- This topic has 23 replies, 2 voices, and was last updated September 29, 2023 at 18:27 by
.
-
Posts
-
OB kolonėlės: apžvalga, teorija, rekomendacijos.
Atviro tipo OB (Open baffle) kolonėles pas mus mėgsta vadinti tiesiog lentomis. Yamamoto YS-605P lentos iš Asada vyšnios man gražios, yra maždaug metras ant metro dydžio, 36 kg svorio ir 25 mm storio akustiškai atviri skydai su Altec 605 koaksialiniais garsiakalbiais. Minimalistas Shigeki Yamamoto viską gamina japoniškai kruopščiai.
Lentose sunku būtų rasti „vidų“, bet pabandykime pasižvalgyti kas aplink OB kolonėles dedasi.» » » » » • « « « « «
OB yra seniausiai gaminamas kolonėlių tipas. Techniškai tai paprasčiausios ir tokių pas mus daugiausia; nesvarbu, senovinis lempinis radijas, tranzistorinis radijukas, šiuolaikinis TV ar išmanusis. Dažniausiai OB korpusai su užlenktais šonais, bet esmės tai neturi – tokios AS žemuosius atkuria prastai.
Paprasčiausioms konstrukcijoms gamintojai pinigų nemėto, o jei garso kokybė svarbu, su aukščiausios klasės radijolomis matydavome dėžines kolonėles. Seilę varvindavau Šiaulių radijo prekių parduotuvėje žiūrėdamas į Festivals lempinį radiją su distanciniu pultu, bet vėliau pasirodžiusi lempinė Simfonija su kolonėlėmis skambėjo žymiai geriau.Garsas iš OB kolonėlių gali būti labai geras, bet yra sąlyga – skydas turi būti labai didelis. Didelėje kino salėje už ekrano stovėdavo kolonėlės su atviro tipo žemųjų dažnių moduliu ir ruporais AD atkurti.
Klangfilm Bionor
Patyrę Audiofilai tokių norėtų, bet reikia daug vietos pastatyti. Stereo garsui atkurti reikia dviejų ir didelio kambario. Palyginti nedidelis priekinis ruporas buvo reikalingas kompensuoti ekrano slopinimą, bet namie geriau tiktų Klangfilm Eurodyn be ruporų ŽD moduliuose.
Kodėl reikalingi dideli skydai?
ŽD garsiakalbio membrana garsą spinduliuoja į abi puses. Į priekį judanti membrana orą spaudžia, o tuo pačiu metu antroji membranos pusė orą siurbia ir oro slėgiai viens kitą kompensuoja, susinaikina. Techniškai, garso bangos iš abiejų membranos pusių yra vienodos amplitudės, tačiau priešingų fazių. Kadangi žemųjų dažnių bangos ilgis skaičiuojamas metrais, netgi didelio žemadažnio garsiakalbio membrana akustiškai yra maža. Akustika sako, kad mažas spinduliuotuvas garsą spinduliuoja visomis kryptimis, todėl ŽD ruože yra sąlygos priešingų fazių garso bangoms apsijungti ir susinaikinti. Sakome, kad vyksta akustinis trumpinimas. Norint išvengti akustinio trumpinimo, priekio panelė turi būti labai didelė. Grubiai vertinant, OB kolonėlių panelės perimetras turi būti maždaug tokio ilgio kaip žemiausio atkuriamo dažnio garso bangos ilgis.Lietuvoje plačiausiai buvo aptarinėjamos lentos, kurias nuo 2005 m. gamina šiaulietis *Wytas* (Wyto vardo ir pavardės nežinau).
Kolonėlės maždaug 100 x 50 cm dydžio, Wyto lentos dvijuostės, be korekcijų pasyviniuose filtruose. Techninių parametrų konstruktorius nepateikia, bet sakydavo, kad jo kolonėlės atkuria nuo 30 Hz. Tai prieštarauja teorijai, o platesnę diskusiją su lentų autoriumi rasite Elektronika.lt forume čia.
Esame matę tokias Wyto lentų nuotraukas:
Žemuosius atkuria Eminence Alfa-15A o aukštiesiems naudojamas nedidelis kupolinis.
Mažose OB dažnai matome Eminence Alfa-15A. Štampuotos skardos korpuse garsiakalbis nebrangus, turi 38 mm diametro ritę, ferito magnetą, nedidelę (3,8 mm) maksimalią darbinę eigą ir aukštą bendrąją kokybę (Qts=1.26). Aukštas Qts pagerina nedidelių OB žemųjų dažnių atkūrimą, tačiau parodo silpną motorą, didesnį garso kompresavimą, menkas dinamines galimybes ir didesnius iškraipymus.Pasaulyje daug įvairiausių OB kolonėlių.
Paveikslėlyje 6 skirtingos AS-lentos. Išskirčiau Jamo R 909 pramoninį projektą, kuris palyginti senas ir neblogai ištyrinėtas. Mano vertinimu, Jamo R 909 sukonstruotos gerai; du 15” specialiai šiam projektui gaminami ŽD garsiakalbiai, 5,5” Seas VD su magnio membranomis, modifikuoti ScanSpeak Revelator aukštadažniai storoje priekio panelėje su špižiaus rėmu. 63 kg svorio kolonėlių pora kainavo apie 12 tūkstančių. Palyginti nebrangios, R 909 esu mates Vilniuje, bet kaži ar kas nors jas nupirko. Pardavėjai nenoriai demonstruodavo Jamo R 909 ir čia gali būti dvi priežastys – prasta patalpa arba pirkėjus nuviliantis garsas. Plačiau Jamo R 909 pristatytos e-žurnale 6moons, kur straipsnio autorius aprašo džiaugsmą ir nusivilymus.
Teorija nurodo kokio dydžio turi būti priekio lenta norimam žemiausiam dažniui atkurti. Muzikos atkūrimui OB lenta turi būti didelė, todėl mažos OB vadovėliuose nenagrinėjamos. Taip pat nesunku suprasti kodėl nėra parametrų matavimo metodikų – muziką klausome namie, mažųjų OB darbas neatsiejamas nuo atspindžių, kambaryje atsiranda daug parazitinių garsų, todėl matavimai tampa mažaverčiai. Mažųjų OB gamintojai dažninės matavimų paprastai nepateikia, o jei kažkur Stereophile laboratorijoje matome išmatuotą OB dažninę, galima pažiūrėti kaip atkuriami AD, bet svarbiausių žemųjų atkūrimo nei kambaryje, nei akustinėje kameroje dažninė neparodo. Krintančią OB dažninę būtų galima išlyginti korekcijomis, tačiau tam reikalinga didelė akustinės galios atsarga. Turime nepamiršti, kad elektroninė dažninės korekcija gadina fazinę charakateristiką, sumažina dinaminį diapazoną. Paveikslėlyje kairėje matėme amerikiečio Z. Linkwitz Orion, kuri komplektuojama su specialiu krosoveriu-ekvalaizeriu dažninei išlyginti.
Mažųjų OB nepamatysime muzikos įrašų studijose, tokių negamino didieji gamintojai WE, RCA, Altec, JBL. Nebent tai būdavo į radijo tašką panašios OB su nedideliais plačiajuosčiais vidaus ryšiui užtikrinti.
Buitinės GAS rinkoje yra mažųjų OB gamintojų, bet jų nėra daug. Mažosios OB vilioja mažiau patyrusius, todėl tiek daug įvairiausių konstrukcijų, eksperimentų ir garso vertinimų. Man būna sunku suprasti OB sistemų kūrėjų apibūdinimus – atvirosioms kolonėlėms labai svarbu parinkti vietą kambaryje, bet OB kolonėlėms tinka akustiškai neįrengti kambariai. Tokie prieštaraujantys anti-moksliški teiginiai matyt skirti vilioti pirkėjus.
Akustika nesupyks, jei paneles visai nuimsite! Galite nusipirkti išskirtinio dizaino latviškas Bespoke P15 arba prisukti porą 18” garsiakalbių prie medžio tašų. Tokias konstruojantys teigia, kad be panelių kolonėlių garsas būna dar “erdvesnis”.
Tėviškėje turime buketą mažųjų OB gamintojų. Neseniai į kolonėlių rinką atėjo Silent Pound, pradėdami nuo atvirųjų Discovery. Konstruktorius Audrius Balčiūnas pasistengė, kad OB kolonėlės atrodytų dailiai, būtų smagu skaityti aprašymą, matyti technines charakteristikas. 16 x 40 x 124 cm dydžio U-formos lentoje du 12“ žemadažniai, viduriniuosius atkuria du 8“, o AD – 1“ titaninis aukštadažnis.
Filtrai antros eilės, pasyviniai be koreguojančių grandynų. Deklaruojama 26 Hz – 20 kHz dažninė +/-4 dB svyravimų tunelyje. Nominali varža 4 Omai, jautris – 86 dB (2.83V/1m) arba 83 dB/W/m. Deklaruojama dažninė išmatuota lauke, yra plati ir glotni.Mano nuomone, tokios konstrukcijos AS dažninė negali būti tokia plati ir tokia glotni. Kadangi įrodymų neturiu, turiu keliauti prie teorijos.
Akustikos patriarcho Harry F. Olson Elements of Acoustical Engineering, 1957 m. vadovėlyje parašyta apie OB kolonėles. 6.34 pav. matome kaip to paties 61 x61x45 cm dydžio OB ir IB (Infinite Baffle, uždara dėžė) dirba 25 cm diametro garsiakalbis, turintis 30 Hz rezonansą:
Grafikai rodo, kad uždaroji dėžė laimi; OB kolonėlės akustiniai trumpinimai dažninę padaro tolygiai krentančią nuo ~120 Hz, o IB dažninė prasideda nuo ~30 Hz ir yra glotnesnė.Kaip dažninė priklauso nuo OB priekio panelės dydžio?
Pažiūrėkime kitą vadovėlyje pateiką tyrimo medžiagą.
Kairiajame grafike matyti, kad didelėje 250 x 250 cm dydžio panelėje 25 cm garsiakalbis dirba nuo 60 Hz, o 60 x 60 cm dydžio panelėje to paties garsiakalbio dažninė pradeda kristi nuo ~300 Hz.
Paminėjau, kad galioja maždaug tokia priklausomybė: OB kolonėlės atkūrimas -6 dB lygyje prasideda maždaug nuo ten, kur OB skydo perimetras yra lygus bangos ilgiui.
Patikrinkime.
Kairiajame grafike didžiosios panelės perimetras 10 metrų, tokio ilgio garso bangos dažnis ~35 Hz, dažninė turėtų būti nuo maždaug 35 Hz. Neatitikimas dėl to, kad H. Olson tyrinėjo ne apvalius skydus. Kvadratiniuose skyduose garsiakalbiai buvo sumontuoti ne centre, atstumas iki panelių krašto trumpesnis, todėl akustiniai trumpinimai prasideda nuo aukštesnių dažnių. Štai kodėl matome grafiką su prastesniu (40 Hz@-6 dB) ŽD atkūrimu.
Galima sakyti, kad 5 metrų perimetro apvalaus skydo su centre esančiu garsiakalbiu dažninė prasidės nuo maždaug 70 Hz, 30 Hz atkurti reikalingas 11,5 m perimetro skydas, o 26 Hz reikalautų didelės 13 m perimetro lentos. Kitaip sakant, kokybiškai stereo sistemai reiktų naudoti stačiakampį skydą per visą kambario plotį ir aukštį. Kadangi OB kolonėlių jautris mažas, įrašų dinamikai atkurti reikėtų naudoti 2 didelius žemadažnius.Ar yra būdų sumažinti OB kolonėles?
Užlenkus panelės kraštus, priešingų fazių garso bangos turi nukeliauti didesnį atstumą, todėl priekio lenta gali būti mažesnė. Tai vadinamas U-tipo korpusas, kokius matydavome senoviniuose radijo taškuose, radijo imtuvuose arba televizoriuose. Konstruktoriaus Audriaus B. Discovery taip pat su užlenktais šonais.
Paminėsiu iš to kylančias problemas.
Panelė su užlenktais kraštais sudaro stačiakampį, todėl užlenktoje dalyje atsiranda rezonansai, iškreipiantys dažninę. Panašiai kaip stačiakampiuose kambariuose taip ir OB U-korpusuose bus pločio, aukščio, tangentiniai ir įstrižieji rezonansai. Uždaruose korpusuose taip pat yra rezonansai, bet viduje esanti garso slopinimo medžiaga ir sandarus korpusas juos panaikina. OB korpusai garsą slopinančia medžiaga paprastai nedengiami, nes atspindžių nuo kambario sienų įtaka yra didesnė problema. Kita problema būtų U-korpuso asimetriškas akustinis apkrovimas ir dėl to kylantys ŽD garsiakalbių iškraipymai.Ar galima pastiprinti žemuosius nedidelėse OB kolonėlėse?
Galima! Filtrais nuslopinkite aukštuosius ir žemųjų bus kiek norite daug.Ar tada netrūks bendrojo garsumo?
Dinamines galimybes taip pat nesunku padidinti – į OB reikia sumontuoti daugiau žemadažnių.Kokios būtų šiuolaikinės geros OB?
Retkarčiais pasibičiuliaujame su Moriyama Kichiryu. Moriyama skulptorius, daug dirbantis su medžiu. Didelis muzikos mylėtojas, pats grojantis rojaliu ir gaminantis akustines sistemas. Vienas paskutiniųjų buvo būtent OB projektas. Didelis, todėl moksliškai pagristas. Panelė pagaminta iš milžiniškos storos egzotinio medžio lentos, kurioje po du 15″ profesionalius ŽD garsiakalbius kanalui, o kompresiniai AD draiveriai apvaliuose ruporuose sumontuoti tarp žemadažnių. Taigi, pasirinkta D’Appolito MTM schema. Nesunku įsivaizduoti projekto dydį, svorį ir kainą – tinkamai sukonstruoti OB yra brangu ir reikia daug vietos pastatyti!
Štai čia filmukas, kaip OB buvo pakelta į norimą aukštį.
Kažkada užsienio forume kilo diskusija apie OB. Pagalvojau kaip aš daryčiau ir nupiešiau OB-La-di kolonėlių eskizą. Mano kambarys atrodytų maždaug taip:
Projekte naudočiau plačiajuostį iš Fostex, Lowther, Visaton sąrašo. Tiktų senoviniai Altec 755 ar Jensen P8P, didesni Altec 412C, 419-8B Biflex arba rusiški KINAP’iniai 4A-32. Didžiausią dinaminį diapazoną turėtų sistema su 15″ plačiajuosčiais. Pirmiausia prisiminiau Altec 415C arba 420A Biflex plačiajuosčius, turinčius galingus ALNICO magnetus ir dideles rites iš stačiakampės aliuminio vielos. Altec 420A jautris 97 dB/W/m, rezonansas 27 Hz, o deklaruojama dažninė nuo 25 Hz iki 14 kHz.
Žemiau pora darbinių eskizų su 15″ plačiajuosčiu, o taip pat dvijuostės OB modifikacija.
Trumpai apie konstrukciją.
Šoninėms panelėms naudočiau 40 mm storio MDF plokštę. Jei paklausius sistemos garsas patiktų, galima imtis apdailos faneruojant egzotiškos medienos lukštu. Arba paneles aptraukti audiniu.
Gamyba labai paprasta.
Standartinį MDF lapą 2440×2050 perpjovus pusiau, gauname abi reikalingas 1200 x 2050 šonines paneles. Šių pagrindinių panelių kaina būtų nedidelė (~50 €/vnt). Žinoma, visas paneles galima gaminti ir iš faneros.
Panelių akustinės sąvybės priklausys ne tik nuo pačios medžiagos, bet ir nuo panaudotų stangrumo briaunų. Stačiakampiai plieno vamzdžiai tam tinkamiausi. Centrinę panelę prie šoninių, o taip pat abi stereo-paneles prie kambario sienų patogiausia tvirtinti stačiakampiais vamzdžiais. Šie vamzdžiai yra OB-la-di sistemos stangrumą užtikrinantys elementai. Stačiakampius vamzdžius prie panelių reikėtų priklijuoti poliuretano hermetiku-klijais (Kleiberit 566 ar pan.). Patogu montuoti varžtais, bet akustines-vibracines sąvybes lemtų būtent klijai.
Nematomoje pusėje galima panaudoti stangrumo briauną-atramą, kurią gaminčiau iš faneros ir taip pat priklijuočiau klijais-hermetiku. Jei konkrečiam kambariui centrinės panelės dydis sulyg standartiniu faneros lapu per didelis, nupjautas faneros juostas galima panaudoti stereo panelių vidinėms stangrumo briaunoms. Taip būtų išnaudota visa medžiaga.
Centrinę panelę gaminčiau iš 21 mm faneros. Taip pat tiktų standartinis 2440×1220 faneros lapas. Medžiaga centrinei panelei kainuotų gal 30 €, o visos konstruktyvinės medžiagos – iki 300.
Kadangi reikalingas priėjimas prie galinės kambario sienos, centrinį skydą nuo grindų pakelčiau per ~50 cm. Centrinės panelės erdvėje po TV būtų galima padėti stiprintuvą – čia jau galima improvizuoti.Jei toks projektas per brangus, bet labai norisi paklausyti lentų, kambario viršutiniuose kampuose pakabinkite plačiajuosčius arba didelius koaksialinius, už garsiakalbių užkiškite vatos gniūžtę ir klausykite… kol nuspręsite įsigyti kolonėles korpusuose.
Gal vadovėliuose vaizduojamas dažninės kritimas ŽD ruože įnešus į kambarį prapuola?
Iš dviejų uždaruose korpusuose kolonėlių galima sumodeliuoti OB darbą ir išmatuoti parametrus. Eksperimentui panaudojau dvi ADS L10 dvijuostes su 7“ ŽD ir 1“ AD garsiakalbiais. Kolonėlės uždaruose korpusuose, korpusai negilūs, todėl suglaudus galinėmis sienelėmis atstumas tarp garsiakalbių gavosi nedidelis. Į kolonėles padavus priešingų fazių signalus, priekinės ir galinės kolonėlių garsiakalbiai judės į tą pačią pusę, kaip būna OB. Signalą padavus tik į vieną AS turime uždaros kolonėlės darbą ir galima palyginti rezultatus.
Tyrimą pradėjau nuo dažninės patikrinimo. Matavau iš 1 ir iš 2,5 metrų. Įdomiausias žemesniųjų dažnių ruožas, todėl pasirinkau 30 – 4000 Hz tyrimų diapazoną. Dažninės grafikuose pritaikiau 1 oktavos išlyginimą, kolonėles pastačiau ant 1,2 m stovo ir padaviau maždaug 2 V signalą.Norint patikrinti akustikos vadovėliuose aprašomą OB darbą, pradėkime nuo matavimų lauke, kur atspindžių mažiausia.
Pav. 1. ADS L10 kolonėlės iš priekio ir iš kitos pusės.
Pav. 2. Dažninė iš 1 metro (kairėje) ir 2,5 m atstume (dešinėje): uždara AS – raudona, OB – juoda.
Galima pažvelgti į dažninę platesniame dažnių diapazone ir su mažesniu kreivių išlyginimu.
Pav. 3. Dažninė su mažesniu (1/12 okt.) glotninimu 20 – 20000 Hz diapazone: uždara AS – juoda, OB – raudona.
Pav. 4. Tyrinėjimams naudojau Arta ir Steps PĮ, ¼“ visakryptį mikrofoną (LMS) ir Creative EMU 0404 ASK/SAK.
Nustebino muzikos klausymo rezultatai.
Klausiau Helen Merrill (monofoninis įrašas), Buddy Guy – Blues Singer ir Yello – Zebra. Lauke, kur atspindžiai mažiausi, tos antrosios AS (OB modelis) įtakos išgirsti nesitikėjau arba ta įtaka turėjo būti maža. Akivaizdžiai geriausias garsas sklido iš vienos AS. OB režime garsas išplinta, sumažėja rezoliucija. Abi AS pajungus sinfaziškai, garsas dar labiau išsiplėtė lyg būtume ne lauke, o didelėje salėje. Akivaizdu, kad įtaką darė kolonėlių sklaida – žemieji dažniai sklinda visomis kryptimis, sumuojasi su garsu iš priekinės AS ir garsas pasikeičia.
- You must be logged in to reply to this topic.