Цифро-активная трёхполсока.
Автор Сообщение
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
Цифро-активная трёхполсока. / 13-04-2020 18:36
Хочу рассказать о своём пути в активный триампинг.
Лет надцать назад, я вычитал что в многополосных колонках львиную долю проблем связанных с «согласованием» динамиков и УНЧ можно решить путём активного разделения полос, т.е. применить активный фильтр, а на каждый динамик поставить свой УНЧ. Меня это заинтриговало и я реализовал такую АС, взял S90B за основу, СЧ и ВЧ динамки заменил, взял трёхполосный фазолинейный фильтр четвёртого порядка на ОУ, а динамки подключил через УНЧ Д класса на микросхемах IRS2092, и чудо таки произошло. Колонка начала играть более достойно и детально, причём удалось малой кровью разкочегарить 75ГДН1-8 до приемлемого НЧ. В общем мой опыт показал что активный триампинг это путь который позволяет малой кровью достичь некоего более лучшего результата чем пассивное разделение полос. Но собранный мною триампинг, всё таки не настолько гибок как хочется, хотелось иметь возможность гибко корректировать АЧХ колонки, вносить задержки в полосы, применять разные типы фильтров для разделения полос, всё это можно было делать с помощью промышленных цифровых кроссоверов либо с помощью спец программ на компьютере, до тех пор покуда фирма аналогдевайс не выпустила линейку цифровых процессоров в одной микросхеме с очень развитым софтом для настройки этого процессора. После беглого ознакомления с возможностями цифрового процессора типа ADAU1452 у меня интенсивно началась выделятся слюна и начало зудеть в одном месте, возникло острое желание собрать активный триампинг на основе этого проца. Сел я в спринтлейаут и начал ваять печатную плату. По ряду объективных причин я ограничился тремя каналами мощностью 50Вт на канал, для того, что бы перевести свои полочные трёхполоски типах XECO PCX-1 в актив. В общем цель понята и процесс пошёл, в итоге я собрал такую плату.
   
Эта плата выдаёт 50Вт на канал на нагрузку 4Ом, питание однополярное 24В от 150Вт ИБП, в холостом ходу плата потребляет 4.5Вт, аудиопток плата принимает по оптике, а оптический выход позволяет транслировать адуиопоток на вторую колонку. На плате выведен на пины I2S вход, выведены три порта общего назначения, так же на всякий пожарный я вывел все шесть вспомогательных ADC на внешние «потенциометры» с помощью которых можно реализовывать разные регулировки. Плата получила название MDAC и была рассчитана на установку в корпус серии UNI-S-BOX 130х90х35мм. По своей сути это мощный трёхканальный АЦП с ДСП на борту. В основу MDAC лёг проект моего хорошего знакомого, который разработал прямое преобразования PCM в PWM с внешней коррекцией PWM сигнала для уменьшения коэффициента гармонических искажений и т.д. и т.п. Такой подход позволяет избавится от уймы проблем связанных с переводом РСМ в аналог, а потом аналог в PWM, в итоге удалось получить приемлемые показатели и весьма неплохой звук.
Замеры в рмаа на нагрузке 4Ом показали такие результаты.
   
   
Архив измерений в рмаа
.rar  RMAA.rar (Размер: 103.92 Кб / Загрузок: 7)
Один канал имеет чуть больше повышенный уровень шума и Кг чем другие, этот канал я назначил на «обслуживание» НЧ динамика.
Что бы ненароком не спалить динамки в XECO PCX-1, я решил потренироваться на более дешёвой АС. За основу взял корпус от S30B, но эта колонка двухполосная, а я хочу три полосы, при внимательном рассмотрении этой колонки я понял то, что она относительно легко переводится в три полосы с помощью добавления ВЧ динамика в место многозначительной картинки АЧХ на панели АС, по стечению обстоятельств у меня на руках оказались динамки от трёхполосных колонок музыкального центра фирмы LG, замеры показали что НЧ динамику хватит объёма S30B. В общем разобрал я колонку, расширил посадочные места под динамки, добавил посадочное место под ВЧ динамик, прикрепил корпус для MDAC на задней стенке колонки, просверлил отверстия под провода, БП поставил во внутрь колонки, распаял провода, и подключил программатор ДСП к компу. Как не странно, но оно заработало как только я разобрался как запустись ДСП проц.
Когда я разобрался как в сигмастудио запустить цифровой кроссовер то начал играться с частотами раздела динамиков. В общем долго я игрался с разными порядками фильтров и с разными частотами раздела полос, в итоге по результатам измерений я разделил полосы так - 300Гц НЧ/СЧ и 2500Гц СЧ/ВЧ. А дальше я начал играться с тем, ради чего я это всё это затеял, я начал корректировать АЧХ колонки при разных типах фильтров. И вот тут меня ждала большая неожиданность, оказалось что меняя принцип коррекции АЧХ и тип фильтра, можно получить совершенно разный характер звучания колонок, можно увеличить детальность звучания, можно увеличить сцену не сильно потеряв в детальности, можно изменять тембральный баланс. В общем игрушка получилась интересная и весьма гибкая.
                   
Ниже, красная АЧХ до коррекции, а синяя после коррекции АЧХ. Замер сделан с 1м в комнате.
   
В целом радует то, что результат не разочаровал т.е. время убил не зря, а XECO PCX-1 я решил не переделывать т.к. не вижу смысла, то что я выжимаю из этих АС меня более чем удовлетворяет и я решил что нужно иметь в запасе пассивную АС на всякий пожарный. :-)
(Отредактировал 13-04-2020 в 18:37 MAD-50.)
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: urdos , Vic61 , Kir9790 , sofyart , AABBCC , Alex Kay , jpatay , saltman , Serpens , AAM
urdos Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Kyiv
Сообщений: 2 468
Репутация: 522
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 13-04-2020 18:56
честно.,не знаю как все это звучит, но ваше увлечение, достойно уважения! Happy0144
зеленая платка красивая! Party0012

"Учітесь, читайте, і чужому научайтесь, й свого не цурайтесь"
Найти все сообщения
 
Цитировать
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 13-04-2020 19:31
(13-04-2020 18:56)urdos писал(а):  честно.,не знаю как все это звучит,
Да, звук передать словами не получится. Но однозначно точно могу сказать - звучание АС зависит от типа цифровых фильтров и принципа коррекции АЧХ. Что для меня важно, так это большая гибкость этой АС, без особого напряга можно получить такой степ.
   
Что само по себе показывает высокую согласованность всех полос по фазе. НЧ не отстаёт от СЧ и т.д. и т.п. подобная настройка АС позволяет получить жёсткий и хлёсткий НЧ/СЧ диапазон, так же локализация и разборчивость звуков улучшается, нет расслоения звука по полосам.

(13-04-2020 18:56)urdos писал(а):  но ваше увлечение, достойно уважения! Happy0144
Спасибо.
(Отредактировал 13-04-2020 в 19:31 MAD-50.)
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: urdos , Serpens
onv Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Харьков
Сообщений: 3 609
Репутация: 260
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 13-04-2020 23:16
На каких типах и порядках фильтров остановились, какие межполосные задержки пришлось вкручивать ?
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: Вадимыч
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 00:12
(13-04-2020 23:16)onv писал(а):  На каких типах и порядках фильтров остановились, какие межполосные задержки пришлось вкручивать ?
Начал с БИХ разных порядков которые есть в сигмастудио, потом проверил КИХ разделение полос, в итоге остановился на КИХ т.к. на мой слух разборчивость звука выше при КИХ разделении, сам порядок КИХ фильтров выставил в 512 тапов, динамки ширпотребные и их совместная работа возле полосы раздела замыливает звук. На мой слух 512 тапов приемлемый компромисс, хотя можно уменьшить до 256 тапов или увеличить до 2048 тапов это не приведёт к критическому ухудшению звука.
Ниже картинка КИХ кроссовера на 512 тапов который я сейчас применяю.
   

Для КИХ фильтра не особо нужны задержки для выравнивания полос, он фазу не крутит как БИХ, сейчас у меня нулевые задержки по полосам применяются. Степ в зоне прослушивания такой.
   
Я покуда особо не заморачивался с тонкой подстройкой степа в зоне прослушивания т.к. сильно мешает комната. Это нужно делать не в жилом помещении...
Найти все сообщения
 
Цитировать
sofyart Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Херсон
Сообщений: 272
Репутация: 220
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 00:27
А сама система - источник?
Найти все сообщения
 
Цитировать
onv Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Харьков
Сообщений: 3 609
Репутация: 260
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 00:58
Стоп. Порядок фильтра - 1, 2, 3, ... (Бессель, Баттерворт, Чебышев) или, скажем, только четные 2, 4,... в случае LR. Соответственно, и фронты\спады в зависимости от порядка фильтра 3, 6, 12, 24, ... дБ\окт. Тапы - это всего лишь разрешение сетки по частоте для FFT, никакого отношения к порядку фильтров не имеет и близко. Если нужно минимизировать зону совместной работы динов, нужно выбирать порядок повыше, от 4-го и до ... А 512 тапов, если это на всю полосу 20-20000 - это шаг свертки по частоте 39Гц, только и всего. Даже у мрачнейшего по звуку минидсп - 6144 тапа на всю полосу, и это реально ужас.
(Отредактировал 14-04-2020 в 01:03 onv.)
Найти все сообщения
 
Цитировать
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 00:58
(14-04-2020 00:27)sofyart писал(а):  А сама система - источник?
Аудио поток идёт по оптике со стационарного компа, это полочные АС для прослушивания музыки при работе за компом.
Вообще к MDAC можно любой цифровой источник прикрутить у которого есть I2S выход т.к. на плате предусмотрен I2S вход, а оптика даёт полную гальваническую развязку между АС и компом, хотя это не так и критично в целом, просто мне было удобней реализовать оптический интерфейс.

(14-04-2020 00:58)onv писал(а):  Стоп. Порядок фильтра - 1, 2, 3, ... (Бессель, Баттерворт, Чебышев) или, скажем, только четные 2, 4,... в случае LR. Соответственно, и фронты\спады в зависимости от порядка фильтра 3, 6, 12, 24, ... дБ\окт. Тапы - это всего лишь разрешение сетки по частоте для FFT, никакого отношения к порядку фильтров не имеет и близко.
Как я понимаю порядок КИХ фильтра считается по количеству линий задержек цифровых отчётов сигнала, а это ни коем образом не отображает привычной зависимости наклона его АЧХ от порядка фильтра в аналоговых LС фильтрах. Я не знаю где я подхватил выражения КИХ фильтра в тапах, но вроде применяют такой сленг т.е. говорят о КИХ фильтре в тапах, а не в его порядке, хотя чисто по учебнику 512 это порядок КИХ фильтра. Но этот 512 порядок КИХ фильтра ни коем образом не равен 512 порядку аналогового LC фильтра. Может по этому мне кажется более удобней говорить о тапах фильтра, а не о его порядкеHuh
(Отредактировал 14-04-2020 в 01:19 MAD-50.)
Найти все сообщения
 
Цитировать
onv Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Харьков
Сообщений: 3 609
Репутация: 260
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 01:37
Под типом фильтра тоже понимают обычно имя его создателя, а не способ реализации - FIR, IIR. И, кстати, когда начинаются разговоры о лучшей "детальности", "прозрачности" FIR по отношению к IIR, сразу возникают нехорошие подозрения относительно принимания псевдодетальности за счет появления предзвона в FIR за истинную детальность.
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: oleg2566
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 01:53
(14-04-2020 01:37)onv писал(а):  Под типом фильтра тоже понимают обычно имя его создателя, а не способ реализации - FIR, IIR.

Ну ладно. Я применил во всех трёх полосах 512ый порядок КИХ фильтра с оконной функцией Блэкмана. Кто этот фильтр создал не знаю, знаю только то, что сигмастудио в автомате рассчитала его и показала мне его АЧХ.

(14-04-2020 01:37)onv писал(а):  И, кстати, когда начинаются разговоры о лучшей "детальности", "прозрачности" FIR по отношению к IIR, сразу возникают нехорошие подозрения относительно принимания псевдодетальности за счет появления предзвона в FIR за истинную детальность.

Всё может быть... Как по мне, то искать истинную причину увеличения детальности звука это утопическое занятие...
Найти все сообщения
 
Цитировать
onv Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Харьков
Сообщений: 3 609
Репутация: 260
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 02:01
(14-04-2020 01:53)MAD-50 писал(а):  Как по мне, то искать истинную причину увеличения детальности звука это утопическое занятие...
Попробуйте погонять синус, лучше бурст, в диапазоне 20-100Гц. Особенно при недостаточном количестве тапов на НЧ предзвон FIR вылазит так, что мама не горюй
Найти все сообщения
 
Цитировать
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-04-2020 14:00
(14-04-2020 02:01)onv писал(а):  Попробуйте погонять синус, лучше бурст, в диапазоне 20-100Гц. Особенно при недостаточном количестве тапов на НЧ предзвон FIR вылазит так, что мама не горюй
А я чёт не понимаю что я должен увидеть на FFT?
Взял один канал и пропустил его через КИХ 512 с частотой среза 300Гц, второй канал на прямую т.е. без фильтров на всю полосу.
Проверил белым шумом, что бы убедится что фильтр работает.
   
Далее подал 20Гц и получил такую картинку.
   
Потом подал 50Гц.
   
Потом фильтр переключил на левый канал, а правый сделал прямым. Подал 50Гц.
   
В общем я не вижу разницы, или я не туда смотрю?
Найти все сообщения
 
Цитировать
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 18-04-2020 17:11
В общем решил я проверить импульс и степ КИХ фильтров, а за одно проверил парочку БИХ фильтров.
Взял свои разделительные КИХ фильтры 512 порядка с окном Блэкмена и просуммировал их в сигма студио, сумму трёх фильтров вывел на один канал, а второй канал взял прямым т.е. не проходящим через фильтрацию, сделал этот канал опорным для REW что бы увидеть предзвон КИХ фильтров. В общем ни чего я не вижу у КИХ фильтров 512 порядка, или опять не туда смотрю?
Вот импульс суммы трёх КИХ фильтров.
   
Вот импульс когда я ввёл задержку в ВЧ на 7 семплов.
   
Вот степ без задержек.
   

Дальше мне стало интересно чего показывают БИХ фильтры.
Взял БИХ фильтр Баттерворта и разделил на частотах которые были при КИХ разделении полос т.е. 300Гц и 2500Гц, просуммировал три полосы и снял импульс и степ.
Импульс и степ Баттерворта 12
       
Импульс и степ Баттерворта 18
       
Импульс и степ Баттерворта 24
           
Импульс и степ Linkwitz-Riley 24
       
Нда, картинки наводят на интересные выводы... Собственно импульсы БИХ фильтров отчётливо показывают, почему есть предпочтение к фильтрам низкого порядка, вот только есть одна большая проблема с применением БИХ фильтров низко порядка - нужны очень хорошие динамики способные играть значительно ниже частоты раздела полос.
(Отредактировал 18-04-2020 в 17:22 MAD-50.)
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: Вадимыч
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 18-04-2020 23:23
Меня в личке попросили показать блок схему, выложу её здесь.
   
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: sofyart , Вадимыч
Вадимыч Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Київ
Сообщений: 6 239
Репутация: 547
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 19-04-2020 00:16
(18-04-2020 17:11)MAD-50 писал(а):  ... Нда, картинки наводят на интересные выводы... Собственно импульсы БИХ фильтров отчётливо показывают, почему есть предпочтение к фильтрам низкого порядка, вот только есть одна большая проблема с применением БИХ фильтров низко порядка - нужны очень хорошие динамики способные играть значительно ниже частоты раздела полос.
Это называется, полоса совместной работы динамиков.
И чем ниже порядок фильтра, тем шире полоса совместной работы динамиков..
Чем шире полоса, тем сложнее сшить по фазе с ровной АЧХ.
За то тембрально звук становится целостней.

Думай головой, слушай ушами!
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: MAD-50 , VZ , Serpens
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 19-04-2020 19:22
В общем импульсы и степы это интересно но как то не совсем наглядно, решил я посмотреть как ведёт себя КИХ кроссовер 512 порядка на синусе. С генерировал синусы по одной секунде разной частоты в Audacity. Взял 60Гц, 120Гц, 300Гц, 1000Гц, 2500Гц, 5кГЦ, 10кГЦ и 15кГц, подсоединил МДАК к резисторам 4Ом и подал с них сигнал на вход звуковой карты и сделал запись. Один канал МДАКа прямой т.е. не проходит через КИХ фильтры, а второй канал МДАКа подключён к сумматору трёх каналов КИХ кроссовера на 512 тапов. Частота раздела кроссовера 300Гц и 2500Гц. Самый верхний сигнал на картинке это источник, ниже левый канал (верхний из двух) прямой, правый канал (нижний из двух) это сумма сигнала после кроссовера.
Получил такие картинки.
60Гц.
       
300Гц
   
1кГц
   
2,5кГц
   
5кГц
       
10кГц
   
15кГц
   

В общем на осциллограммах криминала не видно, особенно если учесть что "призвук" на прямом канале равен "призвуку" на канале пропущенному через КИХ в 512 тапов.

Но на КИХ я не остановился.
Я взял Баттерворта 12 с частотами раздела 300Гц и 2500Гц, подвыровнял общую АЧХ кроссовера с помощью инверсии СЧ звена, и прогнал по тому же принципу.
120Гц
   
300Гц
   
1кГц
   
2,5кГЦ
   
10кГц
   

Потом взял Linkwitz-Riley 24 убрал инверсию СЧ т.к. при таком порядке фильтра общая АЧХ кроссовера уже ровная.
300Гц
   
1кГЦ
   
2,5кГц
   
5кГц
   

В общем думаю выводы по картинкам очевидны, "вреда" для синуса от КИХ 512 порядка куда меньше чем от БИХ любого порядка.

У кого есть Audacity могут сами посмотреть на результаты измерений более детально в прикреплённых файлах.
FIR
.rar  FIR.rar (Размер: 833.23 Кб / Загрузок: 1)
Butterworth 12
.rar  Butterworth 12.rar (Размер: 771.24 Кб / Загрузок: 1)
Linkwitz-Riley 24
.rar  Linkwitz-Riley 24.rar (Размер: 755.82 Кб / Загрузок: 1)
(Отредактировал 19-04-2020 в 20:46 MAD-50.)
Найти все сообщения
 
Цитировать
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 14-05-2020 10:38
В общем выслушав свою трёхпослоску я окончательно решил для себя, что переводить XECO в актив нет необходимости, по этому решил продать комплект который был подготовлен для перевода XECO в актив.
Комплект всего один, так что, кто желает поиграться с цифроактивом поспешите.
https://hi-fi-forum.net/shop/view/21133
Найти все сообщения
 
Цитировать
artshop Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Киев
Сообщений: 10 559
Репутация: 1514
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 07-04-2023 15:29
Вітаю.
Питання за Ваш пост...
Ви багато канонів у будуванні АС, виключили, як рудименти. То Ваші слова.
Буду вдячний, як зробите допис, за які канони йшла мова!
З повагою.
(Отредактировал 07-04-2023 в 15:29 artshop.)

Завистливые люди часто обсуждают то, чего не умеют, и критикуют тех, до уровня которых им никогда не дотянуться.
(...Ницше...)
Найти все сообщения
 
Цитировать
MAD-50 Не на форуме
Старожил
****

Откуда: Ukraine Херсон
Сообщений: 118
Репутация: 15
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 07-04-2023 16:59
(07-04-2023 15:29)artshop писал(а):  Вітаю.
Питання за Ваш пост...
Ви багато канонів у будуванні АС, виключили, як рудименти. То Ваші слова.
З повагою.
Вітаю.

На майбутнє прошу вас уважніше переказувати мої висловлювання, а найкраще всього наводьте цитати, щоб не породжувати небилиці. Я писав що я порушив багато канонів, а не виключив їх.

(07-04-2023 14:40)MAD-50 писал(а):  В этой системе нарушено много разных канонов, а часть этих канонов просто исключена как рудименты, если есть какие то вопросы или возражения можете в той теме написать.


(07-04-2023 15:29)artshop писал(а):  Буду вдячний, як зробите допис, за які канони йшла мова!
Ну як приклад – я відмовився від аналогової малосигналки та відмовився від пасивних розділових фільтрів у АС. Чи можна це вважати канонами? Питання спірне, наполягати не буду, але для мене аналогова малосигналака і пасивні розділові фільтри це вже минуле століття, але хтось без цього не зможе досягти своїх завдань.
З повагою.
Найти все сообщения
 
Цитировать
artshop Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Киев
Сообщений: 10 559
Репутация: 1514
RE: Цифро-активная трёхполсока. / 07-04-2023 17:08
То не канони, то особливість архітектури відтворення саунду.
... не влучили...
----
На мою думку, Ваше спростування існування "правильного" саунду - то ознака відсутністі досвіду...
----
Рум корегування, яке Ви пропонуєте, то вельми спірна річ!
Особисто мені не потрібно точкове зведення. Я не у студії!!!!!
Ви щось чули за дифузне поле?
У хоум прослуховуванні, то наше фсе!
(Отредактировал 07-04-2023 в 17:20 artshop.)

Завистливые люди часто обсуждают то, чего не умеют, и критикуют тех, до уровня которых им никогда не дотянуться.
(...Ницше...)
Найти все сообщения
 
Цитировать


Переход:


Пользователи просматривают эту тему: 3 Гость(ей)

Orion

Администрация форума | Статистика форума | Обратная связь | Вернуться к содержимому | Справка | Лёгкий режим | Список RSS