Symulacja głośnika – sztuczne obciążenie.

Marshall 1960 V30 i Heil PR 20Sztuczne obciążenie w postaci opornika lub zestawu oporników już mamy. Zasadniczo działa, nie pozwala na uszkodzenie wzmacniacza – ale nic poza tym. Brzmienie wzmacniacza lampowego jest inne, niż przy obciążeniu rzeczywistym głośnikiem. Trzeba coś z tym zrobić.

Wiemy, że dobra symulacja impulsowa głośnika dość dokładnie odwzorowuje jego brzmienie – ale pod warunkiem, że symulator dostaje odpowiedni sygnał. Tymczasem sygnał przy obciążeniu rezystancyjnym jest inny niż przy obciążeniu głośnikiem i w związku z tym takie nagrania muszą inaczej brzmieć. Rozwiązania przychodzą do głowy dwa – albo skorygować brzmienie uzyskane na obciążeniu rezystancyjnym, albo tak skonstruować sztuczne obciążenie, żeby w pełni „udawało” głośnik i wtedy nic nie będzie trzeba korygować.

sztuczne obciążenie

Oczywistym i chyba łatwiejszym w realizacji wyjściem wydaje się po prostu korekcja – widać wyraźnie, jakie zakresy i o ile trzeba wzmocnić, żeby uzyskać takie samo a przynajmniej podobne brzmienie. W zasadzie zakresy są dwa – lekkie półkowe podbicie góry i podbicie w rezonansie w okolicach 100-130Hz. Wzmocnienie jest niewielkie, wynosi około 3-5dB. To jest zadanie dla prostego korektora wbudowanego w sztuczne obciążenie, a nawet dla korekcji w DAW po nagraniu.

korekcja symulacji głośnika

Łatwo to zrobić, ale czy to jest właściwe rozwiązanie? Zauważmy, że ten sam głośnik czy zestaw głośnikowy może różnie brzmieć, jeżeli będzie podłączony do różnych wzmacniaczy – bo to od impedancji wyjściowej wzmacniacza zależy zakres podbicie obu zakresów. Jeżeli podłączymy głośnik do półprzewodnikowej końcówki, to podbicie będzie rzędu ułamków decybela, podłączenie do bassmana zwiększa podbicie do 5dB. Natomiast korektor nie wie, do czego zostało podłączone sztuczne obciążenie i zawsze tak samo będzie dodawał dołu i góry – powiedzmy po 5dB – a przecież podłączony do końcówki tranzystorowej nie powinien dodawać praktycznie nic, a wzmacniacze lampowe też znacznie się od siebie różnią. Trzeba jednocześnie pamiętać, że zjawisko rezonansu jest dość skomplikowane, w rezonansie układ pobiera mniej energii, a więc część „oddaje” do wzmacniacza, a efekt słuchowy to nie tylko podbicie tej częstotliwości, ale też „wydłużenie” w czasie dźwięków w okolicy rezonansu – korektor nie do końca tak potrafi. Jest jeszcze faza i inne problemy.

Indukcyjność głośnika Eminence

Indukcyjność głośnika Eminence

Jest też drugi sposób – trudniejszy i droższy. Można spróbować tak skonstruować obciążenie, żeby doskonale symulowało głośnik. Niektóre firmy produkujące powerbrejki używają do tego celu oryginalnej cewki z głośnika. Pomysł dobry, ale sama cewka to za mało. Przede wszystkim goła cewka nie porusza się, a więc się nie chłodzi i może łatwo ulec uszkodzeniu. Doskonale symuluje podbicie góry, ale co z dołem? Ponieważ cewka się nie porusza, nie jest przymocowana do membrany, głośnik nie ma obudowy itp – nie bardzo występuje rezonans, który jest też dość istotny. Rozwiązaniem wydaje się być kombinacja oporników o dużej mocy, wystarczającej do wytracenia całej mocy wzmacniacza, oraz elementów RLC (oporników, cewek i kondensatorów) do zrealizowania z jednej strony rosnącej wraz z częstotliwością impedancji (tu zwykła cewka wystarczy) oraz wzrostu impedancji w rezonansie (tu już nie tak łatwo). Teoretycznie rozwiązanie układowe jest proste, w praktyce napotyka na spore problemy, związane z doborem i dostępnością elementów – one muszą być po prostu duże 😉

No to nakupiłem trochę elementów i zaczynam eksperymenty. Efekty wkrótce!

elementy RLC

Reklamy

6 thoughts on “Symulacja głośnika – sztuczne obciążenie.

  1. sekuła

    Redukcja mocy 500x jest jakoś obliczona z -27,8 dB level damping ? Czym jest wartość w procentach ?
    Na tej stronie trochę się posiłkowałem dziś
    sengpielaudio.com/calculator-bridging.ht

    Odpowiedz
    1. nagrywamy Autor wpisu

      Jak pisałem, moc zmniejsza/zwiększa się z kwadratem napięcia. Twój tłumik zmniejsza napięcie 24 razy mniej więcej, czyli 28dB, a 24 do kwadratu to właśnie te 500 mniej więcej – na szybko w pamięci

      Odpowiedz
  2. sekuła

    Czyli dopasowuję poziom napięcia z wyjścia wzmaka na wejście liniowe interfejsu ? On zmniejsza to przez jakieś oporniki ? Ja myślałem, że nagrywałeś próbki przez PB.

    Np mam jeden rezystor ZL 8R, drugi ZS 0,37R. głośnik 8R i chce to podłączyć do 5W lampy, to do ilu wtedy zredukuje się moc ?

    Odpowiedz
    1. nagrywamy Autor wpisu

      Ten mój dibox akurat ma transformator 1:10, czyli o 20dB zmniejsza poziom, symetryzuje i odcina masę – jak to dibox 😉
      Z tymi opornikami to rozumiem, że szeregowo z wyjściem 8R, a równolegle z głośnikiem 0,37R? Wtedy napięcie na wyjściu będzie 0,042 wejściowego, czyli redukcja mocy 500x.

      Odpowiedz
  3. sekuła

    Poskładałem ostatnio little gema na lm386, ale jak zwykle nie nie mam wszystkich elementów, na wyjściu dałem rezystor 32R zamiast potencjometru 47R, przed wejściem jest ts9 samoróba, no i podoba mi się brzmienie takie jak by właśnie lampowe ze sztucznym obciążeniem, chodzi to z jakimś 30W głośniku 6 cali impedancja 4R, a lm386 chyba 8R. Chciałem to nagrać, z wyjścia głośnikowego jest jakieś 2V, czy będę musiał dawać jakieś obciążenie, aby nie uwalić wejścia in w karcie ?

    Nagrywałem kiedyś jakiś efekt metal distortion bezpośrednio wpiętego w line in z nałożonym impulsem z lecaba i niestety było to słabej jakości i pomyślałem, że może właśnie z lm386 będzie lepiej.

    Jak jest podłączany dibox w temacie u ciebie Splotowa Symulacja Głośnika ? Przed power brakem bezpośrednio w wyjście głośnikowe wzmaka i z wyścia diboxa na wejście karty dźwiękowej, czy za power brakem z głośnika ? Czy ten dibox ma tylko niwelować przydźwięk w nagraniu, czy jest do czegoś innego ?

    Jeszcze jedno pytanie o współczynnik tłumienia, redukcje mocy przez Power Brake np dla wzmacniacza lampowego 30W oblicza się dzieląc wartość rezystorów RL przez RS potem z tego co wyjdzie pomnożyć przez moc wzmacniacza ?

    Odpowiedz
    1. nagrywamy Autor wpisu

      1. Zależy, jaki jest zakres czułości w interfejsie, teoretycznie 2V to nie jest dużo, ale warto ewentualnie zastosować tłumik 10x z dwóch oporników, zawsze bezpieczniej i łatwiej.
      2. Dibox jest podłączony do wyjścia wzmacniacza równolegle z głośnikiem, tam nie ma powerbrejka żadnego. Dibox dopasowuje poziom i ucina masę.
      3. Stosunek oporników to stosunek napięć, moc to kwadrat, więc np. dwa razy mniejsze napięcie to cztery razy mniejsza moc.

      Odpowiedz

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s