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Ver Versão Completa : Crossover digital - linearização de fase - DRC



DeMorgan
09-04-14, 22:17
Prezados,

Atualmente, tenho um par de behringer 2031p, 2 subs hrs-12, receiver multicanal (denon 4311), placa de som 10 de canais (focusrite scarlett 18i20) e sistema DRC acourate.

Pretendo nos próximos meses implantar alguns elementos acústicas "removíveis" na minha sala, e implantar um sistema 2.2 com crossover digital por meio de convolução utilizando jriver + filtros criados com o sistema de DRC chamado Acourate.

A ideia é remover o crossover dos monitores behringer 2031p e casar com os subwoofers, usando um total de 6 canais da placa de som. O subwoofer já tem amplificador, então, amplificaria somente 4 canais com o Receiver.

O objetivo final é obter um sistema com boa relação de simetria, curva de resposta similar à b&k house curve, e integração completa das fases dos drivers dos monitores e dos subwoofers.

Alguém já fez esse tipo de configuração ?

Minha maior preocupação é errar algum procedimento e acabar queimando o tweeter. Alguém teria alguma abordagem para evitar esse tipo de problema ?

Celso
09-04-14, 22:33
DeMorgan,a idéia parece boa, mas nos agudos teria ainda que manter algum divisor ou pelo menos um capacitor não ?...

DeMorgan
09-04-14, 22:38
Para falar a verdade, eu ainda não sei...

Primeiro eu pensei onde quero chegar, agora eu estou aprendendo como chegar. :verde&:

Na verdade, como estou falando de crossover digital, a ideia é que o som já sairá dividido do computador para cada canal, depois amplificado, depois direto para o alto falante.

A minha preocupação é como proteger os tweeters no meio do processo.

Celso
09-04-14, 23:04
Acredito que ficaria semelhante à uma instalação automotiva ou Pa , onde os cortes são feitos por divisores ativos e geralmente são usados apenas capacitores nos tweeters para proteção ... :OK:

Leonardo Felizardo
09-04-14, 23:12
Uso uma motu com corte ativo antes de ir pros amp, 4 canais na placa e 4amp... Não sei como seria com receiver... .
Já usei 5 canais com mais um pro sub, da certo sim e é bem flexível nas mudanças, tem que conhecer bem os falantes, principalmente o tweeter pra não cortar abaixo do que aguenta.
O bom que da pra fazer um axb com várias configurações de corte e pressão sonora pra cada via, consigo um ajuste bem preciso com essa configuração.
Aqui dispensei o sub pois no meu ambiente as caixas descem bem, prefiro.
Abrs

DeMorgan
09-04-14, 23:43
Celso,

entendi... vou dar uma olhada. Obrigado.

Leonardo,
poderia compartilhar como gerou os filtros ? Quais programas tem usado ?
Medições ?

FelipeRolim
10-04-14, 01:13
DeMorgan, para começar o teste com os monitores, parta do corte original da caixa. Explico: se ela tem um woofer e um tweeter, e o corte entre ambos fica em 5kHz, por exemplo, poderá retirar tranquilamente o crossover, desde que configure o corte digital em 5kHz.

Este deve ser o seu princípio. A diferença essencial seria que, se o corte original do crossover é de 2ª ordem (12dB/8ª), com o digital poderá ter, por exemplo, corte de 6ª ordem (36dB/8ª), muito mais preciso e mais seguro. Em razão dessa maior atenuação do crossover, você poderá brincar um pouco com as frequências de corte. Essencial é que não varie muito para baixo, porque a introdução de ondas graves no tweeter evidentemente pode danificá-lo.

Como você tem equipamentos de medição muito bons, seria legal retirar o crossover do tweeter e do woofer e montar um gráfico de resposta deles, a fim de que possa saber qual a margem de segurança que pode trabalhar nas frequências. Você poderá fazer o teste em volume baixo, e começar a partir de uma frequência X (abaixo do corte original, mas não tão baixo), a uma distância Y, de modo que não exista risco de dano.

Legal seria encontrar os gráficos de resposta dos drivers das caixas, mediante medição, para que consiga encontrar uma frequência de integração e uma taxa de atenuação ótima para eles, de modo que inexistam picos e vales na transição. Essa é uma das coisas mais difíceis de acertar. Quando me aventurei a montar caixas, uma das maiores dificuldades de fazer um crossover passivo foi essa. Com cross ativo flexível à disposição, fica mais fácil.

Inversão de fase de algum dos drivers dificilmente vai causar dano a eles. Só o que não pode é inserir algum tipo de ruído de testes muito forte, especialmente o ruído rosa.

Abração!

DeMorgan
10-04-14, 13:27
Obrigado pelo comentário Felipe.

Antes de comprar as caixas, já havia visto algumas medições dos drivers.
A informação da curva já está disponível (procurar por 2031):
http://www.zaphaudio.com/blog.html


A região do crossover por volta 2,5khz.

Quero executar esse projeto para me familiarizar com esse tipo de ajuste para passar para projetos mais "ambiciosos".

Hoje a minha dúvida maior é como proteger o tweeter de um erro eventual na geração de um filtro ou no redirecionamento errado de um canal sem prejuízos "teoricos".

Leonardo Felizardo
12-04-14, 00:18
Acho que o Felipe ja respondeu boa parte do que eu iria falar.

Aqui primeiramente usei o software que usava em estúdio, o logic da apple, ele tem algumas ferramentas de medição e geração de ruído pra alinhar monitores, liguei um mic de medição e ajustei matematicamente.

Depois de um tempo abandonei a matemática e comecei do zero confiando nos ouvidos mesmo.

Voltei a matematica dessa vez usando essa ferramenta da phonic http://www.amazon.com/Phonic-PAA6-Channel-Digital-Analyzer/dp/B0023CA3J6 de um colega.

Já usei alguns aplicativos no ipad tambem.

Depois de muitos testes....

Preferi os ajustes pessoais pras músicas que escuto e a faixa de volume que mais escuto música.

Tenho usado assim, faço os ajustes (nada extremo, quanto menos mexer melhor, preferência em tirar o excesso e não adicionar) e os cortes (recomendações de fabricantes, projetos que já usaram mesmo drive em sites de diy, foruns e dicas de colegas) pelo equalizador paramétrico da própria interface. Cheguei a testar muitos cortes e diferenças de volume entre os canais do Tweeter e Woofer, o ultimo ajuste de corte esta nos agudos hi pass 6dB/8a em 5000Hz e no woofer low pass 6dB/8a 2000Hz , agudos 3dB mais baixos que os woofers.


Alguns colegas podiam ajudar citando os beneficios de ter os drivers trabalhando em amps separados e como a ausência de indutores e capacitores entre o amp e os falantes muda o sistema.

Abrs

FelipeRolim
12-04-14, 01:36
DeMorgan, como eu te disse: para fazer testes, não precisará de volume extremo. Ouvindo os ajustes de forma comedida, julgo muito difícil queimar algum componente da caixa.

Infelizmente, no ajuste que fizer, os ruídos não servirão de base. Creio que o melhor seriam as músicas de referência.

Trazendo mais informações:

A maior vantagem do divisor passivo de 1ª ordem reside no fato dele apresentar o menor desvio de fase absoluta entre os falantes, e por consequência não originar problemas de alinhamento na resposta transiente, sendo, portanto essencialmente do tipo que muitos fabricantes comercialmente denominam "linear phase". Com base nestas características muitos sonofletores fabricados por “puristas”, empregam filtros de 1ª ordem, no entanto os falantes empregados são geralmente fabricados especialmente, tendo em vista a larga faixa de frequência que tem de suportar.

No crossover passivo de 2ª ordem, os sinais elétricos nas saídas do divisor encontram-se em contra-fase, com 180º de diferença, provocando um ponto de amplitude nula na frequência de corte. Esta característica é contornada por muitos projetistas através da inversão elétrica dos sinais na entrada do divisor, invertendo a ligação do "tweeter" ou do "woofer". No entanto esta medida, se resolve este problema, cria outro, pois ter-se-á um pico de 3 dB na frequência de corte acompanhado de um deslocamento de fase de 180º no restante das bandas passante de graves e agudos.

O divisor passivo de 3ª ordem, apesar da maior complexidade, é o mais indicado tecnicamente, tanto pela pequena superposição das faixas de atuação dos falantes, assegurando uma resposta com menor faixa de interferência e consequentemente possuindo maior regularidade, como por assegurar uma menor defasagem na frequência de corte. Isto proporciona uma resposta mais plana e uniforme em toda a extensão em torno do corte, sendo virtualmente idêntica à do filtro de 1ª ordem.

A vantagem do crossover ativo, ligando cada via da caixa em um canal, é poder trabalhar as diversas ordens de atenuação (até 5ª ou 6ª) sem que seja necessário conviver com a inversão de fase, ou adotar uma solução sofisticada e custosa.

Ademais, diante da possibilidade de se adotar ordens de atenuação diferentes (p. ex., 2ª ordem para o tweeter e 3ª ordem para o woofer), é possível que se encontre uma frequência e uma taxa de atenuação que garantam, ao máximo, a perfeita integração entre o woofer e o tweeter.

Veja-se, ainda, que aquele problema difícil de acertar no crossover de 2ª ordem e em todos os seus múltiplos (pico de 3dB na frequência de corte) seria facilmente eliminado, garantindo uma resposta plana do mais baixo até o mais alto, sem que haja inversão de fase, e garantindo uma integração otimizada entre os drivers da caixa, de tal modo que o ganho em naturalidade seja evidente.

Para exemplificar, veja o gráfico de resposta da caixa:

http://www.zaphaudio.com/temp/B2031P-system-FR.gif

Veja que entre 1kHz e 3kHz, muito provavelmente a faixa em que o crossover se encontra em "transição", existe um pequeno desnível na resposta da caixa. Deve-se consignar que, embora pequeno, trata-se de uma variação de coisa de 2 ou 3dB, o que, no mais das vezes, pode significar um desequilíbrio. Com o crossover digital, esse gráfico pode se tornar muito mais retilíneo neste ponto.

Sem prejuízo, é importante consignar que, como os nossos ouvidos são, sem sobra de dúvida, mais sensíveis na faixa dos médios (o que inclui esta que se mostra levemente atenuada no gráfico), esse pequeno "desnível" pode significar, na prática, um certo conforto auditivo, vez que, combinando a resposta da caixa, com a resposta dos ouvidos, pode significar algo verdadeiramente equilibrado e nada agressivo.

Por fim, analisando a curva do tweeter, eu diria que poderia começar a brincar com segurança a partir de cerca de 1,8kHz.

Agora, as vantagens não subsistem apenas no campo eletrônico, mas também no campo físico. O crossover passivo é formado por indutores, capacitores e resistores. Trata-se de componentes analógicos que devem estar bem dimensionados para a melhor reprodução. Ora, diante disso, possível concluir que, conforme aplicada potência, o indutor, o capacitor e o resistor do crossover esquentam e, por óbvio, têm suas características iniciais alteradas, causando também alterações na reprodução final (distorções, queimas, etc.). Já o crossover ativo não é submetido à carga do amplificador e, por isso, não sofre com esses problemas. É estável.

Aos poucos vamos reunindo mais dados, rsrs.

Abração a todos.

DeMorgan
13-04-14, 10:01
Obrigado pela considerações Felipe...

Vou tentar avançar mais nos estudos de construção de crossover e proteção do tweeter para facilitar a implantação do projeto.
Se estivéssemos em um País onde fosse fácil substituir um tweeter defeituoso, até brincaria sem proteção, mas não fico confortável mesmo, em um primeiro momento.

Quando eu começar a execução, irei fazer o relato detalhado.

Uma questão importante é que com a utilização de um sistema todo digital, fica mais fácil ajustar a curva de resposta e o ajuste da fase.

A curiosidade é o nível do resultado final. Vejo bons relatos, mas acredito que o melhor é experimentar, pois sempre tem as pessoas que gostam de exagerar, não é mesmo ?

O resultando sendo um sucesso, pretendo fazer, posteriormente um projeto com as kef q100 e posteriormente para um totalmente diy.

O problema maior é a falta de um espaço com boa acústica hoje. Como eu já comentei, só faço experimentos na minha sala, mas isso dá muito trabalho. Como a sala não é dedicada, não dá para deixar as coisas dentro dela o tempo todo. Isso compromete muito os testes e resultados.

Ontem mesmo estava ouvindo as KEF Q900 depois de ajustatá-las novamente com o Acourate, e som é muito melhor que era aqui na minha sala. Enfim, o ambiente é muito importante.
Fico pensando que temos que pensar menos nos equipamentos e mais no resultado mesmo e qual o motivo que o resultado ficou melhor, para assim saber como melhorar.

CristianoLO
14-04-14, 16:14
o uso de um capacitor de proteção para os tweeters pode ser bom, ou não, a depender do capacitor utilizado, e do sistema ativo utilizado
se o sistema ativo por algum tipo de característica, ou falha, "deixar escapar" um PLOC quando liga (por exemplo), já era o tweeter, e nesse caso o capacitor é de fato importante, e deve também ser corrigido o atraso de fase (90°) que o capacitor cria (tem que ver se a Focusrite ou o resto do sistema permite, pois seria o ideal)
outra coisa é que o capacitor deve ser dimensionado para não criar aberrações pela variação de indutância e capacitância ao longo da faixa de resposta
além disso, deve ser levada em consideração que um capacitor pode ser escolhido visando modificar a sonoridade do tweeter, vai do ouvido de cada um, vai gosto pessoal, vai do bolso também

projeto muito interessante esse
como faz as ligações da Focusrite com o resto do sistema (sub ativo e receiver)? eles já são preparados para entrada 1/4", ou usa algum adaptador?

DeMorgan
16-04-14, 22:28
Olá Cristiano,
obrigado pelos comentários.
Não vejo maneira de ficar sem algum proteção. O Receiver em si não apresenta esse tipo de "ploc", mas não confio ainda na minha habilidade de montar um sistema sem proteção. Fora que como usarei receiver, se pressionar um botão errado por equivoco, pode acontecer um "acidente".
Enfim, vou ter que aprender a fazer isso e da maneira que comprometa menos o resultado.

Quanto ao alinhamento no tempo, a ideia é usar o sistema de correção digital. O próprio filtro fir do crossover implementaria a correção de fase, assim como o ajuste da curva de EQ.

A ligação entre a interface e o resto dos equipamentos será por meio de cabos RCA com adaptador ts-rca para a criação dos filtros.
No final, a ligação seria por hdmi (mais um motivo para ter um sistema de proteção), mas ainda resta uma dúvida se conseguiria ajustar a diferença dos drivers corretamente dessa forma.