ANALIZA I SINTEZA FREKVENCIJSKOG ANALIZA I SINTEZA FREKVENCIJSKOG FILTRA ELEKTRODINAMIFILTRA ELEKTRODINAMIČČKOG ZVUKOG ZVUČČNIKANIKA

ANALIZA PASIVNIH FILTERAELEKTRODINAMIČKIH ZVUČNIKA I MJERENJE SIGMA

DELTA MJERNIM SUSTAVOM

UVOD

• Zvucnicka skretnica je sustav filtara pomocu kojih se vršifrekvencijski selektivna pobuda zvucnika ili akusticko filtriranjeodziva zvucnika (npr. pojasna bas kutija) u sustavima s višezvucnika.

• Pobudni se filtri rade kao pasivni ili aktivni elektronicki sklopovi(analogni/digitalni).

• Cilj je pobudivati svaki zvucnik saunutar pojasa frekvencija zakoje je taj zvucnik predviden

• Pri ovakvoj analizi zvucnickog sustava treba voditi racuna i outjecaju skretnice na prostornu raspodjelu zvucne energije.

USPOREDNI PRIKAZ PASIVNE I AKTIVNE SKRETNICE

Pasivna skretnica Aktivna skretnica

VF

sredn

BAS

čalo snage

PRISTUP POMOĆU FUNKCIJE CILJA

• Funkcija cilja T(f) definiramo unaprijed, a S(f) doznamo mjerenjem : T(f) = H(f) S(f)

S(f) - frekvencijski odziv pojedinačnog zvučnikaH(f) - frekvencijsku karakteristiku filtra• za dvopojasni sustav:

TS(f) = TL(f) + TH(f) gdje je TS(f) – funkcija cilja sustava, a

TL(f) = SL(f) TH(f) TH(f) = SH(f) HH(f)

• SL(f) i SH(f) predstavljaju izmjerene frekvencijske odzive bas zvučnika i visokotonskog zvučnika, a HL(f) i HH(f) predstavljaju odgovarajuće sekcijeskretnice koje zajedno tvore cjelokupnu skretnicu.

SUSTAV

Frekvencijski odziv skretnice

Frekvencijski odziv primjenjenog zvučnika

Frekvencijski odziv skretnice i zvučnika

REZNA FREKVENCIJA REALIZIRANI ZVUČNI SUSTAV

MODEL ZVUČNIČKOG SUSTAVA SASKRETNICOM

IZBOR ZVUČNIKA

Uobičajeno je zvučničke sustave promatrati kao najnesavršenijukomponentu audio sustava, a za to postoje brojni razlozi.

Najvažniji je taj što zvučnici nemaju idealan frekvencijski odziv gdje pojam odziva implicira amplitudni i fazni odziv.

Konstruktor može raznim metodama pokušati izjednačiti odstupanja u frekvencijskom i faznom odzivu, ali u principu zvučnički sustav uvijek ima frekvencijski pojasnu karakteristiku – što podrazumijeva gušenje na niskim i na visokim frekvencijama.

Unutar sustava ovi problemi mogu postati još izraženiji.

Uzmemo li u obzir i akustiku prostora, u kojoj će kakvoća reproduciranog zvuka ovisiti i o karakteristikama primijenjenog zvučnika, ali i o postavi u prostoru, konstruktor sustava mora voditi računa i o načinu na koji zvuk dolazi do slušatelja.

ATENUACIJA VISOKOTONSKOG ZVUČNIKA

R1 + R2 II 8 = 8Ω

ODABRANI BAS ZVUČNIK I NJEGOVE KARAKTERISTIKE

Proizvođač je dao slijedeće podatke bas zvučnika:• Nominalna snaga 40 W• Vršna snaga 60 W• Impedancija 8 Ω• Frekvencijski odziv (-8 dB ) fs – 12000Hz• Vršni pomak membrane 15 mm• Rezonantna frekvencija 83 Hz• Promjer zavojnice 20 mm ø• Težina 0,43 kg

FREKVENCIJSKI ODZIV I MODUL IMPENDANCIJE BAS ZVUČNIKA

PREMA PODACIMA PROIZVOĐAČA

VISOKOTONSKOG ZVUČNIKA

SINUSNI TONOM I AMPLITUDE IZOBLIČENJA OD 2. DO 5.

HARMONIKA PODIGNUTIH 30 dB

LINKWITZ-RILEY SKRETNICA 4.REDA

Linkwitz-Riley polinomi:( )

( )22432

4

21

22

224221

21

BssssL

BssL

nnnn

nn

=++++=

=++=

IZVEDBA FILTERA ZVUČNIKA

PRORAČUN SKRETNICE I ATENUACIJE VISOKOTONSKOG

ZVUČNIKA SPEAKERSHOP

ZVUČNIKA SPEAKERSHOP

POSTUPAK MJERENJA SUSTAVA

CLIOCLIOUlaz

Izlaz

Mic

REZULTATI MJERENJA SUSTAVAMLS - Frequency Response 21. 12. 04 18.26.55

CH B dBSPL 1/6 Octav e 51.2kHz 16K Rectangular Start 1.70ms Stop 2.87ms FreqLO 853.33Hz

100 1k 10k 20kHz

180.0

Deg

108.0

36.0

-36.0

-108.0

-180.0

CLIO

ellab Sinusoidal 21. 12. 04

CH A dBV 1/2 Octav e Delay [ms] 0.000 Dist Rise [dB] 30.00

10 100 1k 10k10 Hz

0.0

dBV

-20.0

-40.0

-60.0

-80.0

-100.0

čki frekvencijski odziv skretnice s basom (crveno) i s VF (crno) Frekvencijski odziv bas sekcije (crveno) i VF sekcije

ellab Sinusoidal 21. 12. 04 18.01.25

CH A Ohm 1/2 Octav e Delay [ms] 0.000 Dist Rise [dB] 30.00

10 100 1k 10k 20k10 Hz

9.0

hm

180.0

Deg

4.0 108.0

9.0 36.0

4.0 -36.0

1.0 -108.0

6.0 -180.0

CLIO

ellab MLS - Frequency Response 21. 12. 04 18.28.0

CH B dBSPL 1/6 Octav e 51.2kHz 16K Rectangular Start 1.70ms Stop 2.87ms FreqLO 853.33Hz

100 1k 10k 20k20 Hz

120.0

dBSPL

100.0

80.0

60.0

40.0

20.0

CLIO

odul impedacije bas sekcije (crno) i VF sekcije (crveno) Frekvenciski odziv sistema u fazi

b MLS - Frequency Response 21. 12. 04 18.29.00

CH B dBSPL Unsmoothed 51.2kHz 16K Rectangular Start 1.70ms Stop 2.87ms FreqLO 853.33Hz

100 1k 10k 20kHz

180.0

Deg

108.0

36.0

-36.0

-108.0

-180.0

CLIO

ellab MLS - Frequency Response 21. 12. 04 18.29

CH B dBSPL Unsmoothed 51.2kHz 16K Rectangular Start 1.70ms Stop 2.87ms FreqLO 853.33Hz

1k900 Hz

95.0

dBSPL

90.0

85.0

80.0

75.0

70.0

CLIO

Frekvenciski odziv sistema u protufazi Protufaza

ellab FFT - 1/6 OCTAVE 21. 12. 04 18.33.22

CH B dBSPL 51.2kHz 16384 Rectangular

100 1k 10k 20k60 Hz

70.0

dBSPL

65.0

60.0

55.0

50.0

45.0

CLIO

FFT F k ij ki d i i t

FFT Frekvencijski odziv sistema

ZAKLJUČAK

• Zadaća skretnice je da sve ostale frekvencije priguši na mjeru koja neće predstavljati poteškoče pri radu sustava, pritom omogućava da sva zvučnik dobije samo one frekvencije za koje je i namjenjen.

• U praksi, odrezivanje frekvencije ne može biti neograničeno oštro, nego uvjek postoji tzv. zona preklapanja.

• Skretnicom se mogu uskladiti odzivi svih zvučnika u zvučničkom sustavu.