Open baffle z tubowym głośnikiem. RCF ND950 / Beyma 12mwnd

Cel projektu

Projekt głośników do pracy w pomieszczeniu bez specjalnego przygotowania akustycznego. Mieszkam w pięknym mieszkaniu. Niestety, większość kolumn ma w nim wyrazisty pogłos. W pokoju z kolumnami są malowane ściany, drewniana podłoga i skórzane meble. Tapicerowane meble na razie nie wchodzą w grę, bo mam dwóch małych dzieci. Bardzo wygodnie się mieszka, ale dźwięk jest raczej dudniący. Chciałem bardziej suchego dźwięku niż słyszałem. W tym pokoju słuchałem Kef R500, Polk LSiM 703 i JBL 305, z korekcją pomieszczenia i bez niej. Z systemów korekcji próbowałem Audyssey i Dirac.

Mam nagranie jak Polk LSiM 703 brzmiały w tym pokoju. Nagrałem mniej więcej z miejsca odsłuchu.

Tu jest nagranie KEF R500.

Możliwe rozwiązania

Pogłos robi dźwięk, odbijający się od ścian, podłogi i sufitu. Istnieje kilka sposobów na zmniejszenie postrzeganego huku. Znam kilka:

  1. Akustyczna adaptacja pomieszczenia: montaż paneli dźwiękochłonnych, duża ilość mebli tapicerowanych, grube dywany, sufity akustyczne i ściany pochłaniające fale dźwiękowe. Wszystkie te rozwiązania zmniejszają ilość dźwięku odbijanego od ścian pomieszczenia.
  2. Zawężenie kierunkowości głośnika. Większość współczesnych głośników jest omnipolarna i emituje większość mocy dźwięku we wszystkich kierunkach. Zamiast lecieć bezpośredniego do słuchaczy, spora część fal dźwiękowych leci i odbija się od ścian i podłogi, robiąc hałas.
  3. Opóźnienie odbitych sygnałów. Od przodków dostaliśmy mózg, przystosowany do życia w pomieszczeniach z pogłosem. Pogłos w jaskiniach był o wiele mocniejszy, niż w obecnych mieszkaniach, i z czasem mózg ludzki nauczył się odfiltrowywać pogłos. Żeby mózg mógł odróżnić dźwięk bezpośredni od dźwięku odbitego, ten drugi musi dotrzeć do uszu kilka milisekund później, niż dźwięk bezpośredni. Najłatwiej tego osiągnąć odsuwając kolumny od ściany.

Ponieważ jest to nasz wspólny pokój dzienny, zrobiliśmy adaptację akustyczną, która tylko delikatnie wpływa na wygląd pokoju: dywan na podłodze, podwójne zasłony w oknach, meble tapicerowane, panele akustyczne na przedniej i tylnej ścianach. Wypróbowałem grubszy dywan, ale nie miał on przewagi w porównianiu z bardziej cienkim. Ponieważ trudniej było sprzątać gruby dywan, zostawiliśmy cienki.

Opis projektu

Wypróbowałem różne konstrukcje kolumn głośnikowych, które redukują odbicia lub ułatwiają odbieranie dźwięku bezpośredniego. W tym artykułu opiszę projekt, który:

  1. Zdecydowanie brzmi dobrze,
  2. zmniejsza interakcję w pomieszczeniu i
  3. znika w przestrzeni.

Oto para nagrań.

Kolumny 3-drożnę. Zakres częstotliwości od 30 Hz do 16 kHz. Pomiar z odległości 3 m. Kolumny są w 1 m od ściany przedniej.

Pasmo przenoszenia

Kolumny zapewniają stabilne obrazy pomiędzy kolumami. W moim pokoju, po umieszczeniu prawie w trójkącie równobocznym o krawędziach ok. 3 m, obrazy nie wychodzą poza szerokość ustawienia kolumn. Kolumny nie da się zlokalizować w przestrzeni nawet z odległości 1.5m, co wypada korzystnie w porównaniu z KEF R500. Kolumny też dobrze sobie radzą, gdy są skrzyżowane do punktu 0.5-1m przed miejscem odsłuchu. Takie ustawienie trochę poszerza “sweet spot”. Zobaczyłem to rozwiązanie u Kena Ishiwaty. Zawsze podczas prezentacji mocno skręca kolumny do środka, żeby stworzyć większy “sweet spot”. Podczas skręcania poziom sopranów się obniża i należy to skompensować w ustawieniach głośników.

Przetworniki

Drajwerem kompresyjnym RCF ND950 w tubie HF950 pokrywa zakres częstotliwości od 800 do 16000 Hz. Tuba zapewnia równomierne rozpraszanie pod kątem ok. 90 stopni w poziomie. Można poruszać się po pokoju, a ilość sopranów pozostaje wystarczająca. W porównaniu z tubą Eighteen Sound XT1465, tuby RCF dają znacznie więcej wysokich częstotliwości na większej przestrzeni. Moim zdaniem tuba HF950 wyraźnie lepiej nadaje się do słuchania w domu niż XT1464.

12-calowy głośnik midbasowy Beyma 12 mwnd w otwartej obudowie gra od 80 do 800 Hz. Otwarta konstrukcja znacznie zmniejsza intensywność odbić od ścian bocznych i dodaje poczucia przestrzeni w porównaniu z obudową bass-reflex albo zamkniętą. Niestety, obudowa otwarta promieniuje o wiele mniej basu niż chociażby obudowa zamknięta. Aby podbić charakterystykę basową, z przodu głośnika zainstalowałem przezroczystą formatkę z pleksi. Pomaga głośnikowi w wytwarzaniu częstotliwości basowych.

Wygląda na to, że Beyma wycofała z produkcji ten głośnik midbasowy. Można go zastąpić głośnikiem Faital PR330, bo ma bardzo zbliżone charakterystyki.

Subwoofery grają pomiędzy 30 a 80 Hz. Zrobiłem trzy subwoofery z 10-calowymi przetwornikami Peerless XLS 830452. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​lepiej mieć kilka mniejszych, tańszych subwooferów niż jeden ale duży. Kilka mniejszych subwooferów zapewniają bardziej równomierny bas.

Moim zdaniem bez subwoofera otwarta konstrukcja z 12-calowym wooferem brzmi niekompletnie.

Obudowa

Słuchając różnych kolumn zauważyłem, że drgania obudowy utrudniają jej zanikanie w przestrzeni. Im mocnej się trzesi obudowa, tym bardziej obrazy muzyków “kleją” się do kolumn. Nie umiałem rozwiązać ten problem i postanowiłem, że lepsza obudowa to brak obudowy.

Miałem kilka pomysłów jak przymontować głośniki, żeby z jednej strony mieć otwartą obudowę, a z drugiej, żeby nie tworzyć odgrody. Odgrody nie chciałem, bo przednia ścianka będzie grała wraz z głośnikiem basowym i nie da kolumnom porządnie zniknąć w przestrzeni.

Różne pomysły na konstrukcję

W końcu zdecydowałem na ten na dole po lewej jak na najłatwiejszy w zrobieniu.

(zdjęcie)

Musiałem odizolować tubę od wibracji głośnika midbasowego. Dlatego tuba leży na gumowych podkładkach, nie mając sztywnego kontaktu z nogą głośnika midbasowego.

Przedni panel, zrobiony z pleksi, służy jako przedni wspornik tuby. Nie dotyka się nogi z głośnikiem midbasowym, spoczywa bezpośrednio na podłodze. Podczas odtwarzania dźwięku głośnik kompresyjny nie powoduje zauważalnych wibracji, więc panel z pleksi nie wibruje. Kolumny, które nie wibrują, lepiej znikają w przestrzeni. Pozostaje tylko muzyka.

Noga z głośnikiem midbasowym jest odizolowana od podłogi za pomocą 4 gumowych podkładek Oehlbach.

Schemat kolumny głośnikowej open baffle

Konstrukcja wyszła relatywnie lekka i nie wibruje.

Zwrotnica i wzmacniacze

Od razu robiłem system na zwrotnice aktywnej, bo pozwala szybko próbować różne strojenia, jest o wiele tańsza i prostsza. Można wykorzystać:

  1. Aktywną zwrotnicę typu dbx DriveRack albo Behringer DCX.
  2. Komputer z wielokanałowym przetwornikiem CA. N.p. interfejsem kilkukanałowym studyjnym.
  3. Komputer z podłączonym amplitunerem wielokanałowym.
  4. Wzmacniacz na płytce Hypex Fusionamp.

Najpierw korzystałem z 3. opcji. Podłączyłem do komputera amplituner za pomocą kabla HDMI. Z komputera już miałem sygnał podzielony na kanały - po jeden kanał na każdy przetwornik. Przy tym podejściu dostajemy dobrą jakość za śmieszne pieniędzy. Można kupić kilkuletni amplituner bez współczesnych dekoderów za 1.5 tys. Jednak ten amplituner zupełnie wystarczy, żeby otworzyć przygotowany sygnał z komputera. Na komputerze dla obróbki sygnału muzycznego korzystałem z aplikacji EqualizerAPO. Przykładową konfigurację postaram się opisać w osobnym wpisie.

Obecnie kolumny są napędzane przez 2 płytki Hypex FA123 i jedną płytkę Hypex FA502 dla subwooferów. Wystarczyłoby i dwóch modułów, ale z dwoma modułami nie dałoby się puścić subwooferów w trybie mono. Ponieważ w moim pokoju subwoofery w trybie mono znacznie poprawiają basy, warto było dokupić trzecią płytkę. Implementacja subwooferów monofonicznych na płytach Hypex wymaga oddzielnej, trzeciej płyty.

Ze względu na bardzo wysoką skuteczność, po podłączeniu drajwera kompresyjnego bezpośrednio do wzmacniacza pojawia się lekko zauważalny szum. Szum pojawia się nawet ze wzmacniaczem Hypex, który ma bardzo niskie szumy własne. Próbowałem podłączać drajwer kompresyjny do Arcam AVR 400, Hypex NC125MP, Hypex NC100HF, Pioneer SC-LX58, Denon X3300W i Denon X3500W. Szumu nie było tylko z tym ostatnim.

Trzeba obniżyć czułość drajwera kompresyjnego, żeby usunąć szum. Najprostsze rozwiązanie to podłączyć drajwer kompresyjny do wzmacniacza mocy poprzez rezystor 8 Ω. W przypadku średniego basu użyłem również rezystora, aby wzmacniacz mocy pracował w optymalnym zakresie mocy, a nie poniżej 1W. Większość wzmacniaczy ma wysokie szumy własne poniżej 1W. Zarówno tuba, jak i średni bas mają bardzo wysoką czułość i działają na ułamkach wata. Rezystor zmniejsza czułość głośnika i zezwala wzmacniaczu pracować w optymalnym zakresie mocy.

Filtry

Próbowałem kilka konfiguracji zwrotnicy: strome i płaskie, liniowo-fazowe i minimalno-fazowe. Na mój gust najlepiej brzmi filtr 2. rzędu, który podaję niżej.

Głośnik kompresyjny

  1. Low shelf 2. rzędu @ 5000 Hz, Q 0.7, -9 dB,
  2. Peaking filter @ 1200 Hz, Q 1, -2 dB,
  3. Peaking filter @ 750 Hz, Q 2, -2 dB,
  4. Highpass 1. rzędu @ 800 Hz,
  5. Opóźnienie 1,7 ms,
  6. Gain -10 dB.

Głośnik midbasowy

  1. Peaking filter @ 2300 Hz, Q 3, -4 dB,
  2. Peaking filter @ 634 Hz, Q 1, -7 dB,
  3. Peaking filter @ 120 Hz, Q 2, -3 dB,
  4. Highpass 2. rzędu @ 80 Hz,
  5. Lowpass 1. rzędu @ 800 Hz,
  6. Lowpass 1. rzędu @ 800 Hz,
  7. Opóźnienie 2,03 ms,
  8. Odwrócona polaryzacja.

Głośnik subwooferowy

  1. Lowpass 1. rzędu @ 100 Hz,
  2. Lowpass 1. rzędu @ 100 Hz,
  3. Highpass 2. rzędu @ 20 Hz,
  4. Gain 7 dB.

Nie podaję ustawień equalizera subwoofera, bo zależy od konkretnego pokoju. Trzeba samodzielnie zmierzyć i znaleźć ustawienia subwoofera.

Te filtry dają takie pasmo przenoszenia w miejscu odsłuchu:

Pasmo przenoszenia