Odkiaľ brať dáta meničov: datasheety, databázy meraní a vlastné meranie

Každý výpočet reprobedne je len taký dobrý ako údaje, z ktorých vychádza. Parametre meniča z datasheetu sú dobrý začiatok, ale nie posledné slovo. Pozrime sa, odkiaľ sa dáta berú, kde nájsť nezávislé merania a kedy sa oplatí merať samému.

Datasheet nie je zákon

Výrobcovia merajú parametre na jednom alebo niekoľkých kusoch, často nových a nezabehnutých, a odozvu na nekonečnej ozvučnici. Výrobná tolerancia rezonancie býva ±15 % a po zabehnutí závesu fs zvyčajne klesne.

Pekný príklad je Dayton RS100-4 z Needle. V katalógu má fs 84,8 Hz, kým Acoustic Design Magazin pri ňom píše o rezonancii okolo 75 Hz. Rozdiel 10 Hz posunie ladenie aj ideálny objem skrine. Pri línii ako Needle to vadí menej, pri presne naladenom bassreflexe viac.

Kde nájsť dáta a merania meničov

• Datasheety a súbory od výrobcu. Viacerí výrobcovia, napríklad SB Acoustics, Scan-Speak alebo Dayton Audio, dávajú na stiahnutie aj súbory FRD a ZMA. Sú namerané na ozvučnici, nie v tvojej skrini, ale na prvý návrh výhybky stačia.
• Zaph Audio. Archív porovnávacích meraní meničov Johna Krutkeho: frekvenčná odozva, skreslenie, dozvuk membrány (CSD) a parametre. Napríklad porovnanie 8" basákov. Archív je staršieho dáta, ale veľa meničov sa predáva dodnes.
• HiFiCompass. Veľká a priebežne rozširovaná databáza meraní meničov, s mnohými modelmi Tang Band, Dayton a SEAS. Na fórach ju označujú za jednu z najdôkladnejších na internete.
• Loudspeaker Database. Prehľadné parametre Thiele-Small tisícov meničov na jednom mieste.
• Katalóg Loudsmithu. 1 604 meničov s kompletnými parametrami, rozmermi a cenami, priamo v aplikácii.

Merania hotových bední: spinorama

Zaujímavé je pozrieť sa aj na merania hotových reprobední. Ukážu, ako vyzerá dobre navrhnutá bedňa. Recenzenti ako Erin's Audio Corner alebo Audio Science Review merajú prístrojom Klippel Near-Field Scanner, ktorý z mnohých meraní okolo bedne vypočíta odozvu ako v bezodrazovej komore.

Výsledok sa ukazuje podľa normy CTA-2034, takzvaná spinorama, so štyrmi krivkami:

• On-axis: odozva v osi.
• Listening window: priemer v uhle ±30° vodorovne a ±10° zvisle, teda to, čo počuješ pri bežnom sedení.
• Early reflections: zvuk, ktorý dorazí po prvom odraze od stien, podlahy a stropu.
• Sound power: všetok vyžiarený zvuk do všetkých smerov.

Dobrá bedňa má rovné krivky v osi a v okne počúvania a plynulo klesajúce krivky odrazov a výkonu, bez hrbov a zárezov. Medzi recenziami je aj DIY stavebnica Audio First Fidelia, ktorá ukazuje, že domáca stavba sa vie vyrovnať komerčným bedniam.

Zmeraj si to sám

Frekvenčná odozva (FRD)

Najväčší skok v kvalite výhybky prinesie meranie meničov priamo v hotovej skrini. Zachytí odrazy od hrán aj vplyv skrine, ktoré datasheet nemôže poznať. Stačí merací mikrofón, napríklad UMIK-1, a meranie reprobedne na Loudsmithe alebo program REW. Každý menič sa meria zvlášť, zďaleka pre stredy a výšky a zblízka pre basy, a výsledok sa uloží ako FRD.

Impedancia (ZMA)

Na impedanciu treba jednoduchý prípravok: odpor okolo 100 Ω v sérii s meničom a zvukovú kartu, ktorá meria napätie na oboch stranách. Program, napríklad REW, z pomeru vypočíta impedanciu. Impedancia ukáže skutočnú rezonanciu v skrini a ladenie portu, čo je najlepšia kontrola, či skriňa vyšla podľa výpočtu.

Parametre Thiele-Small metódou pridanej hmoty

Z dvoch meraní impedancie sa dajú vypočítať aj parametre meniča. Najprv zmeriaš rezonanciu fs vo voľnom priestore, potom prilepíš na membránu známe závažie M (napríklad plastelínu alebo mince) a zmeriaš novú rezonanciu fs'. Potom:

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

Činitele Qms a Qes vyčíta program z tvaru rezonančného vrcholu. REW to vie automaticky.

Ako dáta používa Loudsmith

• Pri každom meniči porovná citlivosť z datasheetu s citlivosťou vypočítanou z fs, Vas a Qes a skontroluje odpor Re oproti impedancii. Ak sa údaje nezhodujú, upozorní ťa a menič pri odporúčaní posunie nižšie. V katalógu takto zachytí asi 50 meničov s chybou v datasheete.
• Bez merania vychádza z parametrov v katalógu a odrazy od hrán odhadne z rozmerov skrine.
• Keď nahráš FRD a ZMA pre jednotlivé meniče, nahradia model a výhybka sa prepočíta na skutočné dáta.
• Z merania reprobedne pošleš nameraný menič do aplikácie jedným tlačidlom, bez prepisovania súborov.

Presne takto chcem overiť obe moje stavby, Needle aj Tang Band s Peerlessom. Merania doplním do článkov hneď, ako ich budem mať.