Ενεργό κροσόβερ για διενίσχυση με τρανζίστορ (!)

[STENTOR]

Τα πλεονεκτήματα (ποιότητα ήχου) και τα μειονεκτήματα (πολυπλοκότητα + κόστος) της διενίσχυσης είναι επαρκώς τεκμηριωμένα στη βιβλιογραφία και δε θ’ αναφερθώ καθόλου σ’ αυτά.
Όποιος αποφασίσει να προχωρήσει σ’ αυτό το δρόμο, είναι αναγκασμένος να χρησιμοποιήσει και να προσαρμόσει στις ανάγκες του κάποιο ενεργό κροσόβερ της αγοράς, κινούμενος κυρίως στον επαγγελματικό χώρο (ΡΑ). Οι συσκευές αυτές, χρησιμοποιούν τελεστικούς ενισχυτές για την υλοποίηση των φίλτρων τους. Αυτό δεν είναι κάτι που μ’ ενθουσιάζει, ανεξάρτητα της ποιότητας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων τους, που συχνά κινούνται στο κάτω όριο της ποιότητας-τιμής.
Το προτεινόμενο κύκλωμα κροσόβερ, συνθέτει τα φίλτρα του με απομονωτές (buffer) υψηλής ποιότητας, που υλοποιούνται με διακριτά τρανζίστορ. Οι απομονωτές (buffer) αυτοί, λειτουργούν χωρίς αρνητική ανάδραση κι επομένως δε γίνεται να παρουσιάσουν μετρήσιμη αρμονική (ΤΗD) και παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης (TIM). Διαθέτουν ρυθμό ανύψωσης τάσης περίπου 100V/μsec, που βεβαίως ελαττώνεται όταν εφαρμοστούν-προηγηθούν στην είσοδό τους τα αντίστοιχα παθητικά φίλτρα κροσόβερ (πυκνωτές κι αντιστάσεις). Η απόκριση συχνότητάς τους δεν έχει κάτω όριο (DC!), ενώ στις υψηλές ανεβαίνει τυπικά ως στα 30ΚΗz/0,1dB. Ακόμα και σε περίπτωση υπεροδήγησής τους για 5V στην έξοδο και με φορτίο 600Ω, η αρμονική παραμόρφωση (ΤΗD) διατηρείται χαμηλότερη από 0,006%.
Το τροφοδοτικό είναι SHUNT-REGULATED, αν κι οποιοδήποτε αντίστοιχο καλό συμμετρικό τροφοδοτικό +_15V θα δώσει εξ ίσου καλό αποτέλεσμα.
Το ενεργό κροσόβερ θα βοηθήσει τo παθητικό που υπάρχει ενσωματωμένο στα ηχεία και η απόδοση είναι λογικό να είναι κατά πολύ ανώτερη της συνηθισμένης απλής διενίσχυσης. Οι συχνότητες κροσόβερ των δύο ενεργών φίλτρων πρέπει να απέχουν κατά δύο οκτάβες εκατέρωθεν της συχνότητας cross του παθητικού φίλτρου των ηχείων, ώστε να μην επηρεαστεί η λειτουργία του.

 

[STENTOR]

Έγινε προσθήκη δύο αντιστάσεων (1ΜΩ) στα σχηματικά των κροσόβερ και μια σημαντική διόρθωση στην εξίσωση υπολογισμού ενός φίλτρου.

 

[wnet]

Το ενεργό κροσόβερ θα βοηθήσει τo παθητικό που υπάρχει ενσωματωμένο στα ηχεία και η απόδοση είναι λογικό να είναι κατά πολύ ανώτερη της συνηθισμένης απλής διενίσχυσης. Οι συχνότητες κροσόβερ των δύο ενεργών φίλτρων πρέπει να απέχουν κατά δύο οκτάβες εκατέρωθεν της συχνότητας cross του παθητικού φίλτρου των ηχείων, ώστε να μην επηρεαστεί η λειτουργία του.

Αντί το ενεργό crossover να "βοηθάει" το παθητικό.... δε θα ήταν καλύτερα να αναλάβει όλη τη δουλειά και να αφαιρεθεί το παθητκό;

 

[STENTOR]

Αντί το ενεργό crossover να "βοηθάει" το παθητικό.... δε θα ήταν καλύτερα να αναλάβει όλη τη δουλειά και να αφαιρεθεί το παθητκό;

Ο συλλογισμός σας είναι απόλυτα λογικός και αποτελεί την καλύτερη λύση, διότι έτσι αποφεύγεται η χρήση κάμποσων μεγάλων πηνίων και πυκνωτών, που και μεγάλες ανοχές έχουν και «άσκοπα» απορροφούν ενέργεια από τον ενισχυτή. Κι έτσι πρέπει να γίνει όταν σχεδιάζεις και κατασκευάζεις ένα δικό σου ηχείο, είτε ενεργό, είτε «υβριδικό».
Όμως.............!!!
Τα «επιτυχημένα» ηχεία της αγοράς διαθέτουν «εξειδικευμένα» κροσόβερ που έχουν υποστεί «φάιν τιούνινγκ» σετ με τα μεγάφωνά τους από τον κατασκευαστή, ο οποίος διαρρηγνύει τα ιμάτιά του επ΄ αυτού.
Όταν υπάρχει δυνατότητα διπλοκαλωδίωσης, και διενίσχυσης κατά προέκταση, ο ευτυχής ιδιοκτήτης απλά σπεύδει να «επενδύσει» σε ζεύγη διαφορετικών καλωδίων για να βελτιστοποιήσει την απόδοση.
Και μέχρι εκεί! Είναι πολύ δύσκολο ο «μέσος» μουσικόφιλος να «διαβεί τον Ρουβίκωνα» και να φτάσει στη διενίσχυση. Κι αν το κάνει, ποτέ δε θα δεχθεί «χειρουργείο» για την αφαίρεση φίλτρων από τα κροσόβερ των ηχείων του.
Η τεχνική -κυκλώματα- που προτείνω, αφορά όλους όσους επιθυμούν τη βέλτιστη απόδοση, δίχως απολύτως κανένα παρεμβατισμό στο «ένδον» των ηχείων τους.

 

[Retro_Soulman]

Σύμφωνα με διαφορά άρθρα του θρύλου των στούντιο μόνιτορ George Augspurger, οπως και στο ακόλουθο, η απόλυτη ενεργή οδήγηση δημιουργεί περισσότερα προβλήματα παρά ευκολίες, ο Augspurger δούλευε τα τουιτερ του πχ με απλά έναν πυκνωτή και μια αντίσταση πάνω στη γραμμή των υψηλό μεσαίων (από τον αντίστοιχο τελικό). Εγώ προτιμω τη λύση του απλού παθητικού κροσοβερ που θα κόψει και τη κορνας πριν το τουιτερ. Φυσικά με ενεργό κροσοβερ μεταξύ χαμηλών/υψηλών

 

[JOHN MARKOU]

Δεν χρειάζεται καμία παρέμβαση ,πλην της αποσύνδεσης του παθητικού κροςς του ηχείου από τα μεγάφωνα.
Τα υπόλοιπα τα αναλαμβάνουν τα καλώδια και οι μπόρνες.
Η πλήρως ενεργή οδήγηση των μεγαφώνων σαφώς και είναι προτιμότερη της παθητικής .
Ασχετα από το τι λέει ο κάθε δήθεν ειδικός.
Με φίλτρο πρώτης τάξεως στο τουίτερ το μόνο που μπορεί να επιτύχει είναι να κάψει το τουίτερ μία ώρα γρηγορότερα.

 

[STENTOR]

Σύμφωνα με διαφορά άρθρα του θρύλου των στούντιο μόνιτορ George Augspurger, οπως και στο ακόλουθο, η απόλυτη ενεργή οδήγηση δημιουργεί περισσότερα προβλήματα παρά ευκολίες

Δεν υποστηρίζει αυτό που λέτε! Αναφέρει πως η δι-ενίσχυση βελτίωσε την απόδοση του ηχείου αν και δεν χρησιμοποιήθηκε και τρίτος ενισχυτής για το super tweeter, παρά ένα παθητικό φίλτρο RC, και πως θα ήταν άνευ ουσίας και πλεονασμός η τρι-ενίσχυση.

Η πλήρως ενεργή οδήγηση των μεγαφώνων σαφώς και είναι προτιμότερη της παθητικής .
Ασχετα από το τι λέει ο κάθε δήθεν ειδικός.

Φυσικά ναι! Εκτός κάποιου super tweeter, αν κι εφόσον χρησιμοποιείται ένα τέτοιο.

 

[JOHN MARKOU]

Πλεονασμός θα ήταν η χρήση super tweeter με δικό του ενισχυτή , εφ όσον θα κροσσάρετο σε κάποια πολύ υψηλή συχνότητα , ας πούμε 18KHZ.
Πέραν του κλασσικού tweeter.

 

[Petros_Dalipis]

Έγινε προσθήκη δύο αντιστάσεων (1ΜΩ) στα σχηματικά των κροσόβερ και μια σημαντική διόρθωση στην εξίσωση υπολογισμού ενός φίλτρου.

Με συγχωρείς, αλλά κοίταγα τα σχέδια που έβαλες και αυτό που λες τριών δρόμων (3 way) δεν καταλαβαίνω πώς γίνεται, αφού έχει 2 μόνο out.

 

[JOHN MARKOU]

3ης τάξης φίλτρο , όχι 3 δρόμων .

 

[wnet]

Με συγχωρείς, αλλά κοίταγα τα σχέδια που έβαλες και αυτό που λες 3ης τάξης δεν καταλαβαίνω πώς γίνεται, αφού έχει 2 μόνο out.

η "τάξη" δεν είναι οι δρόμοι, αλλά έτσι λαϊκά η κλίση του φίλτρου/οκτάβα

 

[Petros_Dalipis]

η "τάξη" δεν είναι οι δρόμοι, αλλά έτσι λαϊκά η κλίση του φίλτρου/οκτάβα

Διόρθωσα το λάθος έκφρασης που είχα κάνει. Αν δείτε τα 2 σχέδια που μας έδειξε ο @STENTOR είναι ίδια.

 

[Retro_Soulman]

Δεν υποστηρίζει αυτό που λέτε! Αναφέρει πως η δι-ενίσχυση βελτίωσε την απόδοση του ηχείου αν και δεν χρησιμοποιήθηκε και τρίτος ενισχυτής για το super tweeter, παρά ένα παθητικό φίλτρο RC, και πως θα ήταν άνευ ουσίας και πλεονασμός η τρι-ενίσχυση.

Φυσικά ναι! Εκτός κάποιου super tweeter, αν κι εφόσον χρησιμοποιείται ένα τέτοιο.

Αυτό εννοώ , δρόμος και ξεχωριστός τελικος

 

[STENTOR]

Με συγχωρείς, αλλά κοίταγα τα σχέδια που έβαλες και αυτό που λες τριών δρόμων (3 way) δεν καταλαβαίνω πώς γίνεται, αφού έχει 2 μόνο out.

Τα τρίδρομα ηχεία που δίνουν δυνατότητα διπλοκαλωδίωσης, κι επομένως και διενίσχυσης, έχουν μόνο δύο ζεύγη ακροδεκτών, που γεφυρώνονται με δύο μεταλλικά ελάσματα. Σε κάθε ηχείο υπάρχουν δύο ανεξάρτητες πλακέτες που φιλοξενούν τα διαφορετικά φίλτρα κροσόβερ. Αφαιρώντας τα ελάσματα διακρίνονται πλέον δύο ανεξάρτητες είσοδοι. Το πάνω ζεύγος ακροδεκτών οδηγεί στο ζωνοδιαβατό και στο υψιπερατό τμήμα και αφορά τη μία πλακέτα κροσόβερ, ενώ το κάτω ζεύγος ακροδεκτών οδηγεί στο βαθυπερατό τμήμα κι αφορά την άλλη πλακέτα κροσόβερ.
Επομένως διακρίνονται δύο μόνο είσοδοι: LOW και MID-HIGH.
Περισσότερες λεπτομέρειες συνδεσμολογίας διακρίνονται στο αντίστοιχο σχηματικό.

Διόρθωσα το λάθος έκφρασης που είχα κάνει. Αν δείτε τα 2 σχέδια που μας έδειξε ο @STENTOR είναι ίδια.

Δεν είναι ίδια! Διαφέρουν στον υπολογισμό των συχνοτήτων αποκοπής!

 

[Petros_Dalipis]

Τα τρίδρομα ηχεία που δίνουν δυνατότητα διπλοκαλωδίωσης, κι επομένως και διενίσχυσης, έχουν μόνο δύο ζεύγη ακροδεκτών, που γεφυρώνονται με δύο μεταλλικά ελάσματα. Σε κάθε ηχείο υπάρχουν δύο ανεξάρτητες πλακέτες που φιλοξενούν τα διαφορετικά φίλτρα κροσόβερ. Αφαιρώντας τα ελάσματα διακρίνονται πλέον δύο ανεξάρτητες είσοδοι.

Τί θέλω και μπλέκω με κροσόβερ!

 

[kimon]

Οι απομονωτές (buffer) αυτοί, λειτουργούν χωρίς αρνητική ανάδραση κι επομένως δε γίνεται να παρουσιάσουν μετρήσιμη αρμονική (ΤΗD) και παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης (TIM).

Μια απορία: η αρνητική ανάδραση (απ' όσα εχω διαβάσει) χρησιμοποιείται για να μειωθεί η παραμόρφωση (σε στατικές μετρήσεις), οπότε...
Και μια παράβλεψη: (να τονίσω εξ αρχής ότι σιχαίνομαι να κάνω τον έξυπνο, ειδικά σε θέματα που δεν κατέχω παρά ελάχιστα, όμως, επειδή το θέμα της ΤΙΜ αναφερόταν συχνά στις κυκλωματικές αναλύσεις που λέγαμε, όπως και στα τεχνικά άρθρα της παλιάς εποχής του ΗΧΟΥ , παίρνω αυτό το θάρρος) ΤΙΜ= transient intermodulation (distortion), IMD= intermodulation distortion.
A, και μια (ημισχετική) ερώτηση: στο τροφοδοτικό, εάν στην θέση των LM υπήρχαν ρυθμιστές σειράς 78ΧΧ και βλέπαμε ότι η τάση εξόδου είχε κάποια δέκατα του Volt διαφορά μεταξύ + και - , θα μπορούσαμε να το διορθώσουμε με αντικατάσταση των ρυθμιστών;

 

[STENTOR]

ΤΙΜ= transient intermodulation (distortion), IMD= intermodulation distortion

Αναφερόμαστε στην ίδια παραμόρφωση με διαφορετικές εκφράσεις. (ΙMD=TIM)

 

[STENTOR]

η αρνητική ανάδραση (απ' όσα εχω διαβάσει) χρησιμοποιείται για να μειωθεί η παραμόρφωση (σε στατικές μετρήσεις)

Σωστά, ειδικά όταν το κύκλωμα είναι ενισχυτής τάσης. Τα κυκλώματα των απομονωτών (buffer) δεν ενισχύουν την τάση που εφαρμόζεται στη είσοδο, αλλά την εμφανίζουν αναλλοίωτη στην έξοδό τους. Και φυσικά είναι θέμα σχεδίασης το αν θα χρησιμοποιηθεί, είτε μηδενική αρνητική ανάδραση (διακριτά τρανζίστορ), είτε 100% αρνητική ανάδραση (ολοκληρωμένα κυκλώματα τελεστικών ενισχυτών).

στο τροφοδοτικό, εάν στην θέση των LM υπήρχαν ρυθμιστές σειράς 78ΧΧ και βλέπαμε ότι η τάση εξόδου είχε κάποια δέκατα του Volt διαφορά μεταξύ + και - , θα μπορούσαμε να το διορθώσουμε με αντικατάσταση των ρυθμιστών;

Όχι! Τα 78ΧΧ και 79ΧΧ είναι ακατάλληλα γι αυτή τη θέση. Τα LM31(3)7 λειτουργούν "εδώ" ως περιοριστές ρεύματος κι όχι ως σταθεροποιητές τάσης. Τα ρυθμιστικά τρίμερ για τις τάσεις εξόδου των LM...... δεν έχουν λόλο ύπαρξης και χρήσης στο τροφοδοτικό αυτό.

 

[Petros_Dalipis]

Να ρωτήσω και κάτι ακόμα που μου δημιουργήθηκε η απορία. Στον τύπο υπολογισμού της συχνότητας cross, έχω δει στο internet ότι υπάρχει και ο όρος Q. Στον δικό σου τύπο δεν υπάρχει και θεωρείς (και καλά κάνεις) Q= 0.5 για φίλτρο Linkwitz 12dB/oct. Αν κάποιος ήθελε άλλη κλίση, πχ 24, ή φίλτρο Bessel, πώς θα γινόταν ο μαθηματικός τύπος;

 

[Alexandros1986]

Να ρωτήσω και κάτι ακόμα που μου δημιουργήθηκε η απορία. Στον τύπο υπολογισμού της συχνότητας cross, έχω δει στο internet ότι υπάρχει και ο όρος Q. Στον δικό σου τύπο δεν υπάρχει και θεωρείς (και καλά κάνεις) Q= 0.5 για φίλτρο Linkwitz 12dB/oct. Αν κάποιος ήθελε άλλη κλίση, πχ 24, ή φίλτρο Bessel, πώς θα γινόταν ο μαθηματικός τύπος;

Το q =0.707 πχ εννοείς η πως θα το υπολογίσεις τα παθητικά στοιχεία να έχουν τέτοιο q;