50 АС-106 «Вега». Расчет универсального фильтра

Концепция фильтров предыдущей статьи – обрезать жестко частоты на разделах фильтра. При этом образуются провалы в месте раздела, а так же резонансные явления отмечающиеся выбросами.

Новая концепция – мягкая обрезка частот на границах разделяющих фильтров с перекрытием соседних диапазонов (динамики при этом должны излучать синфазно на границах разделительных фильтров).

50 АС-106 «Вега». Расчет универсального фильтра

50 АС-106 Вега имеет стандартный набор динамиков позволяющий создать превосходную акустику не хуже  35 АС-021 или 130 АС-002.

Перед тем как перейти к фильтру нужно выполнить несколько условий

  1. Открутить фазоинверторы, (можно заново проклеить их стыки, или змейкой паяльником по стыку утопить медную проволоку). Я проложил полоски герлена (для веса) только сверху, а снизу по фазоинверторам (по бокам очень маленькое расстояние) и в 2 слоя по всей длине обмотал изолентой (половинки  стянулись и закрылись неплотности по всей длине), затем посадил их на герлен и прикрутил (борьба с призвуками от фазоинверторов — у всех с завода они плохо проклеены).
  2. Понятно, что дыр в стенках и под динамиками быть не должно.
  3. Открутить ВЧ динамик, вырезать из гофрированного ящика прямоугольник по внутреннему размеру колонки, согнуть его гармошкой, просунуть в отверстие ВЧ динамика расправить и уложить на фазоинверторы. Сверху уложить вату из мешка находящегося внутри колонок. По дну колонок уложить оставшуюся вату до НЧ динамика (увеличение отдачи по НЧ).
  4. ВЧ динамик прикрутил сразу к колонке убрав фанерную прокладку (выравнивание фаз сигнала на частоте разделения фильтра). Выкусывание направляющей линзы у ВЧ динамика не увеличивает звуковой поток, но избавляет его от узконаправленности (можно не делать).
  5. Прослушивать результат нужно со снятой облицовкой, чтобы ее дребезжание и переотражения не влияли на результат!
  6. Борьба с дребезжанием решеток показана на фото.

50 АС-106 «Вега». Расчет универсального фильтра

50 АС-106 «Вега». Расчет универсального фильтра

Но можно ничего этого не делать, если Вас не интересует конечный результат.

50 АС-106 «Вега». Расчет универсального фильтра

Так как динамики уже врезаны в колонки, то остается только 2 частоты раздела СЧ-ВЧ на которых динамики этих колонок будут удовлетворительно работать. Это 4080 Гц в противофазе и 5440 Гц в фазе. Ни одна из частот не является оптимальной для этих динамиков, но 4080 хуже. По этому выбрана 5440 Гц. На самом деле выбрал 5300 Гц, т.к. на 5440 Гц совсем не работает СЧ динамик.

Для СЧ-НЧ такой частотой является 850 Гц с включением динамиков в противофизе (не зря в 150 АС-001 СЧ и НЧ динамики разнесены так далеко). К слову это ответ на вопрос когда включать динамики в фазе, а когда в противофазе. Мне дали околонаучный ответ «от многих факторов» и «хто его знаить – нуна пробовать». Я эту задачу представил как работу 2-х диполей в фазированной антенной решетке и сразу получил решение и ответ интерполировав решение на динамики колонок.

Дроссель с сердечником, домотанный до 2 мГн имел, сопротивление по постоянному току 0,5 Ом, а на частоте 1 кГц = 8,5 Ом. Поэтому катушка была домотана без сердечника до 2 мГн (каркас это позволяет, хотя провод после этого немного выступает). Вообще низкое сопротивление должны иметь только 2 катушки — в НЧ фильтре и СЧ (проходная к динамику), соответственно 2 мГн и 0,327 мГн. Их и нужно мотать толстым проводим, остальные не обязательно (все равно для сглаживания переходов установлены резисторы).

Частоты среза в фильтрах и их номиналы:

ВЧ: 5244 Гц, 0,143 мГн, 3,22 мкФ, 6,6 Ом

СЧ (нч): 5321 Гц, 0,327 мГн, 5,47 мкФ, 7,6 Ом

СЧ (вч): 858 Гц, 0,86 мГн, 20 мкФ, 6,5 Ом

НЧ: 863 Гц, 2 мГн, 34 мкФ, 7,67 Ом

Родные Веговские ВЧ динамики задубели и перестали работать, поэтому были использованы 6 ГДВ-6-16 от Орбита 35 АС-016.

Звучать колонки будут хуже если отклониться от выбранных мной частот на 250 Гц и более.

В схеме указаны не расчетные, а уточненные номиналы элементов. Выравнивание уровней проводилось по некорелированному розовому шуму. Кто желает получить картинку от измерительного микрофона – пусть купит веги, повторит схему и измерит с помощью микрофона, выставив измерения «в студию!» как многие этого требуют. Ведь стоимость Веги 6 тыс., а измерительного микрофона 100 тыс. Называется почувствуйте разницу. Кстати, я не агитирую за повторение моей схемы. Слушайте свой ужас и далее пугаясь вносить изменения в схему и превознося завод. Про завод — так врезать динамики, да и фозоинверторы не на месте (могут душить звук СЧ динамика противофазой от НЧ на границе частот, особенно на громком звуке, так что возможно их было бы лучше заткнуть и сделать «закрытый ящик»! Пробуйте.

Результат: Сторонний человек при прослушивании концерта  Within Temptation задал вопрос – Почему звук идет от монитора?.

Можно ходить по комнате и стерео эффект не исчезает (пишу эту статью и слушаю музыку с Арктур 006 через модернизированный фонокорректор, а не стоковый, как выражается молодежь, Брига У-001 3-я ревизия, расположившись правее правой колонки, а стерео эффект никуда не делся. Музыка звучит чисто на любой громкости и практически на любом расстоянии. Хоть в ближнем поле, хоть в дальнем. И справа от колонок и слева. Благодаря правильно выбранным частотам раздела нет мест  в комнате с провалами звука.

P.S. В лобовом сравнении от одного источника сигнала ненамного проигрывают колонкам 35 АС-021 с фильтрами, которые выложу попозже. Про прослушивании Эстонии другой человек не смог определить какие колонки играют (подумал что Веги, но они стоят на Эстонии). Да и атмосферу концерта и вокал Эстонии воспроизводят лучше. Видимо все же динамики (особенно среднечастотник) дают о себе знать. Как еще улучшить звук Веги пока не знаю. Но по музыке (не по громкости) они легко поколотят любую модификацию S-90 (показывал это любителю у которого их 3 пары разных моделей для кинотеатра).

19 комментариев: 50 АС-106 «Вега». Расчет универсального фильтра

  1. Марков Николай пишет:

    Основываясь на чём, извиняюсь, Вы считали фазовые сдвиги между динамиками? Учитывали ли Вы отставание тока в звуковой катушке динамиков от напряжения, то есть, собственную ФЧХ динамиков? Если нет, не пишите о фазах, пожалуйста. Точные значения можно было бы писать, приведя реально измеренные ФЧХ динамиков в связке с Вашими фильтрами, иначе – сие есть фазовый развод. По фазе-противофазе уже можно достаточно точно ответить при помощи расчётов или симулятора, нужны более-менее точные схемы замещения динамиков, получаемые обработкой реальных характеристик сопротивления.
    Выкусывание линзы меняет и направленность, и АЧХ одновременно, и чувствительность тоже, без запасной головки и измерений до и после я бы не советовал.
    По поводу удушения СЧ противофазой от НЧ через фазоинверторы – просто такого не пишите, no comments :-(
    Я измеряю микрофоном от Сименса С45, была такая мобилка, от 30 до 9000 результат достоверный. Не за 100 тыс., информации – море. АЧХ динамиков, комнаты, стыки… Вам просто необходимо начать измерять проделки своих детищ. Тогда Вы поймёте, что разница между 0,143мГн и 0,15, и даже 0,16мГн – на пределе точности и слуха, и измерительного комплекса, и не будете выписывать номиналы с тремя значащими цифрами.
    О прослушивании в комнате. У каждой комнаты – своя характеристика затухания на разных частотах. Характеристика неизвестна. Настраиваете на слух баланс у себя, человек приносит домой, а у него, например, – толстый ковёр на полу и два на стенах, в результате – капец балансу. А кричащая у Вас – у него звучит просто ярко. Без измерений тут также не разобраться.

  2. Марков Николай пишет:

    По фильтру.
    Не понял, что значит строчка:
    ВЧ: 5244 Гц, 0,143 мГн, 3,22 мкФ, 6,6 Ом,
    конкретно – сопротивление в конце. Нагрузочное сопротивление фильтра = 30 Ом+головка=45 Ом+100мкГн, каким концом в расчёте 6,6 Ом?
    Аналогичный вопрос к
    СЧ (вч): 858 Гц, 0,86 мГн, 20 мкФ, 6,5 Ом.
    Тут нагрузка приблизительно 26 Ом+1мГн.
    Сидением чувствую, что ЧХ сопротивления хуже предыдущей версии.

    • Инженер пишет:

      ВЧ: 5244 Гц, 0,143 мГн, 3,22 мкФ, 6,6 Ом,
      соответственно частота ,индуктивность и емкоть в контуре ,сопротивление фильтра на этой частоте.

      на досуге почитайте:

      https://vpayaem.ru/information6.html

      Ваш симулятор никак не учитывает расположение динамиков,после этого говорить о отставаниях сигнала в катушках динамиков становится безсмыслено. И если бы результат стойко не повторился на второй акустике(это и была Вега) то первый результат бил бы отнесен к удачному совпадению звезд на небе.

      • Марков Николай пишет:

        Согласен с Вами по поводу неучтённого расположения динамиков, но только на СЧ/ВЧ разделе, на НЧ/СЧ достаточно адекватно всё считается. Вопрос об учёте Вами собственных ФЧХ динамиков остался ОТКРЫТЫМ. Соответственно, разговоры о ФАЗЕ – пока ни о чём.
        По поводу 6,6 Ом. То есть, у фильтра 7 Ом, а нагрузка – 45 Ом. Это как Вы считаете? Вон горбик на 8кГц вылез, пальцем делает “но-но, нехорошо!”

        • Инженер пишет:

          Считаю что прекрасно укладывается в условие:
          R усилителя<< R фильтра <<R нагрузка

          А добротность контуров уменьшена дополнительными резисторами(так что пальцы подогнулись, видимо программа этого не учитывает). Так же вопрос к программе по уровням — Вы серьезно подозреваете что провал в 8 Дб не слышен? И почему он на 800 а не 850 Гц? Это же низ голоса-этот момент не один час прослушивался… с ВЧ-СЧ тоже самое вообще на 6500 а не на 5300 ? 1200 Гц это очень много,там средник вообще провалится. Вы случаем не электрик по высшему образованию—заглядывал как то к ним в курсовые с любовно нарисованными эпюрами отставания напряжения от токов.
          Вы путаете скорость распространения электрических сигналов со скоростью распространения звуковой волны,мгновенную мощность сигнала проходящего через резистор с максимальной мощностью рассеяния резистора.

          • Марков Николай пишет:

            Молодой человек, лучше бы я путал сии понятия, или вообще не знал, не болело бы сердце, взирая на серьёзные промахи в Ваших творениях.
            Откуда Вы взяли вот это:
            R усилителя<< R фильтра <<R нагрузка? Разве можно принимать R фильтра как хочется? Меня учили, что R фильтра должно быть вполне определённым…
            Провал на АЧХ фильтра не означает провала на АЧХ АС, поскольку накладывается АЧХ динамика. Посмотрите сюда, НЧ и СЧ звенья: https://ldsound.club/index.php?threads/20-gds-1-8-15-gd-11.309/post-5436. Результат отменный, с микрофоном за не100тыс:-)

  3. Аудиостроитель пишет:

    “Благодаря правильно выбранным частотам раздела нет мест в комнате с провалами звука.” (с)
    А это ничего, что одно к другому никакого отношения не имеет?

    • Марков Николай пишет:

      Отношение имеет, и большое. Чем ниже СЧ/ВЧ раздел, тем менее направленно излучение в диапазоне 2…5кГц, при условии, что сам ВЧ с широкой диаграммой на сих частотах, для купольника с небольшим рупором справедливо. Прикол в том, что в статье – с точностью до наоборот,- запредельно высокая для данного СЧ частота раздела…

      • Аудиостроитель пишет:

        Николай, 6гдв от 2000 Гц играть не может. Да и в остальном, это вопрос не фильтров, а того самого динамика. И какие распрекрасные фильтры ни втыкай, если диаграмма направленности как кинжал, ничего не выйдет.
        А для того, чтобы фильтрами комнату ровнять, нужно знать её (комнаты) АЧХ.
        Ну не с “Вегой” такие эксперименты ставить – однозначно. Дешевле пару комнат прикупить. Разных.

        • Марков Николай пишет:

          Эксперименты с резонансами комнаты при наличии микрофона, практически любого электретного, – просто сахар. Проверил, пользуюсь, наслаждаюсь, хочу задокументировать и выставить на форум. Должно работать с любой АС, “Вега” чем плоха?
          6ГДВ не работает с 2кГц, а есть пищи, что работают, о них и речь.

    • Инженер пишет:

      Надо было написать “нет мест с отсутствием стерео эффекта” Хотя он и снижается.но даже правее или левее на 0,5метра от правой или же левой колонки (при расстоянии между колонками 2,5 м и расстоянии до слушателя 2,5 м) стереоэфект практически такой же. И даже с тем что комната захламлена ,а сзади ковра нет.

      И именно благодаря подгонке частоты раздела к взаимному расположению динамиков.

  4. Марков Николай пишет:

    Вот просимулированная АЧХ фильтров и приблизительная суммарная АЧХ фильтров. Баланс более-менее, НЧ – близко к истине, нижний скат СЧ звена крутой, хотя в шапке заявлено противоположное. АЧХ ВЧ фильтра не оптимальная от слова сильно: у 6ГДВ-6 выше 10кГц ступенька вниз, и у фильтра – тоже. Частота СЧ/ВЧ раздела около 5кГц, по резкому спаду отдачи СЧ динамика. Будет два максимальных пика: на 2,2 и 4,5кГц, оба пропускаются фильтром, они и дадут основное впечатление об АС.

  5. Марков Николай пишет:

    А вот и ЧХ сопротивления. Объясните пожалуйста, исходя из чего Вы используете связку типа сильно заниженное сопротивление фильтра плюс резистор в цепи на землю, уменьшающий выброс из-за рассогласования вместо нормального фильтра, рассчитанного на реальное сопротивление нагрузки, и, к тому же, во всех схемах? До меня реально не доходит смысл этого издевательства над УМ. На 8кГц сопротивление АС 3,5 Ома, а активное ВЧ звена – 45. Значит, всего 10% тока идёт в цепи динамика, а 90% протекает через катушку 0,143мГн и резистор 3 Ома. Зачем греть фильтр???

    • Инженер пишет:

      Еще раз почитайте условия согласования
      https://vpayaem.ru/information6.html

      А 3Ом для сглаживания АЧХ (борьба с резонансом ) и одновременно расширение полосы пропускания фильтра в нижнюю сторону за счет расстройки добротности контура. Электричество на усилитель не жалко- его задача —ровный звук, а того что проходит через фильтр и то очень много (резистор в 30 ом гасит сигнал на 10Дб !!!).

      • Марков Николай пишет:

        Почитал. У меня на фильтры на лекциях ушло, по памяти, страниц 5 или 10 мелким почерком, а тут – две строчки. Не ссылайтесь на такую литературу, плиз. Возьмите и серьёзно почитайте институтский курс. Электричества, конечно, не жалко. Жалко, что УМ убьёт запас мощности в странный фильтр вместо того, чтобы держать его на борьбу с реактивным сопротивлением АС.
        И ещё. Если считаете по калькулятору с приведённого сайта, то имейте в виду следующее: без правильно посчитанного Цобеля Ваш расчёт, простите, на смарку:
        http://ldsound.ru/boucher-zobel-compensating-chain-for-speaker/.

  6. Александр Ростов-на-Дону пишет:

    давно пришел к варианту вч фильтра 2го порядка, но не Баттерворт, а Бессель или ещё лучше, Гаусс. Польза двойная. И плавный без резких углов выход на полку и присаженный катушкой контура резонанс пищалы, а гасилка к пишалке взамен привычного аттенюатора выравнивает полку на ачх и успокаивает звук. Повышенное сопротивление нагрузки (пищала плюс гасилка) убирает провал импеданса на стыке, снижает избыток чутья(оно у пищалы обычно больше чем у мида) и сам звук совершенно иной, по звуку первый порядок, а по схеме-второй. И все пляшут))))

  7. Александр Ростов-на-Дону пишет:

    Не годится этот мой вариант для случая далеко протянутого отдачей мида или средника, потом круто обваленного . Стыковать с плавно растущей пищалой не получится, что по направленности что по фазе будет свалка. Все нужно вежливо зеркалить, отказавшись от навороченных крутых фильтров в угоду собственно звучанию.

    • Инженер пишет:

      Извините пожалуйста– Вашего высказывания не понял .Перефразируйте пожалуйста по русски или по научному с пояснением специфических терминов как “полка” или “вежливо зазеркалить”.

  8. Коля пишет:

    Публикация интересная, особенно фраза “Можно ходить по комнате и стерео эффект не исчезает”

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *