2014. augusztus 14., csütörtök

Monitor hangsugárzó VI. - amiért szeretjük a Seas hangszórókat

Megérkeztek a Seas középhangszórók...


... és át is estek az első méréseken (IEC lapban).

Frekvencia átvitel

Impedanciamenet


Szép átvitel és impedanciamenet jellemzi őket, a két hangszóró együttfutása is példás. Ezért is szeretjük a Seas hangszórókat.

Közben az aktív váltót is elkezdtük tervezni. Erről a folyamatról szeretnénk megosztani néhány bevezető gondolatot. Ugyan a konkrét keresztváltót még nem tudjuk tervezni megfelelő mérések hiányában, azonban a teljes aktív rendszert blokkvázlat szintjén már fel lehet rajzolni.

A vázlat egyszerűnek és egyértelműnek tűnik első látásra, a részletek azonban már nem ennyire egyszerűek. A bemeneti fokozatnak tudnia kell kezelni a különböző jelszinteket (+4dBu és -10dBV), megfelelő nagyfrekvenciás zavarvédelmet kell nyújtania, nagy közösmódusú jelelnyomást kell biztosítania és valódi szimmetrikus bemeneti impedanciát képviselnie. Mindezt alacsony zaj és torzítás mellett. A "CROSSOVER NETWORK" blokkban lesz megoldva mindenféle szűrési és korrekciós feladat. A végerősítők külön dobozban, külön egységként helyezkednek el.

A tervezés során elsőként azt tisztáztuk, hogy milyen jelszinteket tudjon kezelni az aktív rendszerünk. Kétféle (szabványosnak mondható) jelszintet választottunk: HIGH állásban +4dBu ami a profi stúdiókban elterjedt, illetve LOW állásban -10dBV ami elvileg a kommersz készülékek jelszintje. Ezek a jelszintek a monitor hangsugárzónkat 1m-en 100dB hangnyomásra fogják kivezérelni (terveink szerint). A maximális terhelhetőség kb. 105-106dB/m -re fog adódni amit egyrészt a mélyhangszóró, másrészt az erősítők korlátoznak erre az értékre.
Ezek után meghatároztuk az aktív váltón belüli jelszint mértékét, hogy a jel/zaj viszony a lehető legjobb legyen és maradjon elegendő tartalék az áramkörökben. Műveleti erősítőkkel megvalósított erősítő/szűrő fokozatokat fogunk használni a teljes rendszerben amelyeket a legalacsonyabb zajszintek érdekében külön méretezünk. Ez a folyamat gyakran papíron megy a legkönnyebben/leggyorsabban:


Műveleti erősítőknek korszerű, az adott feladat ellátására optimális típusokat választunk. A végerősítőink adottak, azonban a moduláris felépítésnek köszönhetően cserélhetők lesznek és az aktív váltóban a jelszintek korrigálhatóak ha más végerősítőket akarnánk használni.

Folyt. köv. ...

2014. augusztus 6., szerda

Monitor hangsugárzó V. - profi hangsugárzó lesz :)

Hosszú idő eltelt az utolsó bejegyzés óta, de csak most volt időnk kicsit foglalkozni a fióktakarító projektünkkel. A fióktakarító nevet megváltoztattuk monitor hangsugárzóra mert a fióktakarítás a legutóbbi döntésünk alapján már nem érvényes. Ugyanis a közép hangszórónak választott Peerless 830656-nak új felhasználást találtunk, ezért másik középhangszóró után néztünk. A keresgélés nem tartott sokáig, a Seas MCA15RCY közép hangszóró adta magát a projekthez. Ez a hangszóró viszont nincs a fiókunkban így már nem beszélhetünk fióktakarításról :-)
A követelményeinket is megváltoztattuk valamelyest, így már inkább egy profi stúdióban is használható monitor hangsugárzó projekt van kialakulóban, ezért sem igazán illendő a fióktakarító jelző. A jelenlegi (kissé átformált) követelményeink a következők:

  • Lineáris on-axis frekvenciamenet 50Hz - 20kHz között (free field), maximum 3-4dB-es hangnyomás ingadozáson belül
  • Amennyire lehet egyenletes off-axis frekimenetek (listening window, first reflection, total power response, directivity index)
  • Aktív váltás a hangszórók között, minden hangszórónak külön végfok (a passzív váltós változatot elvetettük)
  • Csak szimmetrikus (XLR) bemenet
  • Változtatható bemeneti érzékenység
  • Kikapcsolható szub filter
  • Mély, közép és magas szintállítás 0 és -6dB között 1dB-es lépésekben
  • Mély vágás állítása 0 és -8dB között 2dB-es lépésekben
  • Maximális (hosszúidejű) hangnyomás 102-104dB/1m körül legyen
  • Külön dobozban előfokot is építünk ami számunkra azért szükséges mert mi otthoni hifi eszközöket használunk, a monitor hangsugárzónkat viszont úgy tervezzük, hogy akár egy profi hangstúdióban is megállja a helyét.

A hangszóró méréseket is elkezdtük, először a magassugárzóval:


Standard IEC mérőlapban mért átvitelen (kék görbe) jól látszik a DXT "tölcsér" erősítő hatása 10kHz alatt. Ezt legegyszerűbben passzív módon, egy egyszerű párhuzamos RC körrel lehet kompenzálni, amit a hangszóróval sorba kell kötni (lenti ábra). Megfelelő ellenállás és kondenzátor párosítással egészen jó átvitelt lehet elérni (piros görbe). Az átlag érzékenység így kb. 89dB-re adódik ami tökéletesen megfelel céljainknak.


Természetesen egy ilyen passzív RC kör megváltoztatja az eredő impedanciát amit a meghajtó erősítő "látni" fog. Megvizsgáltuk, hogy a hangszóró önmagában mért impedanciájához képest milyen jellegű lesz ez a változás:


Az ábráról kiderül, hogy az önmagában mért hangszóró impedanciához képest (piros görbe) az RC taggal kiegészített hangszóró eredő impedanciája (fekete görbe) magasabb lesz és a használati tartományban (kb. 2kHz-20kHz között) ereszkedő jellegűvé válik. Az elektromos fázismenet is viszonylag egyenletes, csak 10kHz körül kezd emelkedni és +/-15 fokon belül változik a használati tartományon belül. Szerencsére a plusz RC tag nem rontotta el sem az impedancia sem a fázismenetet, így nem lesz nehéz dolga a magas egységet meghajtó erősítőnek.

Reméljük hamarosan megérkeznek a közép hangszórók is és akkor már dobozba építve fogjuk tovább fejleszteni a monitor hangsugárzónkat. Az aktív váltás is már a tervezés fázisában tart, de konkrét megoldások még természetesen nincsenek, nem is lehetnek a hangszórók mérési eredményei nélkül.

Folyt. köv. ....