Конструиране на ТЛ- Практика
Публикувано на: Чет Юни 23, 2005 2:41 pm
http://bgaudio.org/images/upload/TL_na_praktika.doc" onclick="window.open(this.href);return false;
Конструиране на Трансмисионни линии
По молба на Загорка, а и на други членове на сайта, ще се опитам смисленно да представя процедурата за конструиране на ТЛ.
Преди да започнем да конструираме ТЛ, трябва да знаем някои основни изисквания, предявявани към говорителите, с които искаме да работим. Не от всеки говорител става добра ТЛ. Опитните ТЛ дайери( от DIY ), си познават няколко говорителя, за които са сигурни,че става добра ТЛ и “масово” го използват..Ние няма да се спираме на тази особеност, защото понякога няма да успеем да се снабдим с необходимия говорител, а и механичното повтаряне на конструкцията не означава гарнция за сигурен успех.
Понякога се случва да ни попаднат доста интересни говорители, и ако знаем (или по-добре,ако имаме възможност да измерим) техните параметри,които отговарят на посочените по-долу изисквания, можем да се надяваме,че ще се получи добре конструирана ТЛ.
Основни изисквания към говорителите:
Qts 0.4-0.6
Qms 3-6
Qes 0,4-0,7
Или с други думи подходящите говорители трябва да имат - висок Qts , висок Qms, нисък Qes , и нисък Vas
Това обаче не означава,че други не стават. .Аз обаче поради обективни причини се стремя да конструирам нещата по свои начин. Излишно е да споменавам,че отклоненията от горепосочените изисквания в характеристиките на говорителите, биха били направили безпредметна основната формула на четвърт-вълновата теория: L =c / (4*f) , където:
L = дължината на линията
c = скоростта на звука във въздушна среда (342 м/с)
f = честотата до която искаме да слезем
Тази формула дава добри и верни резултати при Qts = 0.6 при съотношение S0/Sd = 1(а според Visaton S0/Sd = 1.5
Трябва да знаем предварително,че говорители с нисък Vas и висок Qts са по-подходящи за ТЛ...Скромният опит, който имам за сега в тези разработки доказват именно това...
Говорители с висок Vas и нисък Qts работят значително по-лошо. Слизат,наистина много ниско, но наклона с който е спадането е около 12 дб/окт., а на места и по-малко,но това слизане започва прекалено рано. Или с други думи при неспазена оптимална конструкция губят ударност.
В практиката се налага да работим с различни говорители.”Хапчето” за това е в правилният избор на желаната честота на настройка на тръбата.
ТЛ е конструкция, която максимално оползотворява възможностите на малките (до 6.5 инча) говорители . Големите естествено си слизат ниско благодарение на ниската си резонансна честота. Затова е очудващо как такъв малък говорител е способен да възпроизвежда баса, като озвучително тяло с “голям” говорител
Оптимума при избор на честота(-10 и -3 дб) е следният:
- висок Qts - избира се честота,която е 5 до 10 херца под резонансната на говорителя
- нисък Qts - избира се честота,която е 5 до 10 херца над резонансната на говорителя
За щастие е създаден един добре действащ математически модел, който според асовете действа добре...Лично аз мисля също,че модела максимално се приближава до истината и е един верен инструмент...Това е MathCAD ( http://www.quarter-wave.com/Models/MathCad_Models.html" onclick="window.open(this.href);return false; ).Лично аз използвам 2001про-версията.
Ако можете да се снабдите с някоя по-нова версия-още по-добре. За тези,които не могат, работа върши и досовската програмка dosbox. Проста е,но е учудващо добра.
Трябва да се знае,че има ТЛ, при които се намалява площта на изхода (класически), разширяващи се- TQWT (Войт,Уимс),прави. Говорители с висок Qts работят най-добре в свиващи се (класически) линии, а говорители с малък Qts- в прави .Свиващите се(класически) ТЛ слизат най-ниско,а разширяващите се доста по-високо...Формулата за четвърт-вълновия резонатор е валидна по правило именно за правите ТЛ.
Трябва да имаме и друго нещо в предвид. Звуковата вълна генерирана от говорителя взаимодейстава по такъв начин с горния ръб на кутията, че винаги на практика се получава гигантски пик и след това спад около F3, или около 120-180 херца.Ватата сама по себе си би изгладила донякъде този пик-спад, но не напълно...Изхода от тази ситуация е в изместването на говорителя надолу (http://www.bgaudio.org/modules.php?name=News&f" onclick="window.open(this.href);return false; ... =0&thold=0 ) Двата метода вървят ръка за ръка.
А сега нека пристъпим към практиката:
Имаме необходимия софт (акцентирам на МатКАД-а, защото е по-добрата). За да конструираме правилната геометрия е необходимо да имаме точно измерени Т/S параметри. Ако не го направим, ще сме меко казано озадачени от неочакваните резултати...Ако нямаме възможност да ги измерим, ни остава да действаме, пък каквото се получи.Чак след това можем да пристъпим към правилното симулиране с програмата.
Трябва да се знае,че S0 (площта директно зад говорителя) се смята (/www.quarter-wave.com/Theory/Alignment_Tables.pdf), а не епроизволен фактор.Малко е сложничко за обяснение, затова много внимателно трябва да се изчете последния линк. Там има много таблици,от които се вземат различни комбинирани стойности. Който иска може да чете и да екпсериментира.Това е много добър и точен метод за настройка....И това само на мен си го правя засега...Има една неяснота и не мога да си позволя да я мултиплицирам публично.
Лесният начин на който искам да се спра е със самата програма (МатКАД)...
Вземайки в предвид всички споменати досега условия, аз нанасям данните на говорителя в приложението “offset driver”, нанасям неоходимата геометрия( S0,Sd, L, offset driver и следя за резултатите.
Важен параметър е импедансната крива...тя трябва да има колкото се може по-ниска стойност: при добро демпване малкия пик изчезва:
Ето неизместен говорител:
с 1/3 надолу по дължина налинията:
с 1/6 надолу по дължина на линията:
Търсим оптималния резултат.
Друг важен параметър, разбира се е честотния обхват. Ето комбинирана честотна характеристика:
Избираме оптимума между честотен обхват на f10 и f3. Тук е тънкостта. Трябва да се намери оптимума между тези 2 честоти. Ако гоним непременно f10(т.е. увеличаване на дължината на тръбата,или увеличаване на S0), има опастност нивото на f3 да стане много ниско, или с други думи системата да губи ударност за сметка на най-ниските честоти...Тогава има опастност ТЛ да генерира неестествено ниски ,а може би и инфразвуци.
Тук трябва да спомена, че честотния обхват, освен от дължината на тръбата,се определя и от S0. Тук много внимателно да се комбинират двата параметъра за да се получат най-изгодна АЧХ.
Друго, което трябва да се има в пред вид е хода на мембраната. Трябва да търсим максимално ниски стойностти.
Правейки всички тези симулаций, не трябва да забравяме и нещо много важно и съществено-количеството на ватата. Правилната и употреба е от решаващо значение за качествата на изделието. Тя също се симулира с тази програма. Ето,това е Сумарната чъстотна характеристика на демпвана ТЛ (червено), и говорителя монтиран към безкрайна преграда(синьо):
Виждаме как ги няма опасните пикове и дупки...
А ето честотната характеристика на говорителя(червено) в ТЛ и АЧХ на изхода(порта в синьо) на същата линия, отново демпвана:
След,като компютърния модел е готов ни остава само да го изпълним...Аз препоръчвам максимално стабилни и здрави корпуси корпуси. Страничната стена трябва да се остави пдвижна за да се настрои количеството и местоположението на ватата. В това е цялата тънкост за да може ТЛ да изпълни модела...Аз обикновенно слагам ватата в предната част на тръбата и донастройвам. Ако Qts е висок-повечко,ако е нисък по-малко. Да се избягват струпванията на ватата и да се направи така, че да няма възможност към самоотлепяне. Трябва да се остави проход за въздуха. Понякога дори и едно парче препречило се на пътя на звука ,или застанало където и да е на неподходящо място, би направило ТЛ негодна за слушане. Ако на звук тръбата буха и думка, значи трябва да се прибави вата. Ако баса е слаб и неоформен-да се махне...Експериментирайте. За ватата съветите са много общи и понякога резултатите са непредвидими и в приятен и в лош смисъл.
За тези,които искат сами да си проектират и изготвят ТЛ,препоръчвам да изчетат 7-те статий,които са в архива на статиите и особено (http://www.diysubwoofers.org/tls/" onclick="window.open(this.href);return false; )
Не бързайте, постарайте се да настройте ватата търпеливо и ще бъдете възнаградени за за положените усилия.
Успех.!
Конструиране на Трансмисионни линии
По молба на Загорка, а и на други членове на сайта, ще се опитам смисленно да представя процедурата за конструиране на ТЛ.
Преди да започнем да конструираме ТЛ, трябва да знаем някои основни изисквания, предявявани към говорителите, с които искаме да работим. Не от всеки говорител става добра ТЛ. Опитните ТЛ дайери( от DIY ), си познават няколко говорителя, за които са сигурни,че става добра ТЛ и “масово” го използват..Ние няма да се спираме на тази особеност, защото понякога няма да успеем да се снабдим с необходимия говорител, а и механичното повтаряне на конструкцията не означава гарнция за сигурен успех.
Понякога се случва да ни попаднат доста интересни говорители, и ако знаем (или по-добре,ако имаме възможност да измерим) техните параметри,които отговарят на посочените по-долу изисквания, можем да се надяваме,че ще се получи добре конструирана ТЛ.
Основни изисквания към говорителите:
Qts 0.4-0.6
Qms 3-6
Qes 0,4-0,7
Или с други думи подходящите говорители трябва да имат - висок Qts , висок Qms, нисък Qes , и нисък Vas
Това обаче не означава,че други не стават. .Аз обаче поради обективни причини се стремя да конструирам нещата по свои начин. Излишно е да споменавам,че отклоненията от горепосочените изисквания в характеристиките на говорителите, биха били направили безпредметна основната формула на четвърт-вълновата теория: L =c / (4*f) , където:
L = дължината на линията
c = скоростта на звука във въздушна среда (342 м/с)
f = честотата до която искаме да слезем
Тази формула дава добри и верни резултати при Qts = 0.6 при съотношение S0/Sd = 1(а според Visaton S0/Sd = 1.5
Трябва да знаем предварително,че говорители с нисък Vas и висок Qts са по-подходящи за ТЛ...Скромният опит, който имам за сега в тези разработки доказват именно това...
Говорители с висок Vas и нисък Qts работят значително по-лошо. Слизат,наистина много ниско, но наклона с който е спадането е около 12 дб/окт., а на места и по-малко,но това слизане започва прекалено рано. Или с други думи при неспазена оптимална конструкция губят ударност.
В практиката се налага да работим с различни говорители.”Хапчето” за това е в правилният избор на желаната честота на настройка на тръбата.
ТЛ е конструкция, която максимално оползотворява възможностите на малките (до 6.5 инча) говорители . Големите естествено си слизат ниско благодарение на ниската си резонансна честота. Затова е очудващо как такъв малък говорител е способен да възпроизвежда баса, като озвучително тяло с “голям” говорител
Оптимума при избор на честота(-10 и -3 дб) е следният:
- висок Qts - избира се честота,която е 5 до 10 херца под резонансната на говорителя
- нисък Qts - избира се честота,която е 5 до 10 херца над резонансната на говорителя
За щастие е създаден един добре действащ математически модел, който според асовете действа добре...Лично аз мисля също,че модела максимално се приближава до истината и е един верен инструмент...Това е MathCAD ( http://www.quarter-wave.com/Models/MathCad_Models.html" onclick="window.open(this.href);return false; ).Лично аз използвам 2001про-версията.
Ако можете да се снабдите с някоя по-нова версия-още по-добре. За тези,които не могат, работа върши и досовската програмка dosbox. Проста е,но е учудващо добра.
Трябва да се знае,че има ТЛ, при които се намалява площта на изхода (класически), разширяващи се- TQWT (Войт,Уимс),прави. Говорители с висок Qts работят най-добре в свиващи се (класически) линии, а говорители с малък Qts- в прави .Свиващите се(класически) ТЛ слизат най-ниско,а разширяващите се доста по-високо...Формулата за четвърт-вълновия резонатор е валидна по правило именно за правите ТЛ.
Трябва да имаме и друго нещо в предвид. Звуковата вълна генерирана от говорителя взаимодейстава по такъв начин с горния ръб на кутията, че винаги на практика се получава гигантски пик и след това спад около F3, или около 120-180 херца.Ватата сама по себе си би изгладила донякъде този пик-спад, но не напълно...Изхода от тази ситуация е в изместването на говорителя надолу (http://www.bgaudio.org/modules.php?name=News&f" onclick="window.open(this.href);return false; ... =0&thold=0 ) Двата метода вървят ръка за ръка.
А сега нека пристъпим към практиката:
Имаме необходимия софт (акцентирам на МатКАД-а, защото е по-добрата). За да конструираме правилната геометрия е необходимо да имаме точно измерени Т/S параметри. Ако не го направим, ще сме меко казано озадачени от неочакваните резултати...Ако нямаме възможност да ги измерим, ни остава да действаме, пък каквото се получи.Чак след това можем да пристъпим към правилното симулиране с програмата.
Трябва да се знае,че S0 (площта директно зад говорителя) се смята (/www.quarter-wave.com/Theory/Alignment_Tables.pdf), а не епроизволен фактор.Малко е сложничко за обяснение, затова много внимателно трябва да се изчете последния линк. Там има много таблици,от които се вземат различни комбинирани стойности. Който иска може да чете и да екпсериментира.Това е много добър и точен метод за настройка....И това само на мен си го правя засега...Има една неяснота и не мога да си позволя да я мултиплицирам публично.
Лесният начин на който искам да се спра е със самата програма (МатКАД)...
Вземайки в предвид всички споменати досега условия, аз нанасям данните на говорителя в приложението “offset driver”, нанасям неоходимата геометрия( S0,Sd, L, offset driver и следя за резултатите.
Важен параметър е импедансната крива...тя трябва да има колкото се може по-ниска стойност: при добро демпване малкия пик изчезва:
Ето неизместен говорител:
с 1/3 надолу по дължина налинията:
с 1/6 надолу по дължина на линията:
Търсим оптималния резултат.
Друг важен параметър, разбира се е честотния обхват. Ето комбинирана честотна характеристика:
Избираме оптимума между честотен обхват на f10 и f3. Тук е тънкостта. Трябва да се намери оптимума между тези 2 честоти. Ако гоним непременно f10(т.е. увеличаване на дължината на тръбата,или увеличаване на S0), има опастност нивото на f3 да стане много ниско, или с други думи системата да губи ударност за сметка на най-ниските честоти...Тогава има опастност ТЛ да генерира неестествено ниски ,а може би и инфразвуци.
Тук трябва да спомена, че честотния обхват, освен от дължината на тръбата,се определя и от S0. Тук много внимателно да се комбинират двата параметъра за да се получат най-изгодна АЧХ.
Друго, което трябва да се има в пред вид е хода на мембраната. Трябва да търсим максимално ниски стойностти.
Правейки всички тези симулаций, не трябва да забравяме и нещо много важно и съществено-количеството на ватата. Правилната и употреба е от решаващо значение за качествата на изделието. Тя също се симулира с тази програма. Ето,това е Сумарната чъстотна характеристика на демпвана ТЛ (червено), и говорителя монтиран към безкрайна преграда(синьо):
Виждаме как ги няма опасните пикове и дупки...
А ето честотната характеристика на говорителя(червено) в ТЛ и АЧХ на изхода(порта в синьо) на същата линия, отново демпвана:
След,като компютърния модел е готов ни остава само да го изпълним...Аз препоръчвам максимално стабилни и здрави корпуси корпуси. Страничната стена трябва да се остави пдвижна за да се настрои количеството и местоположението на ватата. В това е цялата тънкост за да може ТЛ да изпълни модела...Аз обикновенно слагам ватата в предната част на тръбата и донастройвам. Ако Qts е висок-повечко,ако е нисък по-малко. Да се избягват струпванията на ватата и да се направи така, че да няма възможност към самоотлепяне. Трябва да се остави проход за въздуха. Понякога дори и едно парче препречило се на пътя на звука ,или застанало където и да е на неподходящо място, би направило ТЛ негодна за слушане. Ако на звук тръбата буха и думка, значи трябва да се прибави вата. Ако баса е слаб и неоформен-да се махне...Експериментирайте. За ватата съветите са много общи и понякога резултатите са непредвидими и в приятен и в лош смисъл.
За тези,които искат сами да си проектират и изготвят ТЛ,препоръчвам да изчетат 7-те статий,които са в архива на статиите и особено (http://www.diysubwoofers.org/tls/" onclick="window.open(this.href);return false; )
Не бързайте, постарайте се да настройте ватата търпеливо и ще бъдете възнаградени за за положените усилия.
Успех.!
