און אקסיס? אוף אקסיס? מתי ולמה בעצם ואיך כל זה מתקשר לבחירת אלמנטים ונקודות חיתוך

[lanosforce]

כבר הרבה מאוד זמן שאני משתתף במספר דיונים מאוד מעניינים עם כמה אישים מובילים היום בתחום הסאונד והסאונד לרכב בפרט.

 

הציטטה הבאה אשר אני אדביק כאן נכתבה ע"י אדם בשם אנדי ויימר והיא שופכת המון אור על נושא בחירת מיקומים, זוויות ואלמנטים בהתבסס על התקנה באון אקסיס (על ציר מרכז השמע) והאוף אקסיס (סטיה מציר זה בX מעלות):

 

Someone really needs to add something to this discussion of on and off axis. OK...I'll do it.

 

There's no mystery here and the differences between on and off axis placement are simple.

 

1. Sound is reflected from a bunch of surfaces in the car. We hear those reflections MOSTLY as changes in frequency response to the direect sound. They also contribute significant

 

crosstalk (left ear hears right information and right ear hears left information). That crosstalk reduces the system's ability to sound "larger than the car".

 

2. The difference between on and off-axis sound from your speakers is very simply defined by the diameter of the cone. Frequencies that have wavelengths that are long compared to the

 

diameter of the cone are radiated everywhere--to the front, the side and the back. Frequencies that are short relative to the diameter are radiated frontward.

 

2b. the high frequency response of almost all speakers has a peak. This is caused by cone distortion-a small part of the cone moves differently than the rest of the cone. That peak is

 

"played" by a smaller part of the diaphragm, so it has a different dispersion than the rest of the cone. If you look at the off axis response of such a speaker, you'll see that the peak

 

is not attenuated at the same rate as the rest of the high frequency response. This can be a HUGE problem and it's one of the criteria for choosing a crossover point.

 

3. If you mount a speaker on axis, the high frequencies will arrive at your ears direcetly and the lower frequencies will too, but they will ALSO arrive at your ears after being

 

reflected off ADJACENT boundaries. The high frequencies will also be reflected by boundaries near your ears (side glass) but NOT from adjacent boundaries (because they are radiated

 

FORWARD).

 

4. Reflections are attenuated because of the increase in pathlength (6dB for every doubling of distance). They are also modified by the material. Carpet doesn't reflect super high

 

frequencies but glass does, for example.

 

5. So...a tweeter mounted off axis will direct more high frequencies into the reflecting surfaces and less into the direct sound. The same thing happens with a midrange (or a wide-

 

bander).

 

6. When you equalize, you can't equalize the reflection differently than the direct sound from the speaker. That doesn't matter if your head is completely stationary because for every

 

point in space, we hear the sum of the direct and reflected sound. When we move our head, we hear a different combiination. It's helpful to have the direct and reflected sound as

 

similar as possible to be effectively equalized. This isn't possible in a car, so no matter how we mount speakers we'll still be confronted with this problem.

 

6. The problem is the worst when the off-axis response has a big hole and the on-axis response has a peak. This is common with 6-1/2" conponent systems where the woofer doesn't quite

 

reach the tweeter. Sometimes, crossover designers who are focused on the on-axis response and ignore the directivity (off axis response) build a high-Q crossover to boost the response

 

at the crossover. This makes this problem worse and can make the car sound bad when you listen despite a good curve.

 

All of this is why I suggest mounting tweeters on axis, using a small mid between a 6 and a tweeter, and keeping speakers away from the junction of the dash, side window and windshield.

 

Widebanders should ALWAYS be mounted on-axis if no tweeter will be used.

 

 

המקור לתגובה זו נכתב לאחר שפותח השרשור באותו הפורום שאל לגבי שימוש באלמנטים מאוד מוכרים לנו מדגם L3 - לא משנה היצרן כרגע

 

ושאלתו היתה כיצד להתקין אותם בידיעה שהוא הולך להשתמש בהם כאלמנט רחב פס.

 

קצת רקע מקדים לפני שאסכם את דבריו של אנדי - ממש בתמצית

 

מושגי יסוד אליהם צריך להתייחס בתגובה זו -

 

פריסת הממברנה - הזווית של הממברנה מבין נקודת המרכז שלה אל הקצוות.

עלומת שידור או הקרנה - BEAMING - באיזה רוחב נפרס גל הקול אותו משדר הרמקול.

 

והנה התרגום לדבריו של אנדי:

 

מתחיל במישהו באמת צריך להוסיף לכאן את המידע הנכון - או קיי, אעשה זאת כיאה לכל "מתנשא" טיפוסי בתחום טכני :-P:-P

 

אין שום תעלומה בהבדלי היישום בין און אקסיס לאוף אקסיס.

 

1. הצליל מוחזר ממספר משטחים בתוך הרכב. אנחנו שומעים את אותם ההחזרים בעיקר כהבדלי היענות בתדר לבין הצליל אשר משודר ישירות אל תוך אוזנינו. ההחזרים תורמים בעיקר לתופעת הCROSSTALK אשר גורמת לנו לשמוע את רמקול שמאל מוחזר אלינו מצד ימין של הרכב ולהפך. אותו ניגון צולב "תורם" בעיקר לכך שהמערכת תוגבל לגבולותיו של הרכב ולכן לא המערכת לא פורצת את גבולות הרכב ולא נשמעת כ"גדולה מהרכב".

 

2. ההבדל בין על הציר לבין מחוץ לציר בצליל המנוגן ע"י הרמקול נובע בפשטות מהקוטר של הרמקול. תדרים אשר מתאפיינים באורך גל ארוך בהשוואה לקוטר הממברנה - מוקרנים לכל מקום! לצדדים, לכוון קדימה ואף אחורנית!

לעומת זאת תדרים אשר אורכם הפיסי קצר מזה של ממברנת הרמקול - מוקרנים אך ורק לפנים!

 

2 חלק ב' - כמעט לכל הרמקולים יש פיק (שיא) בתחום היענות התדרים הגבוהים שלהם. תופעה זו נגרמת הודות לעיוות אשר נוצר בממברנה (הקונוס של הרמקול) וחלק ממנה זז בצורה שונה מאשר שאר חלקי הממברנה. אותם תדרי שיא מנוגנים ע"י חלק הנחשב שונה בתוך הממברנה ולכן לאותו החלק נוצר פיזור שונה מאשר שאר התדרים המפוזרים ע"י הממברנה.

אם תביטו בתגובת היענות של רמקול שכזה במצב אוף אקסיס (מחוץ לציר המרכז) אתם תראו שאותו שיא לא מונחת באותו ה"קצב" של שאר תחום התדרים הגבוה של הרמקול המדובר.

 

נקודת שיא זו יכולה להוות בעיה אדירה באיך שהמערכת שלכם תישמע והיא אחת מהשיקולים העיקריים לבחירת נקודת החיתוך של האלמנט!

 

3. אם אתם מתקינים את הרמקול ישירות על ציר השמע (און אקסיס - זווית 0 דהיינו) התדרים הגבוהים יגיעו באופן ישיר אל אזניכם וכך גם התדרים הנמוכים יותר, אך התדרים הנמוכים יותר גם יגיעו אל אזניכם ממשטחים סמוכים לרמקול בעלי תכונות החזר.

התדרים הגבוהים גם כן יוחזרו ממשטחים מחזירים כגון שמשות הרכב הרחוקות יותר אך לא יוחזרו כלפי אזניכם ממשטחים סמוכים אל הרמקול כמו התדרים הנמוכים - היות והגבוהים, מוקרנים ישירות קדימה ולא לצדדים.

 

4. הצליל המחוזר ממשטחי החזר באופן טבעי מונחתים הודות לאורך המסלול האורך יותר אשר הם עוברים ע"י כך שהם מוחזרים ולא מגיעים ישירות לאוזן - ההנחתה היא 6 דציבל בכל הכפלת מסלול אורך.

מעבר לכך הם גם מושפעים (עוברים שינויים בתדר) ע"י סוג החומר ממנו מורכב המשטח המחזיר\סופג - למשל שטיחים לא יחזירו תחום תדר גבוה בעוד זכוכית בהחלט כן.

 

5. אז...(שלוש נקודות בגלל שאני מעלה ציטוט) טוויטר אשר מותקן בצורת אוף-אקסיס (מחוץ לציר מרכז הניגון) יקרין יותר תדרים גבוהים לעבר המשטחים המחזירים מאשר ישירות לעבר המאזין - אותה התנהגות מתרחשת כאשר משתמשים במיד-טוויטר או אלמנט רחב פס.

 

6. כאשר אתם מבצעים פעולת איקולציה (אקולייזר) אינכם יכולם לבצע עיבוד שונה לצליל מוחזר מאשר צליל ישיר. וזה גם ממש לא משנה אם הראש שלכם מקובע לנקודה מסויימת בחלל (לא זז) היות והשמיעה שלנו מורכבת מהסכום הכולל של התדרים הישירים לאוזן ומהתדרים המוחזרים אליה.

כאשר אנו מזיזים ראשינו אנחנו פשוט משנים את הקומבינציה ממנה מורכב הסכום הזה ולכן היחסים משתנים ולכן גם השמיעה משתנה.

זה היה יכול להיות מאוד מועיל לו יכלנו פשוט להשוות את מידת התדרים המוחזרים לאזנינו אל מול מידת התדרים המנוגנים ישירות אלינו אבל דבר זה אינו אפשרי בתוך חלל קטן כמו רכב ומורכב מחומרים רבים כמו רכב.

 

יוצא מכאן כי לא משנה איך נרכיב את האלמנטים בתוך הרכב, אנו עדיין תמודד עם בעיה זו בכל תפארתה.

 

7. הבעיה הזו הינה בשיאה כאשר יש לנו רמקול אחד מותקן באוף אקסיס עם בור תדרים שמיע ולעומתו רמקול המותקן באון אקסיס עם שיא מורגש ושמיע. תופעה זו שכיחה ביותר בסט שני חלקים בה הוופר הינו בקוטר שש וחצי אינטש ולא מצליח ממש להגיע לתחום הנגינה של הטוויטר אשר מורכב בד"כ באון אקסיס.

לפעמים, תכנון של קרוס אובר בנוי להדגיש ולהתמקד על האלמנטים כאשר הם באון אקסיס תוך כדי התעלמות מוחלטת מהתגובתיות הכיוונית שלהם לו היו מותקנים אוף אקסיס מה שיוצר שיא ברור ושמיע הודות לתכנון הקרוס - דבר אשר תורם להתגברות הבעיה ויכול לגרום לרכבכם להשמע לא טוב אף אם כוונתם כראוי את האקולייזר.

 

ולכן לאמור כל הרשום מעלה אני אמליץ לרוב בין וופר שש וחצי אינטש וטוויטר, להוסיף מידריינג' באמצע ולכוון את הטוויטר למצב און אקסיס.

 

רכיבים רחבי פס תמיד אמליץ להתקין באון אקסיס מלא!

 

עד כאן תרגום הציטוט.

 

קצת לתמצת את התגובה\מאמר הקצר והנפלא הזה ע"י אנדי

 

מהתגובה הקצרה הזו ניתן להבין המון על התנהגות גלי קול ואיך הם מוקרנים ע"י רמקולים.

מהתגובה הקצרה הזו ניתן להבין המון לגבי יישום התקנה בתוך חלל רכב.

 

מה שנאמר כאן בגדול זה ככל שתחום התדר שהאלמנט מנגן יהיה גבוה מאשר הוא מסוגל לנגן - עלומת הרמקול תהיה קטנה יותר והרמקול ינגן בצורה כוונית יותר.

 

אי לכך - רמקולים אשר נמצאים באוף אקסיס מלא אליכם - למשל וופרים בדלתות, רצוי שינגנו תחום תדר מצומצם ככל הניתן או לפחות בתוך התחום אותו קוטר הממברנה שלהם נועד לנגן - למשל שש וחצי אינטש לרוב לא ינגנו בעלומה רחבה אחרי 2-3 קילו הרץ

 

תוסיפו לזה את הזווית בה פרוסה הממברנה של הרמקול - ככל שאתם תגרמו לו לנגן תדרים יותר גבוהים ככה תחריפו את נושא הכיווניות.

 

אם ניקח למשל טוויטר או מיד בתצורת כיפה - היכולת שלהם להקרין בצורה רחבה את התחום הנמוך שלהם תהיה טובה יותר מאשר אלמנטים בתצורת קון.

 

תקחו גם בחשבון את המיקום של האלמנט ליד משטחים מחזירים והסוג שלהם ואז אתם תוכלו על בסיס הנתונים מעלה להבין אם אתם יכולים "להתחמק" מזה בהתקנת אוף אקסיס קלה ופשוטה או אם עליכם להשקיע ולהביא את הרמקול למצב בו הוא מנגן ישירות אליכם ככל הניתן.

 

למשל - סט שלושה חלקים יהיה קל יותר לנצל להתקנת אוף אקסיס מאשר סט שני חלקים.

 

או סט שני חלקים עם נקודת חיתוך גבוהה - לוופר יהיה קריטי לתת זווית חדה ככל הניתן לאזור האון אקסיס במידה והוא לא מצליח לנגן היטב גבוה.

 

או סט שני חלקים בו הוופר כן יוכל לנגן היטב תדרים גבוהים יחסית - ניתן גם יהיה להתקין את הטוויטר אוף אקסיס היות ושני האלמנטים מקרינים רחב.

 

בידיעה שהאלמנט שלכם מנגן עלומה רחבה ויש חלון בקרבתו - האם היתם רוצים לכוון אותו ישירות לראש בכדי לקבל כמה שיותר ניגון ישיר אליכם או דווקא הייתם רוצים להנחית אותו קצת בעזרת משטחים מחזירים ע"י בליעה של תדרים או ע"י הארכת המסלול?

 

דוגמא אישית

 

אני משתמש כרגע בוופרים 7.1 אינטש שכביכול אמורים לנגן עד אזור ה5-6 קילו הרץ

ובמיד-טוויטרים 2 אינטש אשר אמורים לנגן מאזור ה500 הרץ ועד 20 אלף הרץ

 

בידיעה שהוופרים שלי נשמעים טוב עד 1.2 קילוהרץ ובידיעה שבתחום תדר זה הם ינגנו על כל הרכב - הם לא אמורים להיות כיווניים בנקודה זו עדיין, הם נמצאים בין המון משטחים בולעים אשר מנחיתים אותם במידת מה ולכן הם גם לא אמורים למשוך אליהם את ה"במה"

 

בידיעה שמיד טוויטרים שלי מנגנים טוב כבר איפשהו מאזור ה900 הרץ אבל הם מנגנים למעלה עד קצה תחום התדרים השמיע לבני אדם - אני יודע שהם יהיו מאוד מאוד כיווניים מצד אחד ומצד שני הם ינגנו תדרים אשר יהיו מוחזרים מהשמשות ולכן:

 

א. כיוונתי אותם און אקסיס ישיר לפנים שלי - ע"י כך אני מונע "אבדן" של תחום התדרים הגבוה ומונע גם את עיוותו.

ב. הרחקתי אותם מהשמשות הצידיות אל תוך הדשבורד ובין יותר משטחים בולעים ובכך אני מפחית את כמות התדרים אשר מגיעים אליי ממשטחי החזר סמוכים.

 

ואכן אני יכול לאמר שהפרקטיקה הזו עובדת נהדר בפועל וניתן ליישם את העצות של אנדי בקלות וע"י כך לשפר את תוצאת המערכת פלאים!

 

תנסו, תהנו ותחזרו לדווח.

[lanosforce]

ריבונו של עולם - יוצא לי עשן מהמקלדת!

 

[Romek]

מה, בלי תמונות?

 

רציתי להגיב, אבל אני צריך יותר זמן כדי לקרוא לעומק.

[lanosforce]

יש לך זמן, המקלדת נכנסה לחדר קירור.