Primo diffusore 3 vie

[MarioBon]

Se ho capito bene usi i Dayton perchè hai la possibilità di simulare la risposta. Quindi disponi della risposta in frequenza e della impedenza dei singoli altoparlanti.
Per capire bene cosa succede più che la fase (che è quella che è) conviene sovrapporre le tre risposte degli altoparlanti filtrati in modo da vedere
- se i 3 livelli sono allineati (allineare i livelli è la prima cosa)
- se i filtri fanno il loro mestiere
- se gli altoparlanti (alla frequenza dove si incrociano) producono un aumento di 6 dB.

Fatto ciò si può intervenire per migliorare la risposta totale (anche modificando le singole sezioni pa e pb)

Poi per verificare la fase si inverte la fase del medio e si vede se alle frequenze di taglio si formano due bei buchi profondi. Se non succede allora si deve pensare ad intervenire sulla fase.

Le soluzioni che hai proposto sono due buoni punti di partenza.

[paolo.pasinetti]

Se ho capito bene usi i Dayton perchè hai la possibilità di simulare la risposta. Quindi disponi della risposta in frequenza e della impedenza dei singoli altoparlanti.

esatto

Per capire bene cosa succede più che la fase (che è quella che è) conviene sovrapporre le tre risposte degli altoparlanti filtrati in modo da vedere
- se i 3 livelli sono allineati (allineare i livelli è la prima cosa)
- se i filtri fanno il loro mestiere
- se gli altoparlanti (alla frequenza dove si incrociano) producono un aumento di 6 dB.

blu risposta totale (la seconda postata ieri)
rosso woofer
nero midrange
verde tweeter

le curve dei driver mi sembrano allineate (sto gia usando woofer e tweeter e mi sembrano bilanciati bene)
- il punto di incrocio woofer-mid è a -5db (ho provato a spostare i tagli ma non riesco ad arrivare a -6db senza stravolgere la risposta totale)
- non mi torna l'incrocio ta mid e tweeter perchè non produce un aumento di 6 db ma la risposta totale è allo stesso livello del punto di taglio

Poi per verificare la fase si inverte la fase del medio e si vede se alle frequenze di taglio si formano due bei buchi profondi. Se non succede allora si deve pensare ad intervenire sulla fase.

confermo, avevo già invertito il mid perchè si creavano dei buchi profondi.

[MarioBon]

adesso si capisce qualche cosa.

Passa basso del woofer:
sembra a posto e il leggero rigonfiamento dei bassi può anche essere gradevole.
passa alto del medio.
Si vede il "rigonfiamento" a 500 Hz dove probabilmente c'è il picco di risonanza che impedisce al filtro di lavorare. Si può correggere equalizzando l'impedenza con una rete RLC in parallelo ai morsetti del medio.
incrocio medio-tweeter
la somma dei due altoparlanti non si sposta dal contributo di un singolo altoparlante come dire che 1+1=1
Questo succede quando due altoparlanti sono in quadratura ovvero la differenza di fase è di 90°.
Consiglio di spostare più avanti il taglio del tweeter e di smorzare un po' il taglio del medio (per esempio aggiungendo un resistore in serie al condensatore verso massa per suo passa basso => un valore "piccolo" a partire da 0.5 Ohm).
Se hai la cupola Dayton in seta il passa basso potrebbe non essere necessario (da provare).
Se non basta si può fare un passa alto del terzo ordine al tweeter aggiungendo un condensatore (abbastanza grande tipo 10, 15 a volte 22 uF) in serie al tweeter. In sostanza condensatore, bobina verso massa, condensatore (10-220uF) tweeter.

Aggiungendo un ordine al passa alto si aggiungono almeno 45° di svasamento relativo con il medio il che distrugge la condizione di quadratura (che è la cosa più deleteria che può succedere).

[MarioBon]

il filtro dovrebbe essere una cosa dl genere.

[paolo.pasinetti]

Ho replicato lo schema,


Il taglio tra medio e tweeter non ha avuto un significativo cambio di comportamento fino a quando non ho invertito la fase del tweeter. Con tweeter invertito il filtro ha cominciato a lavorare bene. Ecco il risultato...mi sembra molto meglio di prima:


- ho ritoccatto un pò il passa basso del woofer per allineare il più possibile i livelli
- ho notato che il condensatore aggiunto in serie al tweeter non ha molto effetto sulla risposta
- se ora ricambio la fase del tweeter si crea un buco profondo nella risposta totale
- modificando la resistenza da 0.5ohm posso alzare o abbassare il livello del medio. Cosi va bene o ritocco qualcosa?

[MarioBon]

La posizione della resistenza non è proprio quella che ho indicato ma va bene lo stesso. L'importante è perseguire lo scopo.

Adesso si ragiona.
La differenza di fase tra woofer e medio vale circa 50°, quella tra medio e tweeter 35° (con il microfono nella posizione di misura).
Le modifiche successive le farai seguendo il tuo gusto.
Considera che nella risposta fuori asse il woofer diventa direttivo e non partecipa a rinforzare la gamma media (mentre il tweeter continua a farlo).
E' il momento di ascoltare il risultato.

[paolo.pasinetti]

Grazie mille Mario,
ci vorrà un pò di tempo per passare all'ascolto. Devo acquistare i mid e realizzare il box.

Nel frattempo voglio capire bene alcuni passaggi e tue considerazioni sul crossover:
1) sul filtro del mid non solo hai aggiunto una resistenza, ma hai radicalmente cambiato la topologia del circuito rispetto al mio II classico. C'è una ragione per questa scelta? è un filtro del II ordine con caratteristiche diverse? La resistenza serve per attenuare, avendo sbagliato posizione ho ottenuto lo stesso effetto..si poteva per esempio metterla anche in serie al driver?

2) Non ho capito nemmeno le tue due ultime affermazioni:

La differenza di fase tra woofer e medio vale circa 50°, quella tra medio e tweeter 35° (con il microfono nella posizione di misura).
Le modifiche successive le farai seguendo il tuo gusto.
Considera che nella risposta fuori asse il woofer diventa direttivo e non partecipa a rinforzare la gamma media (mentre il tweeter continua a farlo).

dove li hai visti quei valori di fase? e cosa implicano?
Non ho capito nemmeno il discorso sulla direttività...

3) sono andato a rivedere il crossover dei satelliti due vie, e credo di aver commesso lo stesso errore. il punto di incrocio non si trova a -6db ma è vicino alla SPL risultante (1+1=1). cosa implica questa cosa? si risolve sempre agendo sulla fase? aggiunta condensatore? In simulazione ho visto che devo invertire la fase del tweeter e i filtri lavorano meglio...un pò come è successo qui


Ti ringrazio per la pazienza

[MarioBon]

La resistenza in seria al condensatore avrebbe ridotto il Q del filtro senza attenuare il medio (addociva la curva in prossimità del taglio).
Come la hai messa tu attenua il medio nella banda passante. Il risultato comunque è buono.
Non amo mettere i resistori in serie ai morsetti degli altoprlanti perchè in quel modo si peggiora il fattore di smorzamento visto dall'altoparlante. Se posso non lo faccio. Stessa giustificazione per aver cambiato la posizione dei componenti del filtro: il fattore di smorzamento è migliore. In pratica tu ha messo un passa passo in serie ad un passa alto (realizzando un passa banda) il mio è un passa banda più classico: alle frequenze basse e alte (fuori banda) il medio (guardando verso il filtro) vede impedenza nulla (massimo fattore di smorzamento).

quando sommi due sinusoidi della stessa frequenza e pari ampiezza se la somma è +6 dB significa che sono in fase.
Se la somma è +5.2 dB significa che sono un po' svasati. In pratica ricavo la fase relativa dal risultato della somma (geometria e qualche riga di software).

(max e min si riferiscono ad altoparlanti in fase ed in controfase)

Motivo per cui evito di fare misure di fase che sono quasi sempre poco precise: interessa la differenza di fase all'incrocio (che si può ricavare con buona precisione).
Fare misure non significa mettere un microfono davanti ad un diffusore (come fa quacuno) ma fare le misure significatice e leggerle in modo corretto. Le tue sono simulazioni per cui è ancora più facile.

La richetta per risolvere certe situazioni non è unica ma si tratta sempre di un problema di fase. Per quanto riguarda l'inversione della fase di un altoparlante noi partiamo sempre con l'idea che applicando una tensione positiva al morsetto "rosso" il diaframma vada avanti. Nei woofer JBL, per esempio, il mossetto "rosso" è "nero"...quindi non è detto che la fase sia invertita (potrebbe essere l'altoparlante ad essere invertito). Per capirlo si prende una pila la si colega all'altoparlante e si osserva come si muove il diaframma.
In genere si preferisce dare la fas positiva al medio. Agli estremi della band passante l'oreccho è poco sensibile all'eccesso di fase.

[paolo.pasinetti]

grazie mille

Il ritardo di fase che effetto ha a livello di ascolto?

In questo momento la simulazione prevede woofer in fase e mid e tweeter invertiti. Ho visto che se li inverto tutti e tre non cambia nulla a livello si SPL. E' meglio? cosi come dici tu ho il medio in fase.

[MarioBon]

L'eccesso di fase è un effetto del secondo ordine. Prima che si senta (a meno che non sia proprio esagerato) tutte le altre caratteristiche devono essere ottimali. In ambiente riverberante è ancora meno udibile.
Questo non significa che lo si possa trascurare. Va anche tenuto in conto che l'eccesso di fase cambia in funzione della posizione di ascolto (specie in altezza). Basta alzare o abbassare anche di poco l'altezza del punto di ascolto e anche il più accurato allineamento in fase tra gli altparlanti va a farsi benedire. Quindi accontentiamoci di contenerlo in qualche decina di gradi (nel tuo caso non è così male come sembra).
L'ottimizzazione va fatta sul sistema reale a meno che la simulazione non tenga conto delle dimensioni del pannello frontale del diffusore.
La massima sensibilità dell'orecchio rispeto all'eccesso di fase è in gamma media tra 500 e 2000 Hz ma alcuni autori tendono a restringere ulteriormente questa banda già stretta.

In genere si preferisce tenere il medio in fase e regolare gli altri altoparlanti di conseguenza ma è solo una convenzione perchè in genere non si sa se qualche componente della catena è invertente o addirittura se la registrazione possieda la corretta "fase assoluta".