Нужна ли идентичность акустических систем на НЧ и мидбасе?

[Марков Николай]

Казалось бы, странный вопрос! Нужна и ТОЧКА.
Но при более тщательном рассмотрении оказывается, что 100% нужна она лишь в идеальных условиях. А именно: когда КДП практически не искажает АЧХ АС, что реализуется при достаточно малом (скажем, меньше 1 метра), расстоянии от АС до слушателя. При большИх расстояниях от АС до слушателя суммарная АЧХ двух идентичных каналов на НЧ слабо предсказуема, кроме поведения на основных модах стоячих волн КДП, да и то - моды воюют между собой в нашем трёхмерном пространстве, давая причудливые результаты, не особо совпадающие с расчётом Резонансы помещения. Черновик, часть 2 . На частотах выше основных резонансов КДП начинают влиять местные факторы: сильные первые отражения от пола/потолка/стен, неоднородности геометрии КДП и мебель. Вдобавок, АС могут быть размещены несимметрично в КДП относительно её осей. И вот, при измерении в ТП на НЧ и мидбасе АЧХ идентичных в близком поле АС в Точке Прослушивания (ТП) вовсе не похожи одна на другую!
(Сразу необходимо уточнить, что АЧХ, снятая в ТП, действительна для непрерывной синусоиды и отображает картину при полностью установившихся в КДП стоячих волнах. В прямой же волне, при атаке звука, действительна АЧХ, снятая в ближнем поле, с поправкой на отражения, попадающие во временнОе окно 3 мс (по Блауэрту). То есть, в тяжёлых случаях тембральные балансы атаки и послезвучия (реверберации КДП) можут сильно отличаться. Поэтому надеяться на чудо от автоматической электрической коррекции АЧХ в ТП (предлагаемой в некоторых муз. комплексах) при расстояниях до АС больше 2 м не стОит. Коррекция нужна ручная, вдумчивая и неполная, и - только после подготовки КДП, как последняя, крайняя мера.)
Даже в случае, когда отдельно АЧХ АС в ТП более-менее схожи, бывают неприятные курьёзы.
Свежий пример. Две одинаковых АС на базе ретро "Эллиптофлекса", имеющих два щелевых ФИ с переменной длиной, стоЯт несимметрично относительно середины КДП под длинной стеной. Слушатель - на диване под другой длинной стеной. Сглаживание 1/6 октавы, для понимания.

Максимум АЧХ приходится на 65 Гц = основная мода по ширине. Думаете, АЧХ одновременно работающих АС тоже имеет максимум 65 Гц? Я тоже так думал, ведь для обоих АС условия возбуждения данной моды одинаковы. Держитесь крепко, синяя - два канала вместе.

Поскольку по высоте НЧ динамики стоЯт одинаково, надо подозревать в диверсии вторую моду продольного резонанса КДП, имеющего частоту около 70 Гц.
Получается, что в прямой волне 70 Гц от двух АС приходят в фазе, а длинные ноты - в противофазе.
*****
Идея. Если одинаковые АС в силу каких-либо обстоятельств мешают в ТП друг другу на НЧ или мидбасе, то есть смысл попробовать сделать их разными, чтобы получить заметно лучшую общую АЧХ при некотором ухудшении в прямой волне. Идея основана на нечувствительности слуха к направлению на источник на частотах ниже 300 Гц, на чём давно работает система "2+1".

 

[Антон К]

Я, пока настраивал фильтры своих 3 полосок, долгое время в одном канале слушал одну новую, во втором старую 2 полоску, и никаких проблем кроме баланса не было.

Поэтому надеяться на чудо от автоматической электрической коррекции АЧХ в ТП (предлагаемой в некоторых муз. комплексах) при расстояниях до АС больше 2 м не стОит

неистово плюсую, особенно нельзя полностью заполнять провалы АЧХ на басе и нижней середине, где АС имеет круговую направленность, т.к. в комнату вкачивается лишняя энергия на этих частотах, и звук будет, в лучшем случае, странный.

Специально разными делать бы не стал, но фазики, если они есть, можно по-разному настроить.

Кстати, чуть не по-теме, но близко, есть у меня, например, корпус от советской эстрадной АС, если я сделаю резонатор Гельмгольца из неё, или ПИ и поставлю в пучность комнатной моды, поможет, или игра не стоит свеч?

 

[Виктор Я]

Держитесь крепко, синяя - два канала вместе.

Если єту синюю снять несколько раз, смещая микрофон, скажем +/- сантиметров двадцать-тридцать по трем осям?

 

[Марков Николай]

Идея была опробована на тех же "Эллиптофлексах". Было решено не трогать правую АС, стоЯщую в углу, как имеющую более протяжённую в сторону НЧ АЧХ (зелёная кривая #1 ), а в левой, стоЯщей чуть дальше середины комнаты по длине, закрыть ватным валиком один или оба ФИ. Результат не порадовал, но убедил в том, что на 70 Гц АС на длинных нотах действительно работают в противофазе. Судите сами:

При сглаживании 1/12 октавы красная кривая на частоте 70 Гц проваливается до уровня 48дБ, что ниже границы рисунка! Однако, выключение ФИ (превращение их в ПАС) сбило уровень самых НЧ вдвое (-6дБ), одна АС там вообще не работает.
Поэтому следующая идея была о применении ПАС в окнах корзины НЧ динамика, чтобы сильнее повлиять именно на уровень частоты 70 Гц (резонансная частота НЧ динамика в той АС в ЗЯ около 80 Гц (!), ФИ - по Чебышёву, аж на 37 Гц!). Сделали:


- войлок 10 мм на клей. Я боялся, что -6дБ на самых НЧ опять будут, но...

Это ПАС поставлена в левую АС. Идея работает, но как-то неуверенно. Переставили АС местами, ПАС получилась на правой АС, которая в углу:

Как тебе такое, Илон Маск?? Конечно, форма общей АЧХ НЕ повторяет форму АЧХ основной (левой) АС (сфазированности по-прежнему нет), но резкого провала тоже нету. А в КДП вкачано МЕНЬШЕ энергии, и гудит она МЕНЬШЕ.

Я, пока настраивал фильтры своих 3 полосок, долгое время в одном канале слушал одну новую, во втором старую 2 полоску, и никаких проблем кроме баланса не было.

Сие возможно, после тщательной настройки обеих АС тем же человеком с тем же микрофоном...

Специально разными делать бы не стал, но фазики, если они есть, можно по-разному настроить.

+, только бы не загудел верхний по частоте.

если я сделаю резонатор Гельмгольца из неё, или ПИ и поставлю в пучность комнатной моды, поможет, или игра не стоит свеч?

ФИ с потерями внутри должен помочь, но вот насколько - узнАем только после Вашего эксперимента. ПИ с потерями... не встречал в данном амплуа.

Если єту синюю снять несколько раз, смещая микрофон, скажем +/- сантиметров двадцать-тридцать по трем осям?

...То она изменится, ибо на 70 Гц каналы явно в противофазе, и сей провал очень чувствителен. НО.
У человека положение правой АС (в углу) - жёстко зафиксировано. Положение НЧ динамика по высоте и слушателя по высоте - тоже зафиксировано. Положение левой АС выбрано из двух возможных по минимальной неравномерности на СЧ, выбрано более близкое к слушателю. Итого, АЧХ снять мы можем, но проку от этого не получим.
Кстати, когда левая АС была на полметра левЕе (а слушатель - на 25 см), то картина на отрезке 60...80 Гц соответствовала варианту с ПАС в левой АС, стоЯщей на 50 см правЕе:

 

[Корвет 200УМ-088С]

Жуть...

 

[Марков Николай]

То в 1/12 октавы, для понимания, а в психоакустик видос более-менее, особенно синяя)))

 

[Andrew271]

так идея хороша и не нова) использовать разные излучатели для выравнивания общей АЧХ. все 2.5 и 3.5 полосные АС так и построены

 

[MacSys]

(сфазированности по-прежнему нет)

Ничего не понял, а изначально эти лафайетты (левая/правая) АС в стационарной точке показывают идентичные АЧХ?

 

[Марков Николай]

так идея хороша и не нова) использовать разные излучатели для выравнивания общей АЧХ. все 2.5 и 3.5 полосные АС так и построены

Но там применяются разные излучатели в одной АС, а здесь - разные АЧХ каналов в ближнем поле ниже 300 Гц выливаются в лучшую АЧХ в дальнем, не то пальто.

Ничего не понял, а изначально эти лафайетты (левая/правая) АС в стационарной точке показывают идентичные АЧХ?

Что есть стационарная точка?

 

[MacSys]

Что есть стационарная точка?

Одна выбранная произвольно точка (место установки) где были измеренны левая а после права АС (или наоборот)

 

[Виктор Я]

Посмотрел, что такое лафает (лучше бьі не видел такого)

1959 Lafayette Coaxial Loudspeaker Destruction

With sheepskin surrounds, These Japanese Lafayette SK-58 coaxial 12 inch speakers I had owned in the past and sold them before really trying them out. They s...

www.youtube.com

 

[Сталкер001]

Для решения этой проблемы можно не просто менять АЧХ АС и например сабвуфера, делая их разными в разных каналах с помощью пассивных или ативных фильтров ( с помощью эквалайзера), но пытаться и менять полосы раздела АС, на НЧ ( с сабвуфером) и на других частотах с помощью перестраиваемых фазолинейных фильтров.

Такие фильтры легко сделать на современных ОУ, а синхронизированную перестройку полос раздела в Л и П каналах можно менять в широкой полосе частот с помощью сдвоенного переменного резистора (например номиналом порядка 22-100к вместо резисторов по 18к в ФНЧ и ФВЧ на схеме ниже). На картинках ниже у меня резисторы, определяющие частоты разделов по НЧ, СЧ и ВЧ сделаны в виде отдельных подстроечных резисторов. Но их лучше делать в виде спаренных резисторов, как в регуляторах громкости или темброблоках стерео устройств. Точности расбалланса там не велика и её вполне достаточно для реализации таких перестраиваемых по частоте раздела фильтров на базе ОУ, практически с фазолинейной характеристикой.

Таким способом, можно попытаться уйти с опасных резонансов в виде паразитного гула или бубнежа, поскольку в таком способе мы перераспределяем энергию между динамиками, работающими в основном на разных частотах и находящихся как бы в разных точках КП. И излучающих эти частоты как бы с разными задержками прихода многолучевых сигналов к ушам слушателя.

Преимущество этого метода балансировки тонального сигнала по сравнению с методом регулировки АЧХ с помощью эквалайзера заключается в том, что тут уже не будет происходить искажения уровня фронтов сигналов, которые хорошо заметны на слух и все операции получаются фазолинейными за счет как бы виртуального перемещения динамиков из неудачных точек их размещения, по отношению к точке прослушивания, когда формируются высокие пики ( гудеж или бубнеж) или сильные провалы в АЧХ ( когда звук на отдельных нотах, например в партии баса, становится практически не слышим).

Уже сделал ряд таких многополосных фазолинейных фильтров. Скоро буду экспериментировать и пробовать применить эту методику на своих многополосных АС типа полочников с сабом и напольников с сабом. Графики у многополосных, перестраиваемых ( независимо в Л и П каналах) фильтров можно получить примерно такие.

 

[MacSys]

Писос какой-то, как такое можно проанализировать, так много и всего, и так мало легенды, что это и зачем

 

[sirius111111]

Идея. Если одинаковые АС в силу каких-либо обстоятельств мешают в ТП друг другу на НЧ или мидбасе, то есть смысл попробовать сделать их разными, чтобы получить заметно лучшую общую АЧХ при некотором ухудшении в прямой волне. Идея основана на нечувствительности слуха к направлению на источник на частотах ниже 300 Гц, на чём давно работает система "2+1".

Поддерживаю развитие данного направления.
Нужны натурные эксперименты, но приходим к дсп и и многоканальному раздельному усилению, хотя бы на этапе настройки. Выруливаем как хотим в любом помещении, делаем из го..на конфетку.

 

[Сталкер001]

Писос какой-то, как такое можно проанализировать, так много и всего, и так мало легенды, что это и зачем

Все точно также как в других методиках
- сначала в свипе смотрите АЧХ, ФЧХ, искажения и др. параметры своих АС при один (начальных) полосах и их частотах раздела,
- находите критические частоты,
- пытаетесь соответствующую полосу раздела подвигать вблизи этих критических частот. Например, изменить частоту сшивки саба и АС.

Допустим, в качестве примера, полочники у вас были сшиты с сабом на частоте 100 Гц, но на 60 Гц появился адски высокий подъем ( или наоборот - провал) на АЧХ аж под 15 дБ и соответствующий гул. Тогда вы, перестроив полосу раздела с сабом со 100 Гц, допустим до 50 Гц избавились от этого резонанса.

Для удобства и быстроты эту регулировку можно производить по сигналу типа белый шум и смотреть сглаженную, допустим в 1/24 полосы АЧХ на спектроанализаторе в программе REW.

Поскольку на частоте в 60 Гц был высокий подъем, а АЧХ и гул формировал в основном динамик саба, то теперь эти частоты формируют также два динамика, но у же с разным весом и долей участия - в в основном, динамик АС и отчасти динамик саба.

И допустим это помогло решить проблему и подъем с 15 дБ снизился до 5 дБ, и что еще более важно исчезло долгое полсозвучие на этой частоте. которое забивало своим высоким уровнем - гулом все остальные частоты и звуки. И на НЧ, да и на СЧ звуки из-за этого были неразборчивые - сплошной бубнеж и гул.

И так далее, на СЧ и ВЧ. и в режимах анализа АЧХ от каждой АС и от суммы сигналов этих АС.

Если наловчиться, то по такой методике и с такими фильтрами можно настраивать многополосную систему за час- максимум два.

 

[Марков Николай]

Посмотрел, что такое лафает (лучше бьі не видел такого)

1959 Lafayette Coaxial Loudspeaker Destruction

With sheepskin surrounds, These Japanese Lafayette SK-58 coaxial 12 inch speakers I had owned in the past and sold them before really trying them out. They s...

www.youtube.com

Подождите малость, работы близятся к завершению. Обратите внимание на слова "на базе"
От родного комплекта остался НЧ излучатель, заклеенный бумажным куполком 50 мм, и ящик по принципу ФИ дикой переменной длины, фсьо

 

[uriy]

А в КДП вкачано МЕНЬШЕ энергии, и гудит она МЕНЬШЕ.

Ямы не гудят, гудят горбы. Бороться с ямой и не бороться с горбом, это на мой взгляд филькин труд. Для начала нужно "срезать" горбы, а потом уже думать стоит ли заниматься ямами или и так сойдёт....

 

[Сталкер001]

Ямы не гудят, гудят горбы. Бороться с ямой и не бороться с горбом, это на мой взгляд филькин труд. Для начала нужно "срезать" горбы, а потом уже думать стоит ли заниматься ямами или и так сойдёт....

В ямах практически не слышно звука, если они под-20 дБ и ниже. Это элементарно догадаться можно было. Срезав горбы срежете уровни у фронтов сигналов на НЧ и сильно измените восприятие атаки и спектр на НЧ. Бочка будет, например, звучать как картонная или фанерная, пустая коробка, с преобладанием в своем спектре более высоких гармоник. И при этом вы не избавитесь от затягивания фронтов и гудежа у быстрых барабанов. Вместо четких коротких ударов, будет гул, сначала ниже чем надо у фронта сигнала, а потом на нормальном уровне. А в моей методике этого гула уже не будет. Пик резонанса будет размазан по частоте за счет работы уже двух ( - трех или даже четырех), а не, преимущественно, одного динамика на частоте пика в АЧХ. Если повезет, то моды от двух динамиков, расположенных в разных точках КП ( один динамик в сабе, другой - НЧ динамик в АС) будут уже складываться в точке прослушивания не в фазе, а частично друг друга компенсируя. За счет этого и будет происходить вырывание АЧХ для точки прослушивания.
Но, поскольку мы до эксперимента не знаем тонкую структуру поля в любой точке КП и на компьютере нельзя пока сделать такие вычисления с высокой точностью, то тут без экспериментальных действий никак не обойтись.
Такие действия может сделать и робот - звукооператор, (например Алиса), если у него ( неё) сделать правильные мозги и дополнить обычные программы и устройства ввода и вывода данных ПК в сеть так, чтобы такая система могла работать без участия пользователя и его бесконечных вопросов - от лица профсоюза любопытных матросов!