Forum Replies Created
-
Posts
-
Pažvelkime kaip kinta maksimalus kolonėlių efektyvumas, o tuo pačiu – jautris nuo korpuso tūrio.
Paveikslėlyje skaičiavimų rezultatai kreivėmis. Skaičiavau analogiškai kaip buvo parašyta ankstesniame poste. Viršutininioji yra teorinė, kurią pasiekti būtų labai brangu. AS gamintojai paprastai renkasi pigesnius variantus, todėl reali kreivė pasislinkusi žemyn:
Pav. 3
Skaičiavimai rodo, kad konstruojant mažą 10 litrų kolonėlę, atkuriančią nuo 50 Hz, galime pasiekti maždaug 85 dB/W/m jautrį. R. H. Small įrodė, kad tūris yra tiesiausias kelias AS efektyvumo didinimui. Pažiūrėkite – padidinus kolonėlę iki 20 ltr. efektyvumas padvigubėja. Reikės mažesnės galios stiprintuvo, turėsime mažesnius GAS iškraipymus, galėsime klausyti sudėtingesnę muziką ir daug kitų didesnio jautrio teikiamų privalumų.
75 litrai būtų riba, o tolesnis nuo 50 Hz atkuriančios kolonėlės korpuso didinimas darytų mažesnę įtaką. 94 dB/W/m jautris yra priimtinas lempiniams stiprintuvams ir labai palankus nedidelės galios tranzistoriniams. Net su 30 W galios stiprintuvu 75 litrų AS sukurtų 89 dB SPL ir galėtume klausyti stereo muziką patogiame 3 metrų atstume. Pikinis tokios AS garsumas su 30 W stiprintuvu siektų 105 dB ir leistų komfortiškai klausyti didžiųjų simfoninių orkestrų įrašus. Tiktų ir galingesnis, bet daugiau 100 W stiprintuvo nesirinkčiau. Siekiant kokybės, 94 dB jautrio sistemai siūlyčiau A-klasės tranzistorinį stiprintuvą, nes šios klasės 30-vatis nebūtų labai brangus.
Analogiškam garsumui sukurti su 10 litrų kolonėlėmis reikėtų 200 vatų galios į kanalą. Stiprintuvas būtų brangus, o mažos kolonėlės generuotų daug iškraipymų ir atsirastų pavojus sudeginti garsiakalbius.
Dar geresnį rezultatą gautume pasirinkę 300 litrų dėžę su FA. Galėtume pasiekti ~100 dB jautrį ir didelį GAS tiesiškumą, bet tada ar mus tenkintų 50 Hz žemiausias atkuriamas dažnis? Šį vakarą pabandysiu tai įvertinti skaičiais.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Altec/JBL gamino puikias dvijuostės dideliuose korpusuose. Iconic kolonėlės buvo naudojamos įrašų studijose, bet ir šiais laikais išlieka puikus instrumentas muzikai pasiklausyti.
Nuotraukoje ~300 ltr. dydžio Line Magnetic Audio gaminamos, į senasias Iconic labai panašios kolonėlės (13000 €):
Ar galime nusipirkti 94 dB/W/m jautrio kolonėles, atkuriančias nuo 50 Hz?
Nei tokių, nei su 91 dB/40 Hz, nei 89 dB/35 Hz 50 litrų dydžio kolonėlių surasti nepavyktų.
Ar galima tokias sukonstruoti?
Galima, bet būtų reikalingi labai kokybiški 10 arba 12″ žemadažniai, kolonėlės turėtų būti aktyvinės ir preciziškai suderintos.
94 dB/W/m jautris reikalautų ruporo, nes paprastų kupolinių AD garsiakalbių jautris būna mažesnis. Paslinkus efektyvumo kreive žemyn iki 92 dB, būtų lengviau rasti AD garsiakalbių ir užtikrinti bendrąjį AS jautrį standartiniame 300 – 3000 Hz dažnių ruože, bet pasitiktų kita problema – nerastume ŽD garsiakalbio su žemu rezonansu, galinčiu dirbti 50 litrų korpuse ir turinčiu >92 dB/W/m jautrį.Gamintojų katalogai parodo AS pramonės galimybes. Pažvelgus į Westlake Audio, TAD, JBL, Tannoy produkciją, pilnai atitinkančių teorinį “50 litrų” lygį kolonėlių nėra. Iš artimiausių paminėčiau TAD-2251/2252, JBL 4311, Tannoy LRM, Westlake LC 3W12 kolonėles.
47 litrų Tannoy LRM paveikslėlyje o čia filmukas.
Bičiulio Ambient parodyta dažninė prapuolė, todėl įkeliu kitur išmatuotą.
Dažninė išmatuota kambaryje, kai mikrofonas iš metro nukreiptas statmenai (raudona spalva) ir kai mikrofonas pasuktas 30 laipsnių kampu (juoda):
Magnat Transpuls 1500 dažninę paėmiau iš čia.
Kolonėlių kokybę lemia ne dažninė, o parametrų visuma. Neretai dažninė pabrėžiama, lyg absoliutus tikslas, bet yra kitaip – dažninė gali būti nelabai graži, tačiau gera sklaida, maži iškraipymai, geras slopinimas leidžia kokybiškiau atkurti muziką už kolonėles su glotnesne dažnine.Paveikslėlyje 16 tūkstančių $ kainuojančių Tannoy Definition DC10A kolonėlių išmatuota dažninė. 10 dB dažninės tunelyje matome negražių dalykų, bet šios AS tikrai geriau skambėtų už Magnat Transpuls 1500. Atsakymas paprastas – neįmanoma pagaminti kokybiškų AS su 15″ garsiakalbiais už kelis šimtus €.
Aukščiau paminėta (35) formulė, nusako maksimalaus efektyvumo-AS tūrio-žemiausio atkuriamo dažnio ryšį. Tai leidžia apžvelgti praktines kolonėlių su FA konstravimo galimybes.
Pirmiausia suskaičiavau AS jautrio priklausomybę nuo žemiausio atkuriamo dažnio 50 litrų dyžio kolonėlei. Žinome, kad teorinis maksimalus efektyvumas nepasiekiamas dėl nuostolių garsiakalbyje ir kolonėlėje. Taip pat žinome, kad korpusą užpildžius garsą sugeriančiaja medžiaga, efektyvus kolonėlių tūris padidėja. Gaunasi, kad efektyvumo (jautrio) sumažėjimas dėl nuostolių bus ne 2-3 dB, bet kažkiek mažesnis. Skaičiavimuose naudojau 2 dB jautrio sumažėjimą ir gavau tokią priklausomybę:
Pav. 1Jei 50 ltr. tūrio kolonės žemiausias atkuriamas dažnis f3 yra 100 Hz, AS jautris gali siekti 103 dB/W/m.
f3 sumažinus iki 50 Hz, maksimalus jautris sumažėja iki 94 dB. Norint atkurti visą muzikos spektrą nuo 30 Hz, aukščiausias pasiekiamas kolonėlių jautris bus 87 dB. Turint dar ambicingesnį tikslą atkurti nuo 20 Hz, 50 litrų dydžio AS jautris bus labai mažas – tik 82dB/W/m.
Apie tą patį stiprintuvo parinkimo ir kambario įgarsinimo požiūriu:
– gerai sukonstruotai 50 ltr. kolonėlei su FA, atkuriančiai nuo 50 Hz reikalingas 20-50 vatų stiprintuvas. Klausant tokią stereo GAS 3 metrų atstume, 20 vatų stiprintuvas sukurtų 88 dB nominalų garsumą arba 104 dB pikinį. 50-vatis – atitinkamai 92 ir 108 dB. Didesnės galios tokia kolonėlė nebeatlaikytų, nes būtų juntamas žemadažnio garsiakalbio SPL kompresavimas ir dideli THD;
– kolonėlė su 30 Hz žemiausiu dažniu ir tos pačios 20 W galios stiprintuvu leistų klausyti muziką 81/97 ir 85/101 dB padavus 50 W. AS ir stiprintuvas dirbtų sunkesniame režime, būtų didesni iškraipymai. Tokios GAS dinaminis diapazonas neleistų atkurti trankesnės muzikos;
– kolonėlė su atkūrimu nuo 20 Hz turėtų labai mažą efektyvumą/jautrį. Stiprintuvo galia būtų eikvojama garsiakalbio ritei šildyti, bet ne garsui. Maksimalus garsumas būtų 76/92 (20 W) ir 80/96 W (50 W). Kolonėles pasistačius ant tvirto stalo kažkur prie kompiuterio, metro atstume turėtume nežymiai geresnę dinamiką, kai 50 W galia duotų 89 ir 105 dB pikinį SPL.Kreivės forma rodo, kad 50 litrų dydžio kolonėlei racionalu parinkti atkūrimą maždaug nuo 50 Hz. Parinkus žemesnį dažnį, kolonėlės galėtų įgarsinti tik labai nedidelį kambarį.
Iliustruotame žodyne The Illustrated Dictionary of Electronics beveik viskas ko reikia skaitytant apie audio, video, buitinę aparatūrą ir elektroniką.
Dažninės VD-AD ruožas stipriai suvidurkintas (1/2 oct.), todėl tikrosios situacijos mes nematome. Trumpai apie publikuotą grafiką ir Transpuls 1500 projektą:
– grafike matomas 7 dB netolygumo tunelis yra geras rezultatas;
– didesnis dažninės išlyginimas analoginiais filtrais atneštų daugiau žalos, nes kiekvienas reaktyvinis C ir L komponentas dar labiau iškraipytų fazinę AS charakteristiką;
– skaitmeniniais FIR filtrais galima pasiekti puikią dažninę ir tiesinę fazinę, bet šių AS atveju išlyginimas būtų tik prie tam tikro nedidelio garsumo. Pagarsinus, viskas išsiderintų ir investicija nepasiteisintų. Svarbu ir tai, kad kolonėlės su FIR filtrais užvėlina garsą, todėl Transpuls 1500 su FIR netiktų filmams žiūrėti;
– AS kokybę lemia garsiakalbiai ir korpusas. Iš plonos plokštės pagamintose Transpuls 1500 sumontuoti pigiausi garsiakalbiai, todėl jokiomis priemonėmis pasiekti gerų parametrų neįmanoma;
– Transpuls 1500 sukonstruotos neišrankiam klausytojui, norinčiam turėti pigų daiktą.Mano vertinimu, Magnat konstruktoriai užduotį atliko gerai – Transpuls 1500 yra pigiausios vokiškos 3-juostės su 15″ ŽD garsiakalbiu kolonėlės.
Diskusiją Elektronika.lt forume pradėjo klaipėdietis-vargonininkas Remigijus. Bičiuliui sunku buvo patikėti, kad su dideliais garsiakalbiais didelės kolonėlės negalėtų atkurti žemųjų dažnių, jei gamintojas deklaruoja puikius parametrus. Remigijus turėjo Pioneer CS-99A ir namie grodamas elektriniais vargonais norėjo išgirsti gerą garsą. Nežinau kuo baigėsi CS-99A kolonėlių tobulinimas, bet mokslas sako – to daryti neverta, patobulinti CS-99A nepavyks.
Taip Pioneer brošiūroje pristatomos CS-99A:
Jei gamintojas išmatuoja 70-6 dB Hz atkūrimą, nei vargonų, nei iš įrašų gerų žemųjų dažnių nesitikėkime.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Pioneer gamino CS ir HPM serijos kolonėles. CS buvo su daug garsiakalbių, su didžiuliais žemadažniais, su “ruporais” ir su dailiai iš medžio drožtomis japoniškomis priekio apsaugos panelėmis. Pigios ir lengvos. Į JAV rinką CS serija neprasiveržė, bet buvo parduodamos mažiau išsivysčiusiose šalyse.
HPM buvo brangesnės su kuklesniais, tačiau geriau aprašytais parametrais. Paprastesnio dizaino, sunkesnės ir tvirtesnės.
Gavęs Akai pamoką visad stengiausi įsigyti ne pigesnį gražiai aprašytą aparatą, bet tą, kurį galiu įvertinti inžineriškai. Nusipirkęs Pioneer mažesnes 4-juostes HPM-60 su 10″ žemadažniais džiaugiausi galėjęs į sandėlį padėti 5-juostes dičkes Akai SW-175.
Kad būtų lengviau pastebėti skirtumus, Pioneer deklaruotus dažninės grafikus sulygiavau pagal amplitudę ir pažymėjau ŽD atkūrimą -6 dB lygyje. Nors CS-822A kolonėlėse sumontuotas didesnis negu HPM-60 žemadažnis, daugiau kitokių garsiakalbių, prašmatnesni gamintojo “parametrai”, pažiūrėjus iškraipymų grafiką matome žymiai mažesnius HPM-60 iškraipymus. Pastarosios geriau atkuria žemuosius dažnius, kolonėlėse mažiau filtrų, jie geriau sukonstruoti, todėl garsas švaresnis.
Šnekant apie pramoninius gaminius naudoju taisyklę –renkantis serijinį gaminį reikia pirkti patį brangiausią pasirinkto gamintojo aparatą, nes toks geriausiai parodo gamintojo potencialą.
StasysS priminė laikus, kai bandžiau suvokti, kodėl šauniai atrodančios AKAI-SW-175 skamba prastai.
1980-aisiais susitariau su Rygos “RRR” gamyklos konstravimo biuro akustikais-bičiuliais, kad jiems perduosiu draiverius ištyrimui, o jie man pateiks ataskaitą. Vėliau analogiškai tyrinėjau BRAUN firmos AS, kuriose buvo panaudoti žymiai kokybiškesni komponentai. BRAUN AS skambėdavo žymiai geriau. Bendradarbiavimas su akustikos įrangą ir akustinę kamerą turinčiais specialistais buvo naudingas abipusiai: jie gaudavo vakarų šalių komponentus, o aš kaupiau patirtį.Nuotraukose matote įdomiausią AKAI ŽD draiverio 38S-70 matavimo protokolo dalį. Neabejoju, kad ir kitų anuometinių japoniškų buitinių 15″ draiverių parametrai buvo panašūs.
(čia pateikiu tik paveikslėlį su Rygoje išmatuota dažnine, kompleksinės varžos ir THD grafikais)
Jei garsiakalbio rezonansas 70 Hz, deklaruoti SW-175 dažninę nuo 20 Hz yra Akai fantazija ir pirkėjo viltis tai išgirsti. ?
Pav. 2