Forumowe kolumny - aktywna część

[pascal]

Witam.

W wątkach "Forumowe kolumny" i "Najprostsze wzmacniacze mocy". Został poruszony temat stworzenia wersji aktywnej kolumny.

Jako że ostatnio przy okazji innego projektu miałem okazję zbudować filtr dolno i górno przepustowy, chciałem zacząć watek, który może zaowocuje stworzeniem układu mogącego zasilać kolumny aktywne.

Ponieważ przymierzam się do zbudowania zestawu kolumn 2way do domu postanowiłem zacząć od wykonania bardzo prostej aktywnej zwrotnicy. Przy jej użyciu mam zamiar dobrać najbardziej optymalne wartości odcięcia a następnie wykonać filtr o odcięciu na poziomie 24db/okt ( o ile będzie taka potrzeba).

Korzystając z kalkulatora na stronie http://sound.westhost.com/esp-lr12.exe wykonałem bardzo prostą zwrotnicę na układzie TL072. Na jednej płytce zawarłem filtr 12db/okt górno i dolno przepustowy regulowany w bardzo szerokim zakresie. Z obliczeń wynika że przy pomocy podwójnego potencjomentu 22kOhm odcięcie będzie można regulować w zakresie:

Low Pass: od około 73 Hz do 4-4.5kHz
Hi pass: od około 73 Hz do 4-4.5 kHz

Zmaczniacz TL072 będzie zasilany z zasilacza symetrycznego -+ 15V.

Jako końcówki mocy narazie zastosuje kostki TDA1558Q, jako że mam akurat parę w domu. Pozatym testy odsłuchowe potwierdziły ich dobre parametry pracy. No i są bardzo tanie i łatwo dostępne.

Do tej pory opracowałem płytki dla wzmacniacza, zasilacza i filtru.

W załącznikach fotki z symulacji wyglądu płytek zasilacza i filtru. W rzeczywistości wyglądają lekko inaczej, ale układ uruchomię dopiero za parę godzin wtedy podeśle fotki już zmontowanego filtru.

Ponieważ to prototyp jeszcze nie przetestowany to nie wiem jak będzie działać, ale mam nadzieje że dobrze :).

[cadam]

Nie wiem czy taki sposób regulacji częstotliwości podziału jest dobry, bo z jej zmianą zmienia się również dobroć.

[Artuh]

>> cadam, 2009-05-18 10:34:17
Nie wiem czy taki sposób regulacji częstotliwości podziału jest dobry, bo z jej zmianą zmienia się również dobroć.


Wcale nie :)

Powinny być tylko szeregowo do potów rezystory nie pozwalające na skręcenie rezystancji do zera i nie dopuszczające do zbytniego obciążenia stopnia poprzedzającego - powiedzmy coś minimum 2,2k przy zast. w miarę dobrych operacyjek.
A tak między Bogiem a prawdą to znając historię ze scalakami to optowałbym za zastosowanie w tym mijscu wtórników emiterowych ewentualnie obciążonych żródłami pradowymi.
Mniej kombinacji i szukania później dziury w całym a trany brzmią całkiem nieżle.,

Pozdrawiam  

[pascal]

Artuh masz w sumie rację, wsadzę w szereg z potencjometrami rezystory 2.2k. Dobrze że jest wystarczająco miejsca na PCB aby wcisnąć rezystor SMD :). Nie pomyślałem o tym wcześniej a płytka już zmontowana.

Zmniejszy się zakres regulacji dla obu filtrów do 70-700Hz. Ale i tak prototyp jeszcze nie będzie pracował z głośnikami, tylko z innym sprzętem.
Zresztą wystarczy wsadzić inne kondensatory i znów filtr będzie pracować w dość szerokim zakresie.

Artuh mógłbyś podesłać schemat filtru z tranami ? :).

W załączniku zdjęcie wykonanego prototypu.

[meloV8]

Super temat Pascal, bede tu zagladac, poniewaz chce zrobic na probe prosciutkie monitory aktywne z glosnikow duala jakie posiadam. Zasilane kostka TDA1554 lub TDA1558, do tego proste filtry 12db, moze nawet 6db.

Co prawda glosniki sa kompletne ze zwrotnica ( a wlasciwie atrapa zwrotnicy patrzac na te elementy ;)) ale chce je wykorzystac jako alternatywny aktywny monitor studyjny w obudowie zamknietej. Szkoda wyrzucac czy oddac za grosze, graja naprawde niezla barwa, a moze przy aktywnym zasilaniu wydusi sie cos wiecej :)

[misiomor]

Zawsze kiedy coś robimy, warto zapytać się - po co?

Aktywne 2-way ma właściwie tylko 2 zalety w porównaniu do pasywnego:

- uwolnienie się od wpływu rezonansów na charakterystyki przenoszenia głośników po filtracji, co 2-way jest akurat dość nieszkodliwe nawet w zwrotnicach pasywnych

- zmiany Levc w funkcji wychylenia (spore w kiepskich głośnikach) nie wpływają na charakterystykę filtru elektrycznego

I poważne wady:

- brum sieciowy na wyjściu końcówki zasilającej tweeter może go zniszczyć, jako że nie jest chroniony małymi kondami pasywnego filtru

- silniejsze brumy sieciowe i być może nawet wzbudzenia w.cz. z racji bardziej skomplikowanego prowadzenia masy sygnałowej

Poza tym - aktywność kolumny wcale nie zwalnia konstruktora z takich zadań jak zapewnienie zgodności fazowej czy kompensacji baffle step w szczególe, czy odpowiedniego ukształtowania charakterystyki w ogóle. Na pewno aktywna kolumna będzie wymagała tak samo starannych pomiarów mikrofonem jak pasywna.

[Lenny]

Dodałbym jeszcze na szybko w zaletach:
- ewentualne przesterowanie na basie nie wpływa na gwizdek
- dużo łatwiejsze i czasem nawet tańsze jest zbudowanie stromych podziałów (czasem się przydają, abstrahując od tego czy akurat tutaj)
- wszelkiego typu "gainclony" ładnie brzmią zasilane niskim napięciem - mają małą moc. Stosując aktywny podział nie musimy kombinować jak tu zbudować piec dużej mocy mający "to coś" w brzmieniu  (abstrahując od tego co to jest ) Po prostu budujemy dwie kostki na kanał i cieszymy się brzmieniem.

[mordensiur]

"I poważne wady:

- brum sieciowy na wyjściu końcówki zasilającej tweeter może go zniszczyć, jako że nie jest chroniony małymi kondami pasywnego filtru

- silniejsze brumy sieciowe i być może nawet wzbudzenia w.cz. z racji bardziej skomplikowanego prowadzenia masy sygnałowej

Poza tym - aktywność kolumny wcale nie zwalnia konstruktora z takich zadań jak zapewnienie zgodności fazowej czy kompensacji baffle step w szczególe, czy odpowiedniego ukształtowania charakterystyki w ogóle. Na pewno aktywna kolumna będzie wymagała tak samo starannych pomiarów mikrofonem jak pasywna."


Żeby dyskusja miała jakiś rozwojowy charakter, to może wsrto się zastanowić jak zminimalizować wady. Tweeter można filtrować chociaż jednym kondem, żeby go zabezpieczyć. Kupno kilku wartości do testów nie będzie dużym wydatkiem.
Brumy sieciowe można zniwelować symetryzacją sygnału, ale to wymaga zaadaptowania całego systemu w taki układ.
Zgodność fazową też mozna załatwić prostym układem - jak we wzmacniaczach panelowych.
Baffle step też jest do zrobienia.
Całość można złożyć jako całkowicie przestrajalny układ, którym można dość łatwo modulować, obserwując efekty na pomiarach - kolejna niezaprzeczalna zaleta:)

[misiomor]

>> mordensiur, 2009-05-18 18:30

"Zgodność fazową też mozna załatwić prostym układem - jak we wzmacniaczach panelowych.
Baffle step też jest do zrobienia."

Można. Tylko żeby zrobić to dobrze, trzeba wiedzieć jakie są fazy akustyczne a więc zmierzyć porządnie SPL. To oznacza że dobre zrobienie zwrotnicy aktywnej jest problemem dokłądnie tego samego rzędu co pasywnej.

Napisałem to wyłącznie po to żeby niektórym się nie wydawało że jak filtry ELEKTRYCZNE sumują się do płaskiej charakterystyki (co symuluje się bardzo łatwo) to że to samo zajdzie dla charakterystyk AKUSTYCZNYCH.

[mordensiur]

W takiej sytuacji kluczem jest duży zakres regulacji i porządne podejście do pomiarów.
Oczywiście poniżej 500hz ciężko będzie o dużą wiarygodność, ale duża część pasywek równiez powstaje w takich warunkach.

Strojenie wszystkiego "na ucho", też może być niezłą zabawą dydaktyczną, kiedy efekty skonfrontujemy z pomiarami.
Wszędzie gdzie mamy duże możliwości rosnie również szansa na popelnienie blędu.

[utopia]

fajnu temat sam szukam jakiegoś filtra do aktywnego dołu tak w zakresie 80-300 hz

[meloV8]

W moim przypadku skonstruowanie zestawu aktywnego ma raczej znaczenie zdobycia doswiadczenia. W zadnym wypadku nie uwazam, ze zrobienia aktywnej kolumny da jakies super wyrazne korzysci w dzwieku.
Poza tym jak wspomnialem kolumna ma mi sluzyc jako odsluch studyjny, a na kolejny wzmacniacz do glosnikow nie mam miejsca. Sygnal bedzie puszczony bezposrednio z karty dzwiekowej na monitory, badz z miksera.]
Oczywiscie taka kolumna musi byc projektowana zgodnie z zasadami panujacymi dla glosnikow pasywnych oraz bez pomiarow sie nie obejdzie jesli ma ona spelniac funkcje monitora alternatywnego.

Tak czy owak cos trzeba robic, wiedzy i doswiadczenia nigdy nie jest za wiele :)

[pascal]

Będę projektował dla siebie płytkę filtrów do 2way w oparciu o filtry Linkwitz-Riley. Jeszcze tylko zastanawiam się nad tym czy robić w wersji stereo (wszystko na 1 płytce) czy 2 x mono. Przy wersji monofonicznej trzeba będzie doprowadzić jakoś zasilanie symetryczne do obu kanałów (czyli 3 kabelki z zasilacza do każdego kanału) + zasilanie do wzmacniaczy również po jednym na kolumnę. I zastanawiam się czy robić zasilanie 230V dla każdej kolumny oddzielnie czy  prowadzić wszystko z centralnego punktu. Az prosi się aby zrobić 2+1 odrazu z subwooferem :) bo wtedy byłoby miejsce na zasilacz i całą resztę.

Z drugiej strony chyba największa wada systemu aktywnego to jest sprawa z zasilaniem. Jak to zrobić aby było ładnie i poprawnie.

Planuje zrobić do testów 12db/okt i buffor wejściowy aby filtr był zasilany z zródła o niskiej impedancji (ANTY przesuwacz fazy i częstotliwości).

meloV8. Jak chcesz mogę ci policzyć odrazu filtr dla twoich głośników, tylko podaj jakie częstotliwości odcięcia Ciebie interesują.
Może byś był pierwszym testerem zwrotki. Bo ja jeszcze nie mam głośników ani pudełka. Na nic nie mogę się zdecydować.

Jak coś to mogę wystawić jeszcze projekty płytek do TDA1554/1558.

[meloV8]

W technice studyjnej kazda kolumna ma swoj zasilacz i jest jednostka niezalezna. Co prawda takie rozwiazanie jest drozsze, ale w pewnym sensie upraszcza konstrukcje. Mozna rowniez zastosowac zasilanie pojedyncze z akumulatora ( przy kosci TDA1554 ) dla obu kolumn, tylko plyta z filtrami zazwyczaj ma schemat pod zasilanie symetryczne, ale chyba nie bedzie problemem przystosowac ja do zasilania pojedynczego.

Co do testow pierszego ukladu filtrow na moich glosnikach, to jak najbardzie propozycja jest fajna :) ALE nie znam parametrow tych glosnikow, trzeba je pomierzyc zeby zrobic jakas sensowna skrzynke. Nie chce po prostu kopiowac zwrotnicy pasywnej i zrobic jej odpowiednik aktywny. Na nisko-sredniotonowym jest ino malenka ceweczka, a na wysokotonowcu maly kondensatorek 1.5uf. Tak wiec prosty filterek 6db z cieciem okolo 13khz ( 8ohm ). Mysle, ze da sie z tego wycisnac wiecej ale bez pomiarow nie ma co sie spinac :)

[janko]

polecam do testów karty creative + sterowniki KX.
Można dowolnie konfigurować DSP tych kart wrzucając filtry, zwrotnice (2 i 4-go rzędu), efekty (to zupełnie co innego niż w oryginalnych sterownikach Creative).
Zamiast wymieniać elementy w filtrze porostu zmieniasz ustawienia DSP i słuchasz!
poniżej screen z DSP