Projekt zwrotnicy do zestawu głośnikowego w obudowie ALTUS 300

[Krasul]

Wyniki symulacji działania układu przeprowadzonej w programie VituixCAD z uwzględnieniem rezystancji szeregowych elementów składowych zwrotnicy:

[Krasul]

Można oczywiście dalej walczyć z fazą na pierwszej częstotliwości podziału zwiększając np. pojemność kondensatora C1 ale grozi to wykrzywieniem charakterystyki modułu impedancji w funkcji częstotliwości poniżej wartości znamionowej w obszarze, w którym do układu dostarczana jest duża moc. Ratunkiem może być też filtr wszechprzepustowy LC ale myślę, że nie ma sensu jeszcze bardziej komplikować układu i tak już skomplikowanej zwrotnicy...

[Krasul]

https://www.youtube.com/watch?v=lPI1G4y6UVM

https://www.youtube.com/watch?v=0VCruvHeV30

[Krasul]

Jeśli komuś bardzo zależy na tym, żeby się to wszystko fazowo idealnie zgadzało to należy zwiększyć pojemność kondensatora C1 we filtrze GDN-a z 56 uF na 100 uF:

Wszystkie głośniki podłączone synfazowo:



GDM 18/80 podłączony afazowo:



Ale każdy kij ma dwa końce. Taki zabieg spowoduje zjazd minimum na charakterystyce modułu impedancji w funkcji częstotliwości z siedmiu omów na pięć omów a to minimum przypada akurat w obszarze, gdzie przykłada się do zestawu sygnał o dużej mocy i może to doprowadzić do przeciążenia stopnia końcowego wzmacniacza podczas pracy na pełnym wysterowaniu. Coś za coś.

Nie ma sensu kruszyć kopii o to, która opcja lepsza ponieważ w projektowaniu filtrów rozwidlających do zespołów głośnikowych zawsze trzeba iść na jakieś kompromisy. Albo będzie w pełni prawidłowo od strony akustycznej kosztem pogorszenia parametrów elektrycznych. Albo będzie w pełni prawidłowo od strony elektrycznej kosztem pogorszenia parametrów akustycznych. Obciążenie filtrów głośnikami dynamicznymi prawie zawsze powoduje różne kłopoty i w praktyce trudno jest dobrać do siebie trzy głośniki, które będą chciały ze sobą współpracować bez problemów z filtracją. W książce opisałem różne manewry, które pozwalają wyeliminować część tych problemów, tym niemniej zasada odchylenia +/- 15% od wartości znamionowej modułu impedancji poza obszarem rezonansu bądź rezonansów głośnika niskotonowego w obudowie jest umowna. Ja tej zasady akurat przestrzegam i projektuję filtry właśnie w taki sposób. Ma to swoje zalety, ma też wady. To już czytelnicy ocenią. Tym niemniej książka nie jest wyrocznią i każdy musi polegać na własnym rozumie i wyczuciu konstruktorskim. To jest tylko wprowadzenie do tematu, żeby w ogóle "poczuć bluesa" i dowiedzieć się jak te filtry działają i o co w tym wszystkim chodzi.

[Romekd]

Czołem.
Mam prośbę, by schematy i wykresy dodawać na Forum jako załączniki (pliki), a nie linki do plików graficznych na innej stronie. Zagwarantuje to, że w przyszłości wątek pozostanie spójny, a zamieszczane w nich informacje cały czas będą kompletne. Metoda z linkowaniem materiałów z innych stron wielokrotnie nie sprawdzała się na "Triodzie", gdyż materiały po pewnym czasie "znikały" lub ulegały zmianom i niejeden wątek stawał się "niekompletny", a od strony merytorycznej nawet (bez odpowiednich załączników) całkowicie bezwartościowy...

Pozdrawiam
Romek

[Krasul]

Witam.

Słuszna uwaga. Jednak z uwagi na to, że na forum wyłączono możliwość edycji postów, nie pozostaje mi nic innego jak tylko wstawić na serwer wszystkie wykorzystane przeze mnie dotychczas ilustracje dokumentujące ten projekt w formie załączników:

ilustracje 1.zip

ilustracje 2.zip

Kosztorys przedstawiony na jednej z ilustracji jest już niestety nieaktualny ponieważ ceny elementów składowych wzrosły na skutek wysokiej inflacji.

Pozdrawiam T.Ł.

[kikor]

Mam Altusy 300 troszkę przemodelowane z zewnątrz i wewnątrz (prawdziwy politurowany fornir, wklejone usztywnienia i takie tam jak na foto) wykonałem aluminiowe tabliczki znamionowe na przód i tył , podstawki głośnik wysokotonowy wymieniony na kopułkowy Tonsila. Zdjęcia stare gdzie nie wszystko było jeszcze zrobione .

Kosztorys przedstawiony na jednej z ilustracji jest już niestety nieaktualny ponieważ ceny elementów składowych wzrosły na skutek wysokiej inflacji

Pytanie brzmi żeby zmniejszyć koszty jak wpłynie na charakterystykę zastosowanie bipolarnych elektrolitycznych kondensatorów ?

[Krasul]

Nie polecam stosowania elektrolitycznych kondensatorów bipolarnych. Trwałość pianki poliuretanowej, z której wykonane są zawieszenia górne tych głośników wynosi około 15 lat. Bardzo prawdopodobne, że przy okazji okresowej regeneracji głośników trzeba też będzie wymieniać kondensatory bipolarne w zwrotnicy. One mają duży rozrzut parametrów i słabą stałość tych parametrów w czasie. Znacznie lepiej jest zastosować polipropylenowe kondensatory MKP, dobrej jakości cewki powietrzne i cieszyć się działającym układem bez konieczności okresowej wymiany poszczególnych elementów.

[Krasul]

​Główny problem ze zwrotnicami głośnikowymi polega na tym, że te filtry obliczane są dla obciążenia o charakterze rezystancyjnym, tzn. takim, w którym moduł impedancji obiektu obciążającego wyjście filtra dla każdej częstotliwości pasma akustycznego przyjmuje stałą wartość (np. 8 omów). Rzeczywiste obciążenie ma charakter reaktancyjny wynikający ze schematu zastępczego głośnika dynamicznego. Wykres podzielić można na cztery obszary:

1) Obszar poniżej rezonansu, gdzie moduł impedancji przyjmuje wartość równą w przybliżeniu rezystancji szeregowej uzwojenia cewki głośnika przy pobudzeniu stałoprądowym.

2) Obszar rezonansu, w którym moduł impedancji najpierw przyrasta osiągając lokalne ekstremum a następnie opada do poziomu tzw. impedancji znamionowej.

3) Obszar w którym moduł impedancji utrzymuje wartość impedancji znamionowej.

4) Obszar, w którym następuje przyrost wartości modułu impedancji na skutek udziału składowej reaktancyjnej (w tym przypadku pochodzącej od induktancji czyli reaktancji indukcyjnej uzwojenia cewki głośnika) wraz ze wzrostem częstotliwości.

Dla przykładu charakterystyka modułu impedancji funkcji częstotliwości głośnika GDM 18/40/1:

3 przyklad.jpg

No i teraz możemy przeprowadzić eksperyment mający na celu uświadomienie sobie, w jaki sposób zachowa się filtr pasmowoprzepustowy pierwszego rzędu obciążony oporem stałym i rzeczywistym przetwornikiem. W ramach przykładu przyjmujemy obciążenie ośmioomowe i częstotliwości podziału fd = 200 Hz oraz fg = 2000 Hz.

Filtr obciążony oporem stałym:

2 przyklad.jpg

Filtr obciążony głośnikiem dynamicznym GDM 18/40/1:

1 przyklad.jpg

Dla uproszczenia przyjmujemy, że charakterystyka poziomu ciśnienia akustycznego w funkcji częstotliwości głośnika jest linią prostą na poziomie 0 dB:

4 przyklad.jpg

Linia czerwona to filtr obciążony oporem stałym, linia czarna to filtr obciążony rzeczywistym głośnikiem dynamicznym.

Obserwacje:

1) W rezonansie filtr w ogóle nie działa. Wynika to z faktu, że ustaliliśmy fd bardzo blisko częstotliwości rezonansowej głośnika i zastosowaliśmy filtr pierwszego rzędu o nachyleniu 6 dB/okt. Moduł impedancji w szczycie stanowi wielokrotność wartości modułu impedancji, dla którego został zaprojektowany filtr.

2) W obszarze przepustowym filtr działa mniej więcej zgodnie z przewidywaniami ponieważ obszar ten pokrywa się z obszarem, w którym moduł impedancji utrzymuje wartość impedancji znamionowej.

3) W obszarze zaporowym powyżej fg wraz ze wzrostem częstotliwości filtr działa coraz słabiej. Wynika to z faktu stopniowego przyrostu wartości modułu impedancji w funkcji częstotliwości na tym obszarze charakterystyki.

Środki zaradcze:

1) Stosowanie fd w bezpiecznym oddaleniu od częstotliwości rezonansowej głośnika (dotyczy to szczególnie głośników wysokotonowych).

2) Zastosowanie filtrów wyższego rzędu o nachyleniu 12, 18 lub 24 dB/okt.

3) W przypadku gdy chcemy zastosować niższy podział lub mniejsze nachylenie filtra musimy skompensować charakterystykę modułu impedancji w funkcji częstotliwości w obszarze rezonansu przy pomocy pułapki rezonansowej RLC (taki zabieg to raczej ostateczność).

4) W przypadku filtrów dolnoprzepustowych spadek efektywności działania filtra wraz ze wzrostem częstotliwości załatwiamy obwodem kompensacyjnym Zobla lub optymalizacją wyliczonych wcześniej elementów filtra (np. na drodze symulacji w programach komputerowych typu Speaker Workshop lub VituixCAD).

W rzeczywistości dochodzą nam jeszcze sprawy związane z nieliniowym kształtem charakterystyki poziomu ciśnienia akustycznego głośnika dynamicznego w funkcji częstotliwości. Tutaj jednak przeanalizowałem tylko parametry elektryczne obciążenia oraz ich wpływ na działanie filtra aby zjawiska te były lepiej zrozumiałe dla początkujących konstruktorów.​

[Romekd]

Czołem.

Słuszna uwaga. Jednak z uwagi na to, że na forum wyłączono możliwość edycji postów, nie pozostaje mi nic innego jak tylko wstawić na serwer wszystkie wykorzystane przeze mnie dotychczas ilustracje dokumentujące ten projekt w formie załączników:

ilustracje 1.zip

ilustracje 2.zip

Kosztorys przedstawiony na jednej z ilustracji jest już niestety nieaktualny ponieważ ceny elementów składowych wzrosły na skutek wysokiej inflacji.

Panie Łukaszu, przepraszam, ale nie rozumiem podanych przez Pana argumentów. Co ma piernik do wiatraka? Brak możliwości edycji postów został wprowadzony dla zachowania wymaganej, wprost elementarnej zasady uczciwości. Nie można pozwolić na krętactwa i machloje, bo ktoś nagle zaczął mieć inne poglądy, zmienił zdanie co do wygłaszanych wcześniej opinii, lub stwierdził że kiedyś po prostu się mylił... Przykład ze zmieniającym się wskutek inflacji kosztorysem jest tego dobitnym przykładem, bo ktoś np. zechce sprawdzić jaki ten kosztorys był w czasie powstawania projektu i sięgnie do wcześniejszych wpisów tego wątku. Ma zobaczyć tam nowe, aktualne ceny, zamiast tych z tamtego okresu? Absurd! Mam nadzieję, że nie takie są Pana intencje, gdyż wydaje się Pan człowiekiem uczciwym!
Proszę sobie wyobrazić sytuację, że dziale ogłoszenia ktoś wystawia jakiś przedmiot do sprzedaży i podaje interesującą go cenę, a po kilku dniach zmienia zdanie i postanawia zmienić cenę w pierwszym swoim wpisie na kilkukrotnie wyższą... Czy takie postępowanie byłoby uczciwe? Nie! Może natomiast napisać w kolejnym poście, że nie znał rzeczywistej wartości przedmiotu i teraz po poznaniu jej chciałby jednak urealnić podaną wcześniej kwotę, przyjmując jednocześnie "na klatę" skutki takiego postępowania. Czy Pan to widzi jakoś inaczej? A może to ja jestem jakiś "staroświecki" w swoich poglądach, bo przecież świat się zmienia... ?

Pozdrawiam
Romek

[Krasul]

Ale ja chciałem tylko edytować wcześniejsze posty w taki sposób żeby ilustracje w poszczególnych postach były zgodne z wymogami tego forum. Jest blokada edycji więc wrzuciłem wszystko hurtowo na serwer w jednym poście. Kolejne posty są już zredagowane prawidłowo. Ceny podrożały i nic się na to nie poradzi. Cewki opłaca się wykonać samemu. Napisałem nawet na ten temat osobny post:

viewtopic.php?f=20&t=37959

Z poważaniem

TOMASZ Łysek

[OTLamp]

Ale ja chciałem tylko edytować wcześniejsze posty w taki sposób żeby ilustracje w poszczególnych postach były zgodne z wymogami tego forum.

Wykonałeś i zamieściłeś tutaj wcześniej jakieś pomiary. Czytam i nadal nie rozumiem, z jakiego powodu tak usilnie chcesz je edytować? O jakie wymogi forum chodzi? Czy tamte pomiary są błędne? Jeśli chodzi o kosztorys, chcesz go regularnie aktualizować? Po co?

[Romekd]

Ale ja chciałem tylko edytować wcześniejsze posty w taki sposób żeby ilustracje w poszczególnych postach były zgodne z wymogami tego forum. Jest blokada edycji więc wrzuciłem wszystko hurtowo na serwer w jednym poście. Kolejne posty są już zredagowane prawidłowo. Ceny podrożały i nic się na to nie poradzi. Cewki opłaca się wykonać samemu. Napisałem nawet na ten temat osobny post:

viewtopic.php?f=20&t=37959

Z poważaniem

TOMASZ Łysek

Rozumiem. Ale w takim razie dlaczego ich Pan po prostu nie wrzucił na Forum jako zwykłe załączniki?

270fea53e0a1af73bd49bc73d304fb20_1640947042.jpg

061709ecd656d.png

dbd39d28fd50e9d84f96f38ef78f85ff_1640947130.jpg

W tej formie są lepiej widoczne, a po kliknięciu na którymś z nich można go powiększyć, co nie jest możliwe przy dodaniu ich jako podlinkowane z innej strony "grafiki", które w razie ewentualnej awarii tamtego serwera w ogóle przestaną się u nas wyświetlać...

Pozdrawiam
Romek

[Krasul]

Chciałem tylko zamieścić w poszczególnych postach identycznie te same ilustracje z tą różnicą, że byłyby one umieszczone na serwerze forum Trioda zamiast na serwerze zewnętrznym, zgodnie z zaleceniem Pana Darskiego. Nie dało się tego zrobić więc załączyłem te ilustracje zbiorczo w jednym poście żeby nie zniknęły po czasie. Kolejne posty redagowałem już w sposób prawidłowy. Kosztorys jest nieaktualny ale nie ma sensu go aktualizować ponieważ każdy może to sobie przeliczyć w Excelu we własnym zakresie na podstawie cen współczesnych. Podejrzewam, że pewnie znowu była jakaś wojna z Panem Janiszewskim i dlatego edycja postów została zablokowana ale to już jest sprawa administracji i nic na to nie poradzimy. Trzeba zastosować się do nowych zasad, co też uczyniłem.

[Krasul]

Przy okazji załączam kilka wykresów objaśniających zasadę działania obwodów kompensacyjnych Zobla zastosowanych w układzie zwrotnicy:

gdwk kompensacja.jpg