נקודות חיתוך וסלופ (מתלול)

[lanosforce]

בהמשך לת'רד הנ"ל:

 

http://www.carsforum.co.il/vb/showthread.php?t=296902&page=4

 

אני רוצה לפתוח נושא חדש היות ולקחתי את נושא השרשיר של פותח הת'רד הקודם למחוזות אליהם הוא לא שייך.

 

בהמשך להתכתבות עם חברי הפורום אדגר ומיינדבומב - סלח לי אבל לא קלטתי את השם הפרטי...

 

הגעתי להבנה שכנראה הבנתי לגבי אות האודיו והיפוך הפאזה בעקבות הפרש של 12 דיבי בסלופ, מוטעים.

 

תסלחו לי על המשפט הזה...

 

מה שאני מבין כרגע זה שאו שמתבצעת היפוך פאזה לאות שנושאת את התדר או אזור התדרים (אולי הרמוניה שלמה) והקטבים החשמליים של אותה אות מתהפכים.

 

או שלא מדובר בכלל בהיפוך הקטבים של אותו תווך תדרים, כל גל סינוסי שנושא עליו תדר, אלא מדובר על אפקט שנוצר במוח האנושי כתוצאה מההנחתה שמתבצעת על אותו תחום תדרים.

 

אני נוטה להאמין דווקא להגיון של אפקט שמע שהמוח שלנו מתרגם הנחתה להיפוך פאזה היות ואני מתקשה להבין איך רמקול מסוגל לזוז בתחום תדרים מסויים בכוון ההפוך (פיזית) משאר התחום.

 

למיטב הבנתי המצב הוא בערך ככה:

 

ישנה "מסילה" מסויימת אשר מכתיבה מתח חיובי מקסימלי ומתח שלילי מקסימלי, קו האמצע, קו האפס של אותה מסילה הוא קו ה0 דציבל.

 

על גבי מסילה זו מועברים גלי קול אשר כל אחד מהם נושא עליו תדר וכל תדר שכזה לא יכול לחצות את גבולות המסילה.

 

מספר התדרים\גלי קול המועברים במסילה זו מרכיבים "אות" אודיו אשר נמדדת כספקטרום או יותר נכון תחום תדר.

 

הסלופ בעצם קובע את ההנחתה לתדר של נקודת החיתוך וע"י כך קובע בערך דציבלי עד כמה האות תונחת כלפי שאר התדרים ועוצמת אבל ההנחתה מתבצעת על כפולות התדר ובעצם אולי על כל ההרמוניה בין כפולה אחת להבאה.

 

השאלה שאלי היא עכשיו האם בתחום המונחת מתבצעת פעולה שגורמת לנגן את אותם התדרים בהסטה מסויימת או יותר נכון לנגן אותם מהתחילה של צד הגל ההופכי לפאזה או להתחיל לנגן בחלק מצידו של גל זה - או שרק מתבצעות הנחתה ותו לא?

 

אם מתבצעת אך ורק הנחתה - הרי שהפעולה של הפיכת פאזה אקוסטית - היא אפקט שמע שנוצר ע"י המוח שלנו ובעצם הנחתה ב12 דציבל מתורגמת ע"י המוח כהפיכת פאזה חשמלית של הרמקול (בתחום תדר זה).

 

ואם לא מתבצעת רק הנחתה - אז זה אומר שרמקול מסוגל לנגן בכמה כיוונים בו זמנית - שזה אומר בעצם שהוא יתחיל לנגן תחום תדרים מסויים כשהוא זז לכוון ההופכי שלו ובכך הוא ינגן אותם באיחור מסויים - בהסטה מסויימת ובהיפוך פאזה מסויים.

 

השאלה היא - מהו הנכון?

 

בכל - מקרה, אפשר להבין בצורה כזאת מה גורם לתופעת הפאזה האקוסטית לאפשר לנו "להפוך" אותה בעזרת הסלופ.

[-מוטי-]

וואו, לא הבנתי כלום .

ננסה למצוא בחור במפגש שיוכל להסביר פנים מול פנים.

[lanosforce]

אני מחכה לתשובה של מיינדבומב היות והוא צודק כשהוא אמר שאני צריך להביט על הספקטרום כמרחב של תדרים שמרכיבים אות אחת. אני אפילו ראיתי דוגמא חיה לזה בסקופ בצבא.

 

עכשיו רק נשאר לי להבין אם מתבצעת הנחתה בלבד או הנחתה+היפוך קטבים של אותות בסביבות נקודת ההנחתה ואז באמת הרמקול ינגן חלק מהתדרים כשהוא זז לכוון ההופכי שלו וגם מאיזו נקודה של הגל הוא מתחיל לנגן ואז הכל מסתדר.

[Romek]

צ'מע, אני עכשיו אומר תודה שאני לא לומד אקוסטיקה במסגרת התואר.

הצלחת לבלבל לי את השועלים לגמרי.

[lanosforce]

רציתי איכשהוא לדאוג לכך שההודעה ה8K שלי תהיה בעלת משמעות, אבל לא...

 

קודם כל גידלתי ארנבים והיו לי שני שרקנים שבטעות גילית שהם בכלל זכרים... מתברר שכשמחזיקים אותם על כף היד כשהם שעונים לחלוטין על הבטן שלהם הם מתגרים מהר מאוד ו... גומרים...

 

ואני תמיד חשבתי שמוצאי מהארנב ולא מהקוף ודרווין בעצם טעה -

 

אני לבן, יש לי אזניים גדולות, שתי שיניים בולטות, אני נוטה להיות וורדרד כשקר לי ואני סוטה מין... נשמע כמו ארנבון לדעתי...

 

אני עדיין מחכה לתשובה של עידו (מיינדבומב) אבל זה במידה ולא רצחתי ת'רד נוסף בזה הרגע...

[Romek]

אתה יודע, לכל כלל יש יוצא מהכלל.

ואני מאוד מקווה שהבחור יענה רק מחר, אני עוד רוצה להרדם הלילה.

[lanosforce]

לא יודע אם הוא יענה אבל אני מתכוון לברר ברגע שיהיה לי קצת כוח לקרוא חומר תיארוטי לגבי מה קורא בשינוי סלופ.

 

ואז אני אעדכן את הת'רד.

 

פשוט תשים אהיל שחור על הראש - זה מקנה תחושה של חושך, זה מרדים, אתה יכול לשמוע את המחשבות שלך ויש אקו כשאתה מדבר - אחלה דבר...

[mindbomb]

טוב, אז ככה..

כל הקרוס-אוברים שאנחנו משתמשים בהם (לא חשוב אם זה במגבר או פסיבי) הם פשוט פילטרים (מסננים) ממשפחת LPF (מעביר נמוכים) או HPF (מעביר גבוהים). פילטר BPF (מעביר פס) פשוט מורכב מLPF משורשר עם HPF.

 

פילטרי האודיו הללו הם מסוג Linkwitz-Riley, פשוט כי נקראים ע"ש הממציאים.. מה שזה אומר זה פשוט סוג המעגל החשמלי למימוש הפילטר ואופן חיבורו. יש עוד הרבה סוגי פילטרים, חלקם גם פשוטים יותר. הסיבות שבחרו בסוג פילטר הזה לטובת קרוסים לאודיו נעוצות בתכונות שלו:

 

1. מסנן לינקויץ ריילי (מסדר שני, יש לציין, או בשמו המדעי LR2) נותן ניחות של -12DB לאוקטבה. אוקטבה = מכפלת תדר. כלומר המעבר מ1000 הרץ ל2000 הרץ זוהי אוקטבה, ותדר 2000 הרץ ישמע ב-12DB נמוך יותר מתדר 1000 הרץ אם הוא עבר את הפילטר הנ"ל.

(מסנן מסדר רביעי יתן -24DB.. כרגע לא נתייחס לזה).

 

2. בנקודת החיתוך שלו יש ניחות של -6DB בדיוק (שזה בדיוק כמו להכפיל בחצי) ולכן אם נסכם את הגל במוצא הHPF + הגל במוצא הLPF (של הקרוס) נקבל גל בעוצמה זהה לזו שנכנס לקרוס, כי 0.5+0.5=1 - כלומר הקרוס אינו משפיע על עוצמת השמע סביב נקודת החיתוך. זה טוב כי בעצם אם יש לנו מידבס וטויטר אידיאלים (אידיאלים = שניהם מוציאים אותו SPL עבור אותו הספק בכניסה) אז נקבל מעבר "חלק" ביניהם, ללא תוספת/איבוד עוצמה.

 

זה מודגם בגרף הזה:

 

שים לב לקו האדום.

אם היינו משתמשים במסנני butterworth בקרוסים (סוג אחר של מסננים - פשוטים יותר למימוש) אז סביב נקודת החיתוך היתה נוצרת "גבעה" של הגברה מכיוון שניחותו הוא -3DB. (וזה בערך 0.7 מעוצמת הכניסה)

 

3. וכאן קבור הכלב:

תגובת הפאזה (הפרש הפאזה בין מוצא לכניסה) היא ליניארית והדרגתית (ולכן גם לא תמיד שמיעה).

 

בתדר החיתוך יש הפרש של פאזה של 90 מעלות ובהמשך מגיע בהדרגה עד 180 מעלות.

מה זה אומר?

אפשר להתייחס לאות שמע (או לכל אות ביקום בעצם) כסיכום של גלי סינוס טהורים בתדרים שונים ובעוצמות שונות.

אם למשל אנחנו "חותכים" ב1KHZ מה שיקרה הוא שאות השמע שלנו, שמכיל גם גל בתדר 1KHZ - גל זה בלבד יוזז ב90 מעלות בפאזה, כלומר השעיה של רבע מחזור מתדר הגל. במקרה שלנו: הוא יושעה 0.25 * 1/1K =

0.25 מילישניות. הגל שערכו 1.1KHZ בתוך האות הכולל יושעה טיפה יותר, הגל שערכו בתדר 900 הרץ, יושעה קצת פחות וכו'..

גלים הקרובים ל10KHZ כבר יוזזו ב-180 מעלות (שזה שווה ערך להיפוך פאזה חשמלית), אבל צריך לזכור שהם כבר מונחתים משמעותית.

 

כדאי לציין שכשעושים שימוש במסנן LR4 (לינקויץ ריילי מסדר 4) אז הכל מוכפל - הוא מנחית -24DB לאוקטבה, וגם מזיז 180 מעלות בפאזה על תדר החיתוך - וזה כבר יכול לעיתים ליצור בעיות אקוסטיות שניתנות לשמיעה. צריך לזכור שכל "אוסף" התדרים הקרובים לתדר החיתוך יוזזו ב180 מעלות בפאזה, או לחילופין: יושעו בחצי זמן המחזור, או לחילפין: יהפכו פאזה..

 

LR4 פשוט מורכב משני LR2 משורשרים.

 

אז לסיכום ולשם ההפשטה:

קרוס לא גורם להיפוך/הזזת פאזה של כל מה שנכנס אליו!

קרוס גורם להזזת פאזה הדרגתית סביב נקודת החיתוך שלו. בתדרים שלפני נקודת החיתוך - השפעתו על הפאזה זניחה.

בתדרים שאחרי נק' החיתוך השפעת הפאזה נעשית משמעותית יותר אך עם זאת התדרים הללו חלשים מאוד (מונחתים) ולכן כמעט ולא משפיעים.

 

 

סבבה?

 

רומם - אתה ער?

[lanosforce]

עידו - תביט גם בת'רד של אדגר - הבנתי שם סוף סוף באמת מה קורה עם סלופ ונקודת חיתוך.

 

אתה צודק - העניין הוא לא היפוך קוטביות אלא השהייה של גל הקול בעקבות הסטה של הפאזה שלו.

 

ברגע שהפאזה מוסטת ב180 מעלות (הפרש של 12DB מהסלופ הקודם) הרמקול באמת יתחיל לנגן את אות הקול המוסטת מהצד ההופכי של גל הקול לעומת שאר התדרים או הרמקול הנגדי שממנו הוא הוסט.

 

אבל דבר אחד אני רוצה לציין ולהרחיב -

 

שיטת הקרוס של LR נבחרת לשימוש באודיו היות והיא מקנה עקומה שטוחה בנקודות החיתוך וזה יוצר חיבור "חלק" או "שטוח" בין הרכיבים וזו בדרך כלל השאיפה של אודיופילים.

 

אבל ישנם עוד פילטרים כמו באטרסוורט' - שיטה זו היא שיטה מאוד אהודה בקרב חובבנים ויצרנים רבים היות וחישוב הפילטר והרכיבים שלו הוא זהה בערכים שלו בין LPF לHPF אבל יש הנחתה של 3 DB בנקודת החיתוך.

 

יש גם את בסל - שם יש הגברה של 3 DB בנקודת החיתוך

ויש גם את צ'אבי-צ'אב שם יש הגברה (פיק) של 6 DB בנקודת החיתוך

 

בחירת הקרוס צריכה להתבצע לפי התנהגות הרמקול וההגברה, אם נוצר בור רציני בתחום נקודת החיתוך רצוי להשתמש בקרוס אובר שיגרום להגברה באזור הזה.

 

אם יש חפיפה באזור נקודת החיתוך, רצוי להשתמש בקרוס אובר שינחית את האות באזור נקודת החיתוך

 

אם יש אלמנטים מאוד מאוזנים שמתחברים אחד על השני בהתאמה ומשתמשים בהגברה אחודה - אין סיבה להשתמש בקרוס אחר מאשר LR היות וההיענות אמורה להיות שטוחה מלחתכילה.

 

והכל ניתן לתיקון בעזרת איקולציה.

 

כשאני חושב על זה עכשיו - זה ברור יותר

 

הרי סה"כ מדובר בסלילים וקבלים מה שקורה לזרם חשמלי ברגע שהוא עובר דרך סליל לעומת מעגל חשמלי שיש בו חוט ישר היא שהדרך של המטען החשמלי מתארכת ונוצר דיליי באופן טבעי. הסליל בנוסף לזה גם מוסיף התנגדות ומנחית את האות והוא גם לא מסוגל להעביר דרכו מעבר לתדירות מסויימת ולכן משמש כפילטר.

 

קבל לעומת זאת אוגר אנרגיה עד שהוא פורק אותה - זה גם יוצר השהייה, הוא לא מסוגל לפרוק אות מתחת לתדירות מסויימת ולכן גם משמש כפילטר והוא גם רכיב חשמלי במעגל ולכן מתנגד לו ומספק הנחתה.

 

טוב - הנושא הבא - מעגל ז'ובל ולמה הוא נועד

[mindbomb]

אדי, די חזרת על מה שכתבתי בסעיף 2 (קראת?)...

 

ברור שכל פילטר פסיבי מורכב מסלילים וקבלים.

וכל פילטר אקטיבי מורכב מסלילים וקבלים ומגברי שרת.

 

הסיבה לשיהוי/שינוי פאזה של האות היא לא בדיוק מה שתיארת, אלא נובעת מהעכבות המשוקפות של סליל וקבל הנוצרות בגלל העברת אות AC. אפשר להסביר את זה מתימטית אבל אני לא יודע אם זה המקום.

[Romek]

אז איפה קונים פה פול-ריינג'?

 

 

קשה לי תיאוריה בלי פרקטיקה על הבוקר, נעבור על זה שוב מאוחר יותר.

[BMW_525_89]

במילים אחרות שלושתכם למנהל!

 

אני מקווה שיהיה מישהוא במפגש הקרוב שיוכל להסביר לי על מה לעזזל הם מדברים.

[-מוטי-]

מצטרף לבקשה

[mindbomb]

נו מה לא מובן?

[-מוטי-]

מה לא ברור ? לי ? הכל .

המושגים קצת לא מובנים ואני כמעט בטוח שפנים מול פנים יהיה יותר קל להסביר.