Kde vzít data reproduktorů: katalogy, databáze a vlastní měření

Každý výpočet reprosoustavy je jen tak dobrý jako data, ze kterých vychází. Parametry reproduktoru v katalogovém listu jsou dobrý začátek, ale ne poslední slovo. Podívejme se, odkud data pocházejí, kde najít nezávislá měření a kdy se vyplatí měřit sám.

Katalogový list není zákon

Výrobci měří parametry na jednom nebo několika kusech, často nových a nezaběhnutých, a průběh na nekonečné ozvučnici. Výrobní tolerance rezonance bývá typicky ±15 % a po zaběhnutí závěsu fs obvykle klesne.

Dobrým příkladem je Dayton RS100-4 z Needle. Katalog uvádí fs 84,8 Hz, zatímco Acoustic Design Magazin u něj píše o rezonanci kolem 75 Hz. Rozdíl 10 Hz posouvá naladění i ideální objem skříně. U vedení jako Needle to vadí méně, u přesně naladěného basreflexu víc.

Kde najít data a měření reproduktorů

• Katalogové listy a soubory výrobců. Několik výrobců, například SB Acoustics, Scan-Speak a Dayton Audio, nabízí ke stažení i soubory FRD a ZMA. Jsou změřené na ozvučnici, ne ve tvé skříni, ale pro první návrh výhybky stačí.
• Zaph Audio. Archiv srovnávacích měření reproduktorů Johna Krutkeho: kmitočtová charakteristika, zkreslení, doznívání membrány (CSD) a parametry. Například srovnání 8" basových reproduktorů. Archiv je starší, ale mnoho reproduktorů se stále prodává.
• HiFiCompass. Velká a stále rostoucí databáze měření reproduktorů s mnoha modely Tang Band, Dayton a SEAS. Uživatelé fór ji označují za jednu z nejdůkladnějších na internetu.
• Loudspeaker Database. Přehledné Thiele-Smallovy parametry tisíců reproduktorů na jednom místě.
• Katalog Loudsmithu. 1 604 reproduktorů s kompletními parametry, rozměry a cenami, přímo v aplikaci.

Měření hotových reprosoustav: spinorama

Vyplatí se podívat i na měření hotových reprosoustav. Ukazují, jak vypadá dobře navržená reprosoustava. Recenzenti jako Erin's Audio Corner a Audio Science Review měří skenerem Klippel Near-Field Scanner, který z mnoha měření kolem reprosoustavy vypočítá průběh jako v bezodrazové komoře.

Výsledek se zobrazuje podle normy CTA-2034, takzvaná spinorama, se čtyřmi křivkami:

• On-axis: průběh v ose.
• Listening window: průměr v rozsahu ±30° vodorovně a ±10° svisle, tedy to, co slyšíš z běžného místa k poslechu.
• Early reflections: zvuk, který přijde po prvním odrazu od stěn, podlahy a stropu.
• Sound power: veškerý zvuk vyzářený do všech směrů.

Dobrá reprosoustava má rovné křivky v ose a v poslechovém okně a plynule klesající křivky odrazů a výkonu, bez hrbů a propadů. Mezi recenzemi je i DIY stavebnice Audio First Fidelia, která ukazuje, že domácí stavba se může vyrovnat komerčním reprosoustavám.

Změř si to sám

Kmitočtová charakteristika (FRD)

Největší skok v kvalitě výhybky přináší změření reproduktorů v hotové skříni. Zachytí difrakci na hranách a vliv skříně, které katalogový list znát nemůže. Stačí měřicí mikrofon, například UMIK-1, a měření reprosoustav v Loudsmithu nebo REW. Každý reproduktor se měří zvlášť, středy a výšky ve vzdáleném poli a basy v blízkém poli, a výsledek se uloží jako FRD.

Impedance (ZMA)

Na impedanci potřebuješ jednoduchý přípravek: rezistor asi 100 Ω v sérii s reproduktorem a zvukovou kartu, která měří napětí na obou stranách. Program jako REW z poměru vypočítá impedanci. Impedance ukáže skutečnou rezonanci ve skříni a naladění nátrubku, což je nejlepší kontrola, že skříň vyšla tak, jak byla spočítaná.

Thiele-Smallovy parametry metodou přidané hmoty

K výpočtu parametrů reproduktoru stačí dvě měření impedance. Nejdřív změř rezonanci ve volném prostoru fs, pak na membránu přilep známou hmotu M (třeba modelínu nebo mince) a změř novou rezonanci fs'. Potom:

• pohyblivá hmota Mms = M / ((fs / fs')² − 1),
• poddajnost Cms = 1 / ((2π · fs)² · Mms),
• ekvivalentní objem Vas = ρ · c² · Sd² · Cms, kde ρ · c² je asi 1,42 · 10⁵ Pa.

Qms a Qes program odečte z tvaru rezonanční špičky. REW to dělá automaticky.

Jak Loudsmith data používá

• U každého měniče porovná citlivost z datasheetu s citlivostí vypočtenou z fs, Vas a Qes a zkontroluje odpor Re vůči impedanci. Pokud údaje nesedí, upozorní tě a měnič při doporučení posune níž. V katalogu takto zachytí asi 50 měničů s chybou v datasheetu.
• Bez měření vychází z katalogových parametrů a difrakci na hranách odhaduje z rozměrů skříně.
• Když nahraješ soubory FRD a ZMA pro jednotlivé reproduktory, nahradí model a výhybka se přepočítá na skutečných datech.
• Ze stránky měření reprosoustav pošleš změřený reproduktor do aplikace jedním tlačítkem, bez kopírování souborů.

Přesně takhle chci ověřit obě své stavby, Needle i Tang Band s Peerlessem. Měření doplním do článků, jakmile je budu mít.