ผู้เขียน หัวข้อ: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม  (อ่าน 29477 ครั้ง)

0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้

ออฟไลน์ tfender

  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 5074
  • ถูกใจกด Like+ 100
  • เพศ: ชาย
จากภาพเป็นการยกตัวอย่างวงจรนะครับ  ลำโพง 2 ทาง   ใช้ 2 Order   
1. ในแต่ละแบบนี้  มีความแตกต่างกันในจุดใดบ้าง
2. ความต่างระหว่างการเลือกใช้วงจร  2St Order กับ 1St Order  ให้ความแตกต่างกันในเรื่องใดครับ

 dance1 dance2




ออฟไลน์ CreÃte_Lek ♫

  • BuRaPha_TeAm
  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 57604
  • ถูกใจกด Like+ 1370
  • เพศ: ชาย
  • DHT Crazy Club
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #1 เมื่อ: 17 ธันวาคม 2010, 11:53:53 AM »
               คำถามไม่โดนเลยครับ แต่จะตอบให้ละกัน

 1. ในแต่ละแบบนี้  มีความแตกต่างกันในจุดใดบ้าง

   จาก list จะเห็นว่า ค่าอุปกรณ์ที่ใช้ แตกต่างกันตามรูปแบบกันจัดวงจรของแต่ละแบบ ย่อมส่งผลต่างในเสียงที่ได้รับครับ ณ.ที่ความถี่ cut off เดียวกัน เพราะแนววิถีการกระจายของเสียงแต่ละแบบไม่เหมือนกัน

2. ความต่างระหว่างการเลือกใช้วงจร  2St Order กับ 1St Order  ให้ความแตกต่างกันในเรื่องใดครับ

คำตอบที่ 2 ก็เหมือนกัับคำตอบข้อที่ 1 เพราะฉะนั้นย้อนกลับไปอ่านข้อที่ 1 และ ในบทความที่ผมเขียนไว้ก็มีการกล่าวถึงเรื่องนี้ไว้พอสังเขป ลองย้อนกลับไปอ่านดูครับ

  อยากรู้ให้กระจ่างต้องอ่าน แล้วทำความเข้าใจตาม (ถ้าให้ดีต้องทดลองควบคู่ไปด้วย) หากไม่เข้าใจให้เอามาถาม แล้วมันจะติดตัวไปตลอดครับ :)
« แก้ไขครั้งสุดท้าย: 17 ธันวาคม 2010, 11:56:51 AM โดย create »
Define Me Radiant Charm  เชื่อในสิ่งที่เราเลือก และ ภูมิใจในความเป็นเราในแบบที่เราเป็น    

Define Me Radiant Bright ไม่ต้องปรับตัวเองให้เป็นใคร แต่เป็นเราในเวอร์ชั่นที่ดีขึ้นในทุกๆวัน

>>> ข้อมูลส่วนตัวครับ

ออฟไลน์ tfender

  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 5074
  • ถูกใจกด Like+ 100
  • เพศ: ชาย
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #2 เมื่อ: 17 ธันวาคม 2010, 02:12:31 PM »
ขอบคุณครับ  มือใหม่เลยตั้งคำถามไม่ค่อยเคลียครับ :)  เดี๋ยวต้องลองครับ

ออฟไลน์ CreÃte_Lek ♫

  • BuRaPha_TeAm
  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 57604
  • ถูกใจกด Like+ 1370
  • เพศ: ชาย
  • DHT Crazy Club
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #3 เมื่อ: 17 ธันวาคม 2010, 02:35:32 PM »
 
           วงจรแบ่งเสียง


          หลายคนคงรู้จักกันดีกับวงจรแบ่งความถี่เสียงหรือ Crossover โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแบบ Butterworth ซึ่งน่าจะเรียกได้ว่าเป็นครอสโอเวอร์แบบพื้นฐานก็ว่าได้ และแน่นอนว่าหลายคนก็คงเคยได้ยินชื่อครอสโอเวอร์แบบ Linkwitz-Riley แล้วทั้งสองรูปแบบนี้มันแตกต่างกันอย่างไร เพื่ออะไร และมีที่มาอย่างไรล่ะ


          ปูมหลังของวงจรแบ่งเสียง Linkwitz-Riley
ตามประสาฝรั่ง เวลาที่คิดค้นอะไรสำเร้จสักอย่างมักจะตั้งชื่อสิ่งที่ค้นพบ วงจรแบ่งเสียง Linkwitz-Riley ก็เช่นกัน เป็นวงจรแบ่งเสียงที่ถูกค้นพบ โดย 2 วิศวกร ฝ่ายวิจัยพัฒนาของ บริษํท ฮิวเล็ท แพกการ์ด คือ Siegfried Linkwitz และ Russ Riley ซึ่งได้เขียนเอกสารการค้นคว้า เกี่ยวกับการออกแบบวงจรแบ่งเสียงที่ช่วยแก้ปํญหาการทำงานในการแบ่งช่วงความ ถี่ แต่เอกสารฉบับนี้ก็ไม่ได้มีการพูดถึง กระทั่ง เมื่อมีการนำเรื่องของวงจรแบ่งเสียงมาใช้ในแวดวงเครื่องเสียง ได้มีการหยิบแนวคิดการออกแบบวงจรแบ่งเสียงประเภทนี้มานำเสนอ ทำให้ได้รับการยอมรับในวงกว้าง ที่สุดแล้ว จึงมีการยกย่องผู้คิดค้นทั้ง 2 คนนี้ โดยการนำนามสกุลทั้ง 2 มาตั้งเป็นชื่อวงจรแบ่งเสียง ที่เขาทั้ง 2 คิดค้นขึ้น


          มีเหมือนไม่มี
ผู้คนส่วนใหญ่มัก ถามว่าวงจรแบ่งเสียงแบบไหนดีที่สุด ถ้าลองค้นคว้าในเอกสารวิจัย หรือตามหลักทฤษฎี จะพบว่ามีกรกล่าวเอาไว้อย่างชัดเจนว่า "วงจรแบ่งเสียงที่ดีที่สุด คือไม่มีวงจรแบ่งเสียง" นั่นหมายถึงว่า ควรใช้ไดร์เวอรืลำโพงเพียงดอกเดียวให้รองรับความถี่ทุกความถี่ แต่ในทางปฏิบัติเป็นเรื่องยากที่จะใช้ลำโพงแบบฟูลเรจน์ เพราะออกแบบยากมีราคาแพง


          ทำให้บริษทผู้ผลิตลำโพงต้องใช้ ไดร์เวอร์ลำโพงทำงานร่วมกับมากกว่า 1 ดอก แน่อนเมื่อถึงเวลานั้นจะต้องนำวงจรแบ่งเสียงเข้ามาใช้งานร่วม เพื่อทำหน้าที่จัดสรรช่วงความถี่ที่เหมาะสม ป้อนให้กับไดร์เวอร์ลำโพงแต่ละตัว ได้อย่างเหมาะสม แต่ก็มีปัญหาตามมา อีกพอสมควร โดยเฉพาะปัญหาด้านเฟสของสํญญาณ คือ เฟสเลื่อน จะพบมากหากติดตั้งไดร์เวอรืลดพงไม่อยู่ในแนวแกนระนาบเดียวกัน ซึ่งการใช้วงจรแบ่งเสียงแบบพาสีฟ ทั่วไปมักไม่สามารถแก้ไขปัญหาได้ แต่วงจรแบ่งเสียง Linkwitz-Riley สามารถช่วยได้ ในลักษณะวงจรที่ใช้เทคนิคการทำงานแบบพาสซีฟ นอกจากวิธีการนี้ ปัจจุบันนิยมนำเทคโนโลยีระบบDSP เข้ามาช่วยแก้ไขปํญหาด้วยเช่นกัน

          ความแตกต่าง
แต่เดิมครอสโอเวอร์แบบ Butterworth ก็ ตอบสนองการใช้งานได้เป็นอย่างดีและถือเป็นชนิดพื้นฐานที่ใช้งานกันทั่วไป แต่ก็มีปัญหาอยู่บ้างในช่วงจุดตัดความถี่ซึ่งเสียงจากวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ จะรวมกันแล้วมีความแรงเพิ่มขึ้น คือให้ผลรวมการตอบสนองความถี่ที่ไม่ราบเรียบนั่นเอง ส่วน Linkwitz-Riley จะให้ผลรวมการตอบสนองความถี่ที่ราบเรียบกว่าอย่างเห็นได้ชัด ด้วยจุดตัดความถี่ที่มีค่า Q น้อยกว่า (Butterworth มีค่า Q = 0.707 ส่วน Linkwitz-Riley จะมีค่า Q = 0.49) ดูภาพกราฟแสดงระดับความแรงสัญญาณของครอสโอเวอร์ในส่วนโลว์พาส, ไฮพาส และผลรวมของสัญญาณทั้งสองส่วนทั้งแบบถูกเฟสและกลับเฟสที่ได้จากซอฟท์แวร์ LEAP

    กราฟแสดงการตอบสนองความถี่ของ Butterworth

   


    กราฟแสดงการตอบสนองความถี่ของ  Linkwitz riley

   


          ปัญหาที่แฝงอยู่
จากกราฟที่เห็นก็ดูเหมือนจะเป็นแค่การแก้ปัญหาของ Butterworth ได้ดี แต่แท้จริงแล้ว Linkwitz-Riley ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาอื่น นั่นคือรูปแบบการกระจายเสียงของลำโพงเมื่อผ่านวงจรครอสโอเวอร์
ปัญหาที่แท้จริงของการใช้ครอสโอเวอร์แบบ Butterworth เกิดขึ้นในระบบเสียงใหญ่ๆ เช่นในคอนเสิร์ตฮอลล์ซึ่งตำแหน่งนั่งฟังมีความหลากหลายในด้านระดับความสูงดังภาพ



   

        ภาพมุมกระจายเสียงในคอนเสิร์ตฮอลล์ของ Butterworth


   ปัญหาที่เกิดขึ้นคือในช่วงความถี่ที่ทับซ้อน กันระหว่างรอยต่อของวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ ซึ่งเมื่อเสียงจากทั้งสองไดรฟเวอร์เดินทางมารวมในจุดเดียวกันบริเวณกึ่งกลาง ในแนวตั้งระหว่างวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ จะเกิดการรวมและหักล้างทางเฟส (ขึ้นอยู่กับความถี่และระยะห่างของตำแหน่งวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์)

     

           รูปแบบการกระจายเสียงในแนวตั้ง และกราฟตอบสนองความถี่ของ Butterworth

     จากภาพตัวอย่างจะเห็นว่า เสียงในแนวระนาบจะตอบสนองด้วยระดับความแรงปกติ แต่เมื่อวัดจากมุมแนวตั้งระดับความแรงจะเปลี่ยนแปลงไปตามมุมก้มเงยต่างๆ กัน และปรากฎเป็นจุดที่เสียงเสริมกันและหักล้างกัน

ในจุดที่เสียงรวมเสริมกันสูงสุด เรียกว่าแนว Peaking Axis ซึ่งจะให้ระดับความแรงสัญญาณมากกว่าปกติถึง +3dB และในแนวที่เสียงหักล้างกันเรียกว่า Cancellation Axis จะเกิดจุดบอดในช่วงความถี่ที่หักล้างกันเกือบหมด (ภาพตัวอย่างมีจุดตัดความถี่ที่ 1,700Hz) เมื่อย้อนกลับไปดูที่ภาพมุมกระจายเสียงในคอนเสิร์ตฮอลล์จะพบว่าบริเวณที่ นั่งในแนว Peaking Axis จะได้รับเสียงดังมากเพราะนอกจากจะให้เสียงเพิ่มขึ้น +3dB แล้วยังมีระยะห่างจากเวทีที่ใกล้กว่าผู้ฟังในแนวระนาบ (On-Axis) อีกด้วย ทำให้การกระจายเสียงไม่เท่าเทียมกันในแต่ที่นั่งแต่ละแถว

Mr. Siegfried Linkwitz เป็น คนแรกที่พบปัญหาและวิเคราะห์หาสาเหตุ รวมถึงหาแนวทางแก้ไขจนสรุปเป็นเอกสารและเผยแพร่ในชื่อ Active Crossover for Non-Coincidence Drivers ซึ่งเขายังให้เครดิตกับเพื่อนร่วมงาน Mr. Russ Riley ที่ช่วยให้แนวคิดในการแก้ปัญหาด้วยการซ้อน (Cascaded) วงจรของ Butterworth เข้าไปอีกชั้นหนึ่งและได้ผลลัพธ์อย่างที่ Linkwitz ต้องการ จึงให้ชื่อเรียกครอสโอเวอร์ชนิดนี้อย่างเป็นทางการว่า Linkwitz-Riley ซึ่งได้พูดถึงไปแล้วในตอนเกริ่นนำข้างต้น และครอสโอเวอร์ชนิดนี้ถูกนำไปใช้งานครั้งแรกในแบบ Active Crossover ที่ผลิตขึ้นโดยยี่ห้อ Sundholm และยี่ห้อ Rane สำหรับใช้ในระบบเสียง P.A.

   

     

            รูปแบบการกระจายเสียงในแนวตั้งของ Linkwitz-Riley


     เมื่อเปลี่ยนมาใช้ครอสโอเวอร์แบบ Linkwitz-Riley จะทำให้รูปแบบการกระจายเสียงในแนวตั้งเปลี่ยนเป็นดังภาพที่ 6 ซึ่งให้แนว Peaking Axis เป็นแนวเดียวกับ On-Axis เมื่อติดตั้งลำโพงในคอนเสิร์ตฮอลล์จะได้มุมกระจายเสียงที่เหมาะสมดังภาพ

           

                            มุมกระจายเสียงในคอนเสิร์ตฮอลล์ของ Linkwitz-Riley


    จะเห็นได้ว่า Linkwitz-Riley ได้ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหามุมกระจายเสียงในแนวตั้งที่เกิดขึ้นจากการรวม กันของเสียงจากวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์โดยมีเงื่อนไขว่าตำแหน่งติดตั้งของ วูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ต้องอยู่ในระนาบแนวตั้งที่เสมอกัน (จุดกำเนิดเสียงวัดจากโคนของกรวย) และไม่มีการปรับแต่ง Time-Alignment มาช่วย ยกเว้นแต่จะใช้เพื่อช่วยแก้ปัญหาการเหลื่อมตำแหน่งของลำโพงเสียเองดังภาพ

         

              ตำแหน่งลำโพงวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ที่เหลื่อมกันจะทำให้มุมกระจายเสียงเปลี่ยนไป สามารถแก้ไขได้ด้วยการตั้ง Time Alignment


  แหล่งข้อมูลอ้างอิง: บทความเรื่อง Linkwitrz-Riley Crossovers: A Primier เขียนโดย Dennis Bohn แห่ง Rane Corporation.


  ผมหวังว่าข้อมูลนี้คงมีประโยชน์กับผู้ที่คิดจะทำความรู้จักกับ crossover ได้บ้าง แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ยังมีรายละเอียดปลีกย่อยอีกเยอะมาก แล้ว ผมจะนำเสนอในโอกาสต่อไปครับ    :)

     
Define Me Radiant Charm  เชื่อในสิ่งที่เราเลือก และ ภูมิใจในความเป็นเราในแบบที่เราเป็น    

Define Me Radiant Bright ไม่ต้องปรับตัวเองให้เป็นใคร แต่เป็นเราในเวอร์ชั่นที่ดีขึ้นในทุกๆวัน

>>> ข้อมูลส่วนตัวครับ

ออฟไลน์ tfender

  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 5074
  • ถูกใจกด Like+ 100
  • เพศ: ชาย
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #4 เมื่อ: 17 ธันวาคม 2010, 04:38:29 PM »
มาเฝ้าติดตามช่วงต่อไปครับ dance2

ออฟไลน์ CreÃte_Lek ♫

  • BuRaPha_TeAm
  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 57604
  • ถูกใจกด Like+ 1370
  • เพศ: ชาย
  • DHT Crazy Club
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #5 เมื่อ: 18 ธันวาคม 2010, 08:29:28 AM »
 จากรูป และ คำอธิบาย จะเห็นได้ว่า แบบ butterworth มีมุมการกระจายเสียงที่แคบกว่า แต่มีโฟกัสที่แน่นอนชัดเจน ขณะที่ Linkwitz-riley มีมุมการกระจายที่กว้าง และ ครอบคลุมพื้นที่  ส่วน Bessel เกิดจากความคิดของคนที่พยายามจะรวมเอาทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน จะเห็นว่าค่าต่างๆจะเฉลี่ยอยู่ระหว่า butterworth กับ Linkwitz-Riley

                   ตัวกรองความถี่ชนิด 6 dB/Octave ไม่นิยมใช้เป็นครอสโอเวอร์เนตเวอร์ก    เพราะการลดของผลตอบสนองความถี่ไม่ชันพออาจ
จะ ทำให้ลำโพงเสียงสูุงกับเสียงกลางถูกขับด้วยสัญญาณที่แรงเกินไป  เพราะผลตอบสนองไม่ลดลงมากเท่าที่ควร      สำหรับนักออกแบบสมัคร
เล่นควรเลือใช้ตัวกรองแบบ "K คงที่ ( Constant K ) "  ถ้านักออกแบบอาชีพที่เชี่ยวชาญจะใช้ตัวกรองแบบ "m ดีไรฟ์ ( m derived) "  ซึ่งเหมาะ
ในการออกแบบกับลำโพงคุณภาพสูงที่จะควบคุมอิมพีแดนซ์  และลักษณะสมบัติการลดลงของผลตอบสนองได้อย่างละเอียด    ขอให้รู้ไว้คร่าวๆ  
ว่า ตัวกรองความถี่แบบ K คงที่  มีผลตอบสนองลดลงมากที่สุด 12 เดซิเบลต่อออกเตฟ
« แก้ไขครั้งสุดท้าย: 22 ธันวาคม 2010, 09:46:19 AM โดย create »
Define Me Radiant Charm  เชื่อในสิ่งที่เราเลือก และ ภูมิใจในความเป็นเราในแบบที่เราเป็น    

Define Me Radiant Bright ไม่ต้องปรับตัวเองให้เป็นใคร แต่เป็นเราในเวอร์ชั่นที่ดีขึ้นในทุกๆวัน

>>> ข้อมูลส่วนตัวครับ

ออฟไลน์ tfender

  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 5074
  • ถูกใจกด Like+ 100
  • เพศ: ชาย
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #6 เมื่อ: 18 ธันวาคม 2010, 09:20:43 AM »


แบบ เอ็ม ดีไรท์  แบบอนุกรม  และแบบขนาน  จุดที่แตกต่างในการเลือกนำไปใช้คืออะไรครับ  (ความแตกต่างของทั้ง 2 วงจรอ่ะครับพี่) [res] [res]

ออฟไลน์ tfender

  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 5074
  • ถูกใจกด Like+ 100
  • เพศ: ชาย
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #7 เมื่อ: 18 ธันวาคม 2010, 10:08:50 AM »
หากผมได้ค่าของลำโพงที่เลือก คือ  Woofer 200 - 1000 Hz.  และ Tweeter  1000 - 20Khz.   จะมีวิธีคิดคำนวณช่วงเลือกจุตัดความถี่อย่างไรครับพี่ [res]

ออฟไลน์ CreÃte_Lek ♫

  • BuRaPha_TeAm
  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • กระทู้: 57604
  • ถูกใจกด Like+ 1370
  • เพศ: ชาย
  • DHT Crazy Club
Re: ขอความรู้วงจร Crossover network แบบ 2St Order หน่อยครับผม
« ตอบกลับ #8 เมื่อ: 19 ธันวาคม 2010, 09:19:44 PM »


แบบ เอ็ม ดีไรท์  แบบอนุกรม  และแบบขนาน  จุดที่แตกต่างในการเลือกนำไปใช้คืออะไรครับ  (ความแตกต่างของทั้ง 2 วงจรอ่ะครับพี่) [res] [res]
กลับไปอ่านรายละเอียดในช่วงที่คุณถาม ช้าๆ ทีละบรรทัดแล้วทำความเข้าใจตามครับ ผมเขียนไว้ค่อนข้างชัดเจนถึง ข้อบ่งใช้ และ ผลของความแตกต่างระหว่าง 2 แบบ

 ส่วนอีกคำถาม ดูเหมือนว่าคุณเลือกใช้ลำโพง 2 ทาง ความถี่คัทออฟของวูฟเฟอร์มันถูกกำหนดด้วยตัวดอกลำโพงเองอยู่แล้วครับ ว่าสามารถตอบสนองความถี่ได้เท่าไหร่ ที่เหลือนอกจากนี้ ก็ขึ้นอยู่กับตู้ที่จะใช้ควบคุมความถี่ ซึ่งต้องดูจากค่า TS พารามิเตอร์ของดอกลำโพง เพื่อ เอาไปคำนวณหาปริมาตรของตู้  ส่วน ทวีตเตอร์ ตัด hi pass อยู่แล้ว จากจุดที่เลือก ก็ cut off ที่ 1000 Hz ครับ ตัด lowpass ให้ วูฟเฟอร์ และ Hipass ให้ ทวีตเตอร์ ใช้ดอกของอะไรครับ ทำไมตัดต่ำจัง
Define Me Radiant Charm  เชื่อในสิ่งที่เราเลือก และ ภูมิใจในความเป็นเราในแบบที่เราเป็น    

Define Me Radiant Bright ไม่ต้องปรับตัวเองให้เป็นใคร แต่เป็นเราในเวอร์ชั่นที่ดีขึ้นในทุกๆวัน

>>> ข้อมูลส่วนตัวครับ