Метод универсальный, работает практически на любой измерительной программе REW, Arta, HOLMImpulse и т.д. и CAD программой типа VituixCAD, Boxsim, XSim и т.п. для симуляции и расчета фильтров.
Метод подходит для измерений USB-микрофоном типа Umik или простейшим измерительным микрофоном типа Dayton, не требующие профессиональной звуковой карты и усилителя микрофона с фантомным питанием.
Я буду использовать бесплатные, находящиеся в свободном доступе REW и VituixCAD, не требующие никаких танцев с бубном.
Для примера покажу сшивку полочной двухполосной колонки на мидвуфере Seas Excel W18NX001 и твитере ScanSpeak Illuminator D3004-662000. Просто первое что подвернулось под руку.
Для измерения импеданса понадобиться «коробочка», по сути, простейший делитель на резисторах. Схему см. в описании к REW. Как проводить сами измерения я не буду описывать, лишь буду обращу внимание на некоторые важные моменты.
Важно: один раз в начале измерений выставляем регулятором громкости напряжение 2,83 В и больше не трогаем. А также обнуляем все крутилки – тембры, тонкомпенсации, эквалайзеры, делеи и прочие улучшайзеры, а по возможности отключаем их вообще. Разумеется, прежде нужно сделать калибровку всего тракта и микрофона.
1. Делаем измерение импеданса вуфера уже установленного в ящик во всю полосу 10-20000 Гц. Для удобства сразу даем логичные названия каждому измерению в поле Name, чтобы не запутаться в дальнейшем и кстати под этим же именами автоматом сохраняться файлы измерений.
2. Делаем измерение АЧХ вуфера уже установленного в ящик во всю полосу. В настройках REW в поле «тайминг» выставляем “No timing reference” т.к. измерение одноканальное и у нас нет обратной петли. Выставляем окно измерений до прихода первых отражений.
3. Делаем измерение импеданса твитера. На всякий случай ограничиваем частоту измерения слева 300-30000 Гц чтобы не сжечь твитер.
4. Делаем измерение АЧХ твитера. Ограничиваем частоту измерения слева 300-30000 Гц. Выставляем окно измерений до прихода первых отражений.
5. Делаем измерение АЧХ вуфера и твитера одновременно подключенных параллельно. Важно: соблюдаем полярность, т.е. плюс вуфера к плюсу твитера, а минус к минусу. Ограничиваем частоту измерения слева 300-30000 Гц. Выставляем окно измерений до прихода первых отражений.
6. Делаем измерение АЧХ вуфера и твитера одновременно подключенных параллельно, но в противофазе т.е. перекидываем полярность, плюс вуфера к минусу твитера. Ограничиваем частоту измерения слева 300-30000 Гц. Выставляем окно измерений до прихода первых отражений. Гипотетически можно не делать это измерение, но для лучшего контроля качества имеет смыл его сделать, возьмет всего-то пару минут.
7. Спасаем все измерения.
8. Экспортируем все измерения в отдельную папку. В меню File – Export – Export All Measurements as Text.
9. Переходим в программу VituixCAD, открываем меню Tools – Auxiliary, открываем закладку Time Align и начинаем творить мейджик – будем находить задержку. В поле LF measurement загружаем АЧХ вуфера, в HF measurement – АЧХ твитера и соответственно в Sum measurement – суммарную АЧХ вуфера и твитера. Ставим галочки в МР т.е. из измеренной фазы генерируем минимальную фазу.
10. Видим три графика АЧХ. Далее можем воспользоваться кнопкой Solve LF delay, витуикс пробует автоматом найти искомую задержку между вуфером и твитером. Задержка отобразиться в миллисекундах и в миллиметрах (смещение акустических центров динамиков одного относительно другого). Не всегда работает корректно, не беда, можно вручную покрутить задержку пока график АЧХ зеленого цвета (вычисленная АЧХ) максимально близко не совпадет с графиком суммарной АЧХ фиолетового цвета. Запоминаем найденное значение задержки в мс, оно нам потребуется в дальнейшем.
11. Переходим в основное окно Vituix, во вкладку Drivers. Для удобства даем имя первому динамику – вуфер и загружаем его измеренные АЧХ и импеданс. Водим в поле Delay найденную задержку. Ставим галочку Minimum Phase
12. Добавляем следующий динамик кнопкой +. Называем его твитер и соответственно загружаем его АЧХ и импеданс. Ставим галочку Minimum Phase. Delay оставляем 0.
13. Переходим во вкладку Crossover. Добавляем второй динамик – твитер. И линиями соединяем оба динамика с источником напряжения, как на картинке:
14. Замеряем линейкой по осям X и Y расстояние между геометрическими центрами динамиков как они расположены на фронтальной панели колонки и вводим эти значения в свойствах динамиков. Если фронтальная панель плоская, то значение по оси Z=0. В моем случае вуфер расположен соосно по X с твитером и выше его по Y на 185 мм.
15. На график SPL загружаем оверлеем (наложением) результаты измерений суммарного АЧХ вуфера и твитера. Щелчок правой кнопкой мыши в любом месте графика и выбираем “Open Overlay”. Если все проделали правильно убеждаемся, что графики вычисленного суммарного АЧХ и измеренного суммарного АЧХ совпадают. Желтым маркером отмечено что должно совпасть.
16. Таким же образом загружаем оверлеем результаты измерений суммарного инвертированного АЧХ. Щелкаем по иконке твитера и кнопкой “I” (Invert) меняем полярность твитера. убеждаемся, что графики вычисленного суммарного АЧХ и измеренного в противофазе суммарного АЧХ тоже совпадают.
17. Значит все проделали правильно и задержка вычислена правильно. Оверлеи можно удалить чтоб не мозолили глаза.
Теперь мы можем перейти на конец то к настоящему искусству – проектировать фильтры.
В моем случае неплохо сшилось вторыми порядками на 2800 Гц с неравномерностью АЧХ ±2,5 дБ.
Фазовое согласование отличное. Как узнать? Инвертируем твитер и видим что в районе сшивки происходит отличное вычитание сигналов в виде острого глубокого провала. На НЧ область ниже 300 Гц не обращаем внимание, это витуикс домыслил сам, т.к. я реальные измерения начинал с 300 Гц и ниже этого в комнате достоверно измерить невозможно.
18. Следующий шаг обязательно монтируем фильтры в реале и проводим прослушивание ушами. Ибо гладкая АЧХ далеко не всегда гарантирует приятное звучание.
Спасибо, гайд отличный, надо будет проверить.
Но название смешное – “Как быстро и просто …” – всего-то каких-то 18 шагов, и не для средних умов…
Все верно. Только зачем? При сведении полос в той же Арте всегда меняю полярность СЧ и ВЧ головок, чтоб посмотреть провалы или наоборот – чтобы выровнять. Конденсаторы и прочее всегда подбирать приходится в реале, при окончательной доводке. Сфазированность порадует более ровной АЧХ и увеличенной отдачей.
Это способ найти совпадение фаз между динамиками на определенной частоте(ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ДИНАМИКАМИ!) с фильтрами 2-го порядка! Я это сумел сделать с фильтрами 1-го порядка при нескольких определенных условиях (1-го порядка–бОльшая в 2 раза протяженность совпадения фаз сигнала,,, 2-го порядка– лучше обрезается частота резонанса динамика((если она близка к частоте раздела фильтров– относится к резонансу ВЧ динамика)) ОЧЕНЬ хорошая методика(если даёт правильный результат!!!!!)
Гайд хороший, а результат сведЕния мог быть лучше (по АЧХ): от 4 до 6 кГц динамики бьют горшки, а пичок 3,2 кГц (возле максимума чувствительности слуха 2,7кГц в среднем) явно лишний. Стоило пойти на небольшое рассогласование по фазе на частоте раздела, но убрать явные недочёты изменением фильтра (на глаз – надо добавить 1 Ом последовательно с конденсатором ФНЧ).
Сам принцип известен и широко применяется в узких кругах https://ldsound.club/threads/nastrojka-fazovoj-soglasovannosti-polos-po-kriteriju-maksimalnogo-provala-na-achx.588/