Легенды и мифы «последовательных миров» или, что такое последовательный кроссовер (обсуждение)

[SOVA]

Интересная тема. эти последовательные фильтры, где-то раз в пол года проскакивает инфа о их "классности", однако ни у одного производителя я их до сих пор не вижу.
Вот и для себя решил разобраться, что к чему.
Есть отличная и правильная программа "MicroCAP", позволяющая моделировать любые электрические схемы. Вот и я нарисовал схему последовательного фильтра первого порядка с эквивалентными моделями динамиков. Параметры динамика НЧ Helix P206 измерены мной с помощью Speaker Work Shop, там же получены номиналы эквивалентной схемы. Модель пищалки простая - резистор и небольшая катушка индуктивности.
Вот схема:

Вначале просто прикинул, каким будет фильтр с частотами настройки 195 и 650 Гц, как в примере выше. Индуктивность катушки 0,98 миллигенгри, ёмкость конденсатора 200 микрофарад. Получилось вот что:

Совсем грустно. НЧ динамик не даёт спадать амплитуде ВЧ динамика до 150 Гц и образуется большая зона совместной работы двух динамиков.
В таком фильтре только Фостекс выживет, пищалка долго не протянет.
Немного подумав, добавил цепочку Цобеля параллельно НЧ динамику, и поступил, как в книжке написано:
Рассчитал фильтр для одной частоты 2,5 килогерца и разных значениях Zeta.
Вот какие расчёты получились:

Действительно, при zeta = 1,41 есть провал импеданса до 2-х ом и подьём АЧХ на частоте раздела. От усилителя потребляется бОльшая мощность и высокодобротный фильтр увеличивает амплитуду напряжений на динамиках больше, чем напряжение на клеммах усилителей. Это нормальный закон последовательного колебательного контура.
При Zeta < 1 наблюдается зона совместной работы двух динамиков с присущим такому режиму увеличением импеданса. Динамики - то соединены последовательно. Но при разных местах установки в авто это не очень хорошо из-за интерференции звуковых волн.
Наилучшая картина наблюдается при точной настройке, Zeta = 1, и компенсации нелинейного сопротивления динамиков (как минимум цепочкой Цобеля, а то и контуром, поглощающим резонансный пик).
Итог:
Не всё так просто, фильтры нужно знать и применять оправданно. Исходя из конкретных задач, мест установки и динамиков. Это не работа выходного дня.

"Знания, измерительные приборы и опыт нужны для этого."
(с) магистр Йода

[wollik]

Виживет не только фостекс, там вч изодинамика ,думаю ей все равно

[SOVA]

Пусть живёт.
Главное. чтобы музыка играла и тОркало за душу.

[Arrt]

Цитата:

Сообщение от SOVA

"Знания, измерительные приборы и опыт нужны для этого."
(с) магистр Йода

Графики красивые, но масштаб неудачный, если поставить по Y хотя бы 60 Дб то будет более наглядным процент потерь. Перепад АЧХ в 3 Дб это очень мало даже в сравнении АЧХ мидбаса (в рабочей полосе) в салоне авто.
На самом деле основная проблема этого фильтра, да и не только этого, это зона совместного излучения динамиков но уже в конкретной акустической среде. Разнесенность динамиков между собой, их направленность, расстояние до слушателя, отражения, дают неравномерность АЧХ 10-20 Дб. Именно поэтому фильтр настраивается по-месту, т.е. с учетом установки динамиков и особенностей салона.

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от Arrt

Графики красивые, но масштаб неудачный, если поставить по Y хотя бы 60 Дб то будет более наглядным процент потерь. Перепад АЧХ в 3 Дб это очень мало даже в сравнении АЧХ мидбаса (в рабочей полосе) в салоне авто.
На самом деле основная проблема этого фильтра, да и не только этого, это зона совместного излучения динамиков но уже в конкретной акустической среде. Разнесенность динамиков между собой, их направленность, расстояние до слушателя, отражения, дают неравномерность АЧХ 10-20 Дб. Именно поэтому фильтр настраивается по-месту, т.е. с учетом установки динамиков и особенностей салона.

Что даст такой масштаб?
Если отличие по громкости в 10 дБ уже в 10 раз тише, то при 20дБ в 100 раз разница в громкости динамиков. Ты его просто не услышишь, и 10-20 дБ перепад он тебе никак не создаст, только в зоне совместного излучения с разницей в громкости динамиков 1-3 дБ

Вот полный масштаб

[Arrt]

Цитата:

Сообщение от SOVA

Что даст такой масштаб?
Если отличие по громкости в 10 дБ уже в 10 раз тише, то при 20дБ в 100 раз разница в громкости динамиков. Ты его просто не услышишь, и 10-20 дБ перепад он тебе никак не создаст, только в зоне совместного излучения с разницей в громкости динамиков 1-3 дБ
Вложение 1432
Вот полный масштаб

1-3 Дб для человеческого уха это ровная АЧХ.
10-20 Дб это измеренные микрофоном очень даже получаются.

Да вот хотябы АЧХ динамика, без учета салона уже есть 3 Дб.

[Cobox]

очень интересное обсуждение последовательных фильтров

[SOVA]

Вот, стало интерестно, насколько разница в громкости динамиков может сделать неравномерность в АЧХ?
Нарисовал схему. Генератор - два выхода. Один через линию задержки 0,3 мс. и аттенюатор. Затем суммирую полученные сигналы. Вот получившийся график:

В текстовом виде:
При разности громкости динамиков 0,5дБ получаем неравномерность 30дБ
При разности 3,5дБ неравномерность 12дБ
При разности 9дБ неравномерность 6дБ
При разности 25дБ неравномерность 0,7дБ
Итог: Зона совместного излучения динамиков лежит в пределах 0 - минус 15 дБ по АЧХ отфильтрованного динамика.
Вот вам и печка, откуда плясать с порядками и частотами фильтров

[Cobox]

Предлагаю совместно (что бы не было споров и сомнений в правильности замеров) померять мою АЧХ и выложить сюда результат замеров и тогда все точки сами расcтавятся над i

[vvv]

Предлагаю мерять ФЧХ
АЧХ - дело техники.