определять самый крупный динамик (или динамики).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
pryanic    516

Типа того:

2-2.jpg

А если на переднюю панель материал, поглощающий или плохо отражающий звуковые волны?

Изменено пользователем pryanic

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Lexus    944

В данной конструкции "баффл-степ" должен проявляться минимально, но нужно обратить внимание на другое. Использование панели из динамиков, работающих в широком диапазоне частот, приводит к тому, что равномерное суммирование излучаемых волн возможно только для соседних излучателей. А для тех, которые расположены друг от друга на расстоянии бОльшем, чем длина волны максимальной воспроизводимой частоты, интерференционная картина наблюдается в полной мере и без "баффла". На слух это часто характеризуют как "каша".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
pryanic    516

В конструкции этой АС 4 нижних динамика используются в качестве НЧ излучателей, одни - СЧ в корпусе 3 л и твиттер.

Есть еще АС где один большой НЧ динамик размещен сбоку. Хотя тут эффект будет хорошо проявляться за счет большой глубины таких Ас.

Изменено пользователем pryanic

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
as32888    3

По мне, так лучше было бы просто взять басовик вдвое большего диаметра (типично у басовиков большего диаметра больше линейный ход). И СЧ-ВЧ звено оформить в отдельный короб с узкой передней панелью.

А то получается какой-то некрасивый столб.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Почему не красивый, красивый. Но столб :yes: , и стОит наверняка... много, короче говоря. А по сути, да даже если просто раскинуть мозгами (это я себе), так правильнее должно звучать. Но с точки зрения кучи маленьких НЧ динов вместо одного большого... не моё вообщем. :vava:

А если на переднюю панель материал, поглощающий или плохо отражающий звуковые волны?

А и так делают, давно. ;)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
СЕРСАР    62

В данной конструкции "баффл-степ" должен проявляться минимально, но нужно обратить внимание на другое. Использование панели из динамиков, работающих в широком диапазоне частот, приводит к тому, что равномерное суммирование излучаемых волн возможно только для соседних излучателей. А для тех, которые расположены друг от друга на расстоянии бОльшем, чем длина волны максимальной воспроизводимой частоты, интерференционная картина наблюдается в полной мере и без "баффла". На слух это часто характеризуют как "каша".

То есть во всех щитах всегда каша?..

Типа того:

2-2.jpg

А если на переднюю панель материал, поглощающий или плохо отражающий звуковые волны?

А у меня товарищ щас всегда стал сверху на кронштейне типа уголка высокочастотник ставить, результат слышится невооружённым ухом, разница хорошо слышна, я участвовал в эксперименте, внутри колонки высокочастник играет грязнее, а на кронштейне чиЩе и прозрачней.

То есть подтверждаю результаты Лексуса на СЧ и ВЧ

Изменено пользователем СЕРСАР

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
KisA81    36

Подскажите, пожалуйста, на каком расстоянии лучше всего расположить динамики в этой конструкции при ширине передней панели 280мм, 230мм:

post-188219-0-70333900-1427625360_thumb.jpg

Состав: НЧ 2 х LW65A4, СЧ 2 х DW65K2, ВЧ 1 х TW302SX.

P.S. есть ли практический смысл в установке динамиков на проставочные кольца над поверхностью передней панели?

Забыл про разделы написать: 400/4000Гц, 2/3 порядок.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
KisA81    36

На сколько изменятся расстояния при замене НЧ-звена на 2 LW80A4?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Kvadro    1

Помогите, пожалуйста, разобраться с LEAP. Она на виндовс 7 работает? Не пойму как задать размер акустического щита, и как его поместить в нужное место пространства.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
SAB 2    13

Для минимизации влияния бафлстепа пробовал так кто-нибудь делать?

Бафлстеп.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FonSchtirlitz    341

Для твитера актуальнее. Только делают не квадратные дырки и те так близко к куполу... достаточно круга диаметром равным длинне волны частоты среза, ниже твитер работает с затуханием. А вот для мидбаса, у которого длинна волны нижней воспроизводимой больше ширины баффла вся эта бодяга не мешает, лучше углы на фейсе закруглить и то дело. Кстати, отделка фейса натуральной кожей работает как демпфер вч диапазона. Вообще на фоне общей неравномерности баффл-степ эт блоха на теле слона.

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Сообщения

    • 4. Некоторые телефоны по напряжению на этом выводе определяют какой тот можно потреблять от зарядного.
    • Валяются 2 практически идентичные USB зарядки с выходом (написано) 1A. Первая можно считать рабочая (дуга шваркнула при включении в розетку и выбила резистор-предохранитель, все остальное живо) а вторая пойдет на запчасти, диагноз "не работает", может быть будет желание еще повозиться с ней, но потом. Реально ли после несложных конструктивных доработок получить на выходе параллельно 2 USB порта для одновременной зарядки независимых устройств (допустим, телефонов, хотя не обязательно их)? Если верить в цифру 1А, то туда спокойно влазит 2 по 500 mA которые выдает порт ПК, с другой стороны, от тока будет зависеть время зарядки, потому не помешало бы его поднять. Один бородатый линуксоид на год старше меня хвастался тем что он в поездках заряжает свой смарт за какое-то смешное время зарядкой от Raspberry (выход 3A). Собственно вопросы такие. 1. Подключение 2 телефонов - потребителей параллельно к одному источнику им не навредит? В плане 2 телефона воткнуты в зарядку одновременно, но в сети нет электричества либо зарядка не в розетке и одно устройство начинает разряжать второе... кто знает что в них внутри и поддерживается ли функция USB хаба - нужно ли это предусмотреть? 2. Если навредит, можно обойтись парой диодов для разделения на выходе? Если ставить диоды то нужно будет поднять напряжение на 1В, как? 3. Какими несложными конструктивными изменениями в этой схеме можно поднять мощность до 1.5 или даже 2А ? 4. Скажите, зачем в более дешевой зарядке (сужу чисто по экономии диодов в мосте) на выходе контакты данных USB порта подключены через резисторы, подозреваю что до логического уровня 2.5 V, а на второй схеме ничего подобного нет и они просто не подключены? Спрашиваю из любопытства, а также чтобы выпилить эти 4 резистора потому что они какие-то ржавые  
    • это частота импульсмов а напряжение постоянное
    • доброго времени суток. поискал на просторах интернета схему и так не нашел имею ZB2L3 V2.2 Li-ion / Ni-MH ... Battery Capacity Tester (тестер измерения емкости аккумуляторов разных типов) ... Discharge voltage: 1.00V-15.00V 0.01V resolution Termination voltage range: 0.5-11.0V Supported by current: 3.000A 0.001A resolution ... к ней идет в комплекте пара резисторов 5W7R5 что дает фиксированную нагрузку на разряжаемые аккумуляторы. хочу регулировать ток разряда в пределах 0.01-3A при напряжениях от разных батарей 0.9-4.3V сначала подумал подключить в параллель несколько этих мощных резюков и последовательно с ними присоеднить купленный потенциометр 100/200R 2W и регулировать им ток в пределах более менее близких к указанным...   а потом подумал может возможно сделать какойто электронный аналог (схему) подобного резистора и чтоб он подключался и питался прямо непосредственно вместо резистора нагрузочного? и чтобы он был способен иметь стабилизированный ток независимо от поданного на него напряжения. например выкрутил резистор на середину и схема всегда будет потреблять почти одинаковый ток от источника нагруженного аккумулятора. а всю нагрузку рассеивать на ключевом транзисторе этой схемы и прикрутить этот транзистор на радиатор. тогда и не надо будет иметь этот мощный резистор и схема будет работать долее долговечно, тк мощности на регулируемом резисторе уже не будет выделяться много тем более что всяких транзисторов и других компонентов дома в нерабочей технике много вид самого устройства для измерения емкости аккумуляторов прикрепил к сообщению  
    • На каждой катушке 50 w проводом 0,8, затем 1575 w проводом 0,27,  100 w проводом 0,8, снова 1575 w проводом 0,27 и 50 w проводом 0,8. Секции по 50 w надо мотать с шагом, растянув на всю ширину каркаса. 50 + 100 + 50 - это на 8 Ом, 50 в параллель + 100 - на 4-ре. Первички последовательно  - перекрёстно, вторички - в  параллель.  
    • Да, у меня несколько лет банка соплями мимо контроллера была прикручена, удобно, пару банок в пакетиках с зипером в недельную поездку/поход и о розетках можно не думать. Но сейчас хотел сделать по-человечески. Нужно все таки заказывать из Китая и ждать месяц, пока других вариантов нет. Даже если я модель тела назову, не поможет делу, у нас в стране под них АКБ никто не заказывает. Клон HP RW-какого-то под виндой 5.5, отличается от оригинала только пластиковым держателем сим-карты вместо железного и немного меньшим объемом RAM.
    • да, я забыл об этом написать сорян на вход 220 В 50 Гц, на выход 2(3) В 200 А 1 Гц Да, стабильных 2(3) В 200 А