Фазы грм: что это такое и как они работают

Фазы газораспределения двигателя. Что это такое?

Работа двигателя зависит от фаз газораспределения, то есть от своевременности открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. В обычном двигателе внутреннего сгорания клапаны приводятся в действие кулачками распределительного вала.

В данной статье объясним, что такое фазы газораспределения и их влияние на работу двигателя.

Что такое фазы газораспределения?

Фаза газораспределения — это период от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов.

Задача механизма газораспределения — обеспечить наивысшую эффективность наполнения и очистки цилиндра во время работы двигателя. От того, насколько грамотно подобраны фазы газораспределения,зависит экономичность мотора, мощность и развиваемый момент.

Влияние фаз газораспределения на работу двигателя

В большинстве двигателей фазы меняться не могут и работа таких двигателей не отличается высокой эффективностью. Из-за этого скорость и эффективность наполнения цилиндров при различных режимах работы двигателя неодинаковы.

Для работы на холостом ходу уместны узкие фазы газораспределения с поздним открытием и ранним закрытием клапанов без перекрытия фаз (время, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно). Почему? Потому что так удаётся исключить заброс выхлопных газов во впускной коллектор и выброс части горючей смеси в выхлопную трубу.

При работе на максимальной мощности ситуация меняется. С повышением оборотов время открытия клапанов сокращается, но для обеспечения высоких крутящего момента и мощности через цилиндры необходимо прогнать больший объём газов, нежели на холостом ходу. Как решить эту задачу? Открывать клапаны чуть раньше и увеличивать продолжительность их открытия, иными словами, сделать фазы максимально широкими.

При разработке двигателей конструкторам приходится увязывать ряд взаимоисключающих требований и идти на компромиссы. Посудите сами. С одними и теми же фазами двигатель должен обладать неплохой тягой на низких и средних оборотах, приемлемой мощностью — на высоких. И плюс ко всему устойчиво работать на холостом ходу, быть максимально экономичным и экологичным.

Изменяемые фазы газораспределения

Если научить газораспределительный механизм подстраиваться под различные режимы работы двигателя?

Один из способов это применение фазовращателя — специальной муфты, которая способна под действием управляющей электроники и гидравлики поворачивать распределительный вал на определённый угол относительно его первоначального положения. С повышением оборотов муфта проворачивает вал по ходу вращения, что ведёт за собой более раннее открытие впускных клапанов и как следствие — лучшее наполнение цилиндров на высоких оборотах.

Инженеры не остановились на этом и разработали ряд систем, способных не только двигать фазы, но и расширять или сужать их. В зависимости от конструкции это может достигаться несколькими способами.

Например, в тойотовской системе VVTL-i после достижении определённых оборотов (6000 об/мин) вместо обычного кулачка в работу начинает вступать дополнительный — с изменённым профилем. Профиль этого кулачка задаёт иной закон движения клапана, более широкие фазы и, кстати, обеспечивает больший ход. При раскрутке коленчатого вала до максимальных оборотов (около 8500 об/мин) на частоте вращения в 6000—6500 об/мин у двигателя словно открывается второе дыхание, которое способно придать автомобилю резкий и мощный подхват при ускорении.

А если попробовать изменять высоту подъёма? Такой подход позволяет избавиться от дроссельной заслонки и переложить процесс управления режимами работы двигателем на газораспределительный механизм. Ответ инженеров — механическая система управления подъёмом впускных клапанов. В таких системах высота подъёма и продолжительность фазы впуска изменяются в зависимости от нажатия на педаль газа. Экономия от применения системы бездроссельного управления составляет от 8% до 15%, прирост мощности в пределах 5—15 %.

Несмотря на то, что количество и размеры клапанов приблизились к максимально возможным, эффективность наполнения и очищения цилиндров можно сделать выше — за счёт скорости открытия клапанов. Правда, механический привод заменяется электромагнитным.

В чём плюс электромагнитного привода? Подъёма клапана можно довести до идеала, а продолжительность открытия клапанов позволяется менять в очень широких пределах. Электроника согласно программе время от времени ненужные клапаны может не открывать, а цилиндры отключать вовсе. Делается это в целях экономии, например, на холостом ходу или при торможении двигателем. Даже во время работы электромагнитный ГРМ способен превратить обычный четырёхтактный мотор в шеститактный.

Дальнейшее увеличение эффективности работы мотора за счёт ГРМ — невозможно. Выжать больше мощности и момента с того же объёма при меньшем расходе можно будет с применением иных средств. Например, комбинированного наддува или конструкций, изменяющих степень сжатия.

Фазы газораспределения двигателя автомобиля — что это такое и как они работают

В конструкцию четырехтактного двигателя, работающего по принципу выделения энергии во время сгорания смеси топлива и горючего, входит один важный механизм, без которого агрегат не сможет функционировать. Это ГРМ или газораспределительный механизм.

В большинстве стандартных моторах он устанавливается в головке блока цилиндров. Подробней об устройстве механизма рассказывается в отдельной статье. Сейчас сосредоточимся на том, что такое фаза газораспределения, а также как ее работа влияет на мощностные показатели мотора и его КПД.

Что такое фазы газораспределения двигателя

Коротко о самом механизме ГРМ. Коленчатый вал через ременный привод (во многих современных двс вместо прорезиненного ремня устанавливается цепь) соединен с распредвалом. Когда водитель запускает ДВС, стартер проворачивает маховик. Оба вала начинают синхронное вращение, но с разной скоростью (в основном за один оборот распределительного вала коленчатый совершает два оборота).

На распределительном валу имеются специальные кулачки, выполненные в форме капельки. Когда конструкция проворачивается, кулачок надавливает на подпружиненный шток клапана. Клапан открывается, позволяя топливно-воздушной смеси попасть в цилиндр или удалить выхлоп в выпускной коллектор.

Фазой газораспределения как раз и называется момент, когда клапан начинает открывать впускное/выпускное отверстие до того мгновения, когда происходит его полное закрытие. Каждый инженер, трудящийся над разработкой силового агрегата, рассчитывает, какой должна быть высота открытия клапана, а также на какое время он останется в открытом состоянии.

Влияние фаз газораспределения на работу двигателя

В зависимости от того, в каком режиме работает мотор, газораспределение должно начинаться либо раньше, либо позже. Это влияет на КПД агрегата, его экономичность и максимальный крутящий момент. Причина в том, что своевременное открытие/закрытие впускного и выпускного коллекторов имеет ключевое значение в максимально эффективном использовании энергии, высвобождающейся в процессе сгорания ВТС.

Если впускной клапан начинает открываться не в тот момент, когда поршень выполняет такт впуска, то будет происходить неравномерное наполнение полости цилиндра свежей порцией воздуха и горючее хуже смешается, что приведет к неполному сгоранию смеси.

Что касается выпускного клапана, то он тоже должен открываться не раньше, чем поршень займет нижнюю мертвую точку, но и не позже того, как он начнет свой ход вверх. В первом случае компрессия упадет, а вместе с ней мотор потеряет мощность. Во втором – продукты горения при закрытом клапане будут создавать сопротивление для поршня, начавшего свой подъем. Это дополнительная нагрузка на кривошипно-шатунный механизм, что может вывести из строя некоторые его детали.

Для адекватной работы силового агрегата требуются разные фазы газораспределения. Для одного режима нужно, чтобы клапана открывались раньше и закрывались позже, а для других – наоборот. Также имеет большое значение параметр перекрытия – будут ли одновременно открыты оба клапана.

Большинство стандартных моторов имеют неменяющееся газораспределение. Такой двигатель в зависимости от типа распредвала будет иметь максимальную эффективность либо в спортивном режиме, либо при размеренной езде на пониженных оборотах.

На сегодняшний день многие автомобили среднего и премиального сегмента оснащаются моторами, система газораспределения которых может менять некоторые параметры открытия клапанов, благодаря чему происходит качественное наполнение и вентиляция цилиндров при разных оборотах коленвала.

Вот как должно выполняться газораспределение на разных режимах двигателя:

1. Холостой ход требует так называемых узких фаз. Это означает, что клапана позже начинают открываться, а момент закрытия у них наоборот – ранний. Одновременного открытого состояния в таком режиме нет (оба клапана не будут одновременно открытыми). Когда вращение коленвала имеет небольшое значение, при перекрытии фаз выхлопные газы могут попадать во впускной коллектор, а некоторый объем ВТС – в выпускной.
2. Максимально мощный режим – для него нужны широкие фазы. Это такой режим, при котором из-за высоких оборотов клапаны имеют меньшую продолжительность открытого положения. Это приводит к тому, что при спортивной езде наполняемость и проветривание цилиндров выполняется некачественно. Чтобы исправить ситуацию, фазы газораспределения нужно изменять, то есть клапаны нужно раньше открыть, а их продолжительность в таком положении должно увеличиться.

Разрабатывая конструкции моторов с изменяемыми фазами газораспределения, инженеры учитывают зависимость момента открытия клапанов от оборотов коленвала. Эти сложные системы позволяют делать мотор максимально универсальным для разных стилей езды. Благодаря такой разработке агрегат показывает широкий спектр возможностей:

• На низких оборотах мотор должен быть тягучим;
• При повышении оборотов он не должен терять мощность;
• Независимо от того, в каком режиме работает ДВС, экономия топлива, а вместе с ней и экологичность транспорта, должна иметь максимально возможный уровень для конкретного агрегата.

Все эти параметры можно изменять за счет замены конструкции распределительных валов. Однако и в этом случае КПД мотора будет иметь свой предел только на одном режиме. Как насчет того, чтобы мотор мог менять профиль самостоятельно в зависимости от количества оборотов коленчатого вала?

Изменяемые фазы газораспределения

Сама по себе идея менять время открытия клапанов в процессе работы силового агрегата не нова. Эта мысль периодически появлялась в умах инженеров, которые занимались разработкой еще паровых двигателей.

Так, одна из подобных разработок называлась редуктором Стивенсона. Механизм изменял время поступления пара в рабочий цилиндр. Режим назывался «отсечение пара». Когда срабатывал механизм, напор перенаправлялся в зависимости от конструкции транспортного средства. По этой причине старинные паровозы помимо дыма выбрасывали еще и клубы пара, когда состав стоял на месте.

Работа с изменением фаз газораспределения также велась с авиационными агрегатами. Так, экспериментальная модель мотора V-8 от компании Clerget-Blin мощностью в 200 лошадиных сил могла менять этот параметр за счет того, что конструкция механизма включала скользящий распредвал.

А на моторе Lycoming XR-7755 устанавливались распределительные валы, в которых имелись два разных кулачка на каждый клапан. Устройство имело механический привод, и активировался самим пилотом. Он мог выбрать один из двух вариантов в зависимости от того, ему нужно поднять самолет в небо, уйти от погони или просто выполнить экономичный перелет.

Что касается автомобилестроения, то над применением данной идеи начали задумываться инженеры еще в 20-х годах прошлого столетия. Причиной стало появление высокооборотистых моторов, которые устанавливались на спорткары. Повышение мощности в таких агрегатах имело определенный предел, хотя агрегат можно было раскрутить и сильнее. Чтобы транспортное средство имело большую мощность, вначале только увеличивали объем двигателя.

Первым, кто внедрил изменяющиеся газораспределительные фазы, был Lawrence Pomeroy, который работал главным конструктором автокомпании Vauxhall. Он создал мотор, в котором в газораспределительном механизме устанавливался особенный распредвал. Ряд его кулачков имел несколько комплектов профилей.

4.4-литровый H-Type в зависимости от оборотов коленчатого вала и нагрузки, которую тот испытывал, мог перемещать распредвал по продольной оси. Благодаря этому менялось время и высота открытия клапанов. Так как эта деталь имела ограничения в перемещении, управление фазами также имело свой предел.

Осуществлением подобной идеи занималась также компания Porsche. В 1959-м году появился патент на «колеблющиеся кулачки» распределительного вала. Эта разработка должна была менять высоту подъема клапанов, а вместе с тем и время их открытия. Разработка так и осталась на стадии проекта.

Самым первым работоспособным механизмом управления фазами газораспределения была разработка компании Fiat. Изобретение разработал Giovanni Torazza в конце 60-х гг. В механизме использовались гидротолкатели, которые меняли точку опоры толкателя клапана. Устройство работало в зависимости от того, какими были обороты двигателя и давление во впускном коллекторе.

Однако первым серийным автомобилем с изменяемыми фазами ГР был от Alfa Romeo. Модель Spider 1980-го года выпуска получила электронный механизм, меняющий фазы в зависимости от режимов работы ДВС.

Способы изменить продолжительность и ширину фаз газораспределения

На сегодняшний день существует несколько типов механизмов, меняющих момент, время и высоту открытия клапанов:

1. В самом простом исполнении это особенная муфта, которая установлена на привод газораспределительного механизма (фазовращатель). Управление осуществляется благодаря гидравлическому воздействию на исполняющий механизм, а контроль выполняет электроника. Когда двигатель работает на холостых оборотах, распредвал находится в изначальном положении. Как только обороты повышаются, электроника реагирует на этот параметр, и активирует гидравлику, которая немного проворачивает распределительный вал относительно первоначального положения. Благодаря этому клапаны открываются немного раньше, что дает возможность быстрее наполнить цилиндры свежей порцией ВТС.
2. Изменение профиля кулачков. Это разработка, которой пользуются автомобилисты уже достаточно давно. Если установить распредвал с нестандартными кулачками, можно заставить агрегат работать с большей эффективностью на повышенных оборотах. Однако такую модернизацию должен выполнять разбирающийся механик, что приводит к большим растратам. В моторах с системой VVTL-i распредвалы имеют несколько комплектов кулачков с разными профилями. Когда ДВС работает на холостых оборотах, свою функцию выполняют стандартные элементы. Как только показатель оборотов коленвала перемещается за отметку в 6 тысяч, распределительный вал немного смещается, благодаря чему в работу вступают другой комплект кулачков. Похожий процесс происходит, когда двигатель раскручивается до 8.5 тысяч, и начинает работать третий комплект кулачков, которые делает фазы еще шире.
3. Изменение высоты открытия клапана. Эта разработка позволяет одновременно изменять режимы работы ГРМ, а также исключить дроссельную заслонку. В таких механизмах нажатие на педаль акселератора активирует механическое устройство, которое влияет на силу открытия впускных клапанов. Такая система обеспечивает сокращение расхода топлива приблизительно на 15 процентов, а также повышение мощности агрегата на столько же. В более современных моторах используется не механический, а электромагнитный аналог. Достоинство второго варианта в том, что электроника способна более эффективно и плавно изменять режимы открытия клапанов. Высота подъема может быть практически идеальной, а время открытия может иметь более широкие пределы по сравнению с предыдущими модификациями. Такая разработка ради экономии горючего может даже отключить некоторые цилиндры (не открывать некоторые клапаны). Такие моторы активируют систему, когда машина останавливается, но ДВС не нужно выключать (например, на светофоре) или когда водитель замедляет авто при помощи ДВС.

Зачем менять фазы газораспределения

Применение механизмов, изменяющих фазы газораспределения позволяют:

• Более эффективно использовать ресурс силового агрегата на разных режимах его работы;
• Увеличить мощность без необходимости в установки нестандартного распредвала;
• Сделать транспортное средство более экономичным;
• Обеспечить эффективное наполнение и вентиляцию цилиндров на высоких оборотах;
• За счет более эффективного сгорания воздушно-топливной смеси повысить экологичность транспорта.

Так как разные режимы работы ДВС требуют своих параметров фаз газораспределения, с использованием механизмов изменения ФГР машина может соответствовать идеальным параметрам мощности, крутящего момента, экологичности и экономичности. Единственная проблема, которую пока ни один производитель не может решить, это дороговизна устройства. По сравнению со стандартным мотором аналог, оснащенный подобным механизмом, будет стоить почти в два раза больше.

Некоторые автомобилисты используют системы изменения фаз газораспределительного механизма, чтобы повысить мощность авто. Однако с помощью модифицированного ГРМ максимум из агрегата невозможно выжать. О других возможностях читайте здесь.

В завершение предлагаем небольшое наглядное пособие о работе системы изменения фаз газораспределения:

Система изменения фаз газораспределения на примере CVVT

Смотрите это видео на YouTube

Вопросы и ответы:

Что называется фазой газораспределения? Это момент, когда открывается/закрывается клапан (впускной или выпускной). Этот термин выражается в градусах поворота коленвала двигателя.

Что влияет на фазы газораспределения? На фазы газораспределения влияет режим работы двигателя. Если в ГРМ нет фазовращателя, то максимальный эффект достигается только в определенном диапазоне оборотов мотора.

Для чего нужна диаграмма фаз газораспределения? Эта диаграмма показывает, насколько эффективно происходит наполнение, сгорание и очистка в цилиндрах в конкретном диапазоне оборотов. Она позволяет грамотно подобрать фазы газораспределения.

Главная » Статьи » Автотермины » Что такое фазы газораспределения и как они работают

Временная фаза, поясняется энциклопедией RP Photonics; джиттер

Примечание: поле поиска по ключевому слову статьи и некоторые другие функции сайта требуют Javascript, который, однако, отключен в вашем браузере.

В литературе временной джиттер лазера с синхронизацией мод часто определяется как спектральная плотность мощности не временного отклонения Δ t , а скорее временной фазы , которая определяется следующим образом:

, где Δ t — ошибка синхронизации, T — период импульса и f _rep — частота повторения импульсов.

Это определение основано на рассмотрении излучаемой последовательности импульсов как (обычно сильно ангармонического) колебания оптической мощности, которое в бесшумном случае можно рассматривать как состоящее из синусоидального сигнала и его целочисленных гармоник, т. е. как ряд Фурье.
Один период импульса соответствует изменению временной фазы на 2π.

Спектральная плотность мощности, соответствующая временной фазе, измеряется в радах ² Гц ⁻¹ .
Также принято указывать 10-кратный логарифм по основанию 10 в единицах дБн/Гц.

Конечно, временную фазу никогда не следует путать с оптической фазой, но это может произойти, если упоминается «фазовый шум», но не уточняется, о какой фазе идет речь.
Оба типа фаз происходят, например. в контексте лазеров с синхронизацией мод.

вопросов и комментариев от пользователей

Здесь вы можете оставить вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о принятии на основе определенных критериев. По существу, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы удалили его в ближайшее время. (См. также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личную обратную связь или консультацию от автора, свяжитесь с ним, например. по электронной почте.

Ваш вопрос или комментарий:

Проверка на спам:

  (Пожалуйста, введите сумму тринадцати и трех в виде цифр!)

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже отзовете свое согласие, мы удалим эти материалы.) Поскольку ваши материалы сначала просматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

См. также: временной джиттер, последовательности импульсов, фазовый шум
и др. статьи в рубриках колебания и шумы, оптическая метрология

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем сайте, в социальных сетях, на дискуссионном форуме, в Википедии), вы можете получить необходимый код здесь.

HTML-ссылка на эту статью:

  
 Статья о фазе синхронизации 
 в  
 RP Photonics Encyclopedia 

С предварительным изображением (см. рамку чуть выше):

  
  alt="article"> 

Для Википедии, например. в разделе «==Внешние ссылки==»:

 * [https://www.rp-photonics.com/timing_phase.html 
 статья о 'Фазе синхронизации' в Энциклопедии RP Photonics] 

Разница во времени или полярность? — Профессиональные аудиофайлы

Одной из самых запутанных тем в аудио является фаза. Я думаю, что отчасти это сбивает с толку то, что люди используют его в отношении более чем одной проблемы.

То, что всегда, кажется, проясняет для меня: выясните, какой именно аспект беспокоит, а затем сосредоточьтесь на той части, которая имеет значение. Это такая проблема, что я избегаю использовать слово «фаза», чтобы избежать путаницы.

На самом деле, говоря о фазе, люди имеют в виду две вещи: полярность или временную разницу.

Надеемся, что их различение поможет вам решить, следует ли вам нажимать кнопку инвертирования или перемещать микрофон, когда что-то звучит странно.

Полярность

На некоторых микрофонных предусилителях и другом звуковом оборудовании вы увидите кнопку с надписью «Фаза», «Реверс фазы», ​​«Инверсия фазы» и т. д. Это действительно полярность.

Инженеры будут говорить о соединениях XLR, когда контакт 2 горячий, а контакт 3 горячий. Это тоже полярность.

Если у вас есть два микрофонных элемента как можно ближе друг к другу, и их объединение значительно снижает общий уровень, кто-то может описать это как наличие одного микрофона не в фазе с другим, но на самом деле это полярность.

Звук — это вибрация воздуха. Молекулы то толкаются, то притягиваются, то толкаются, то притягиваются и так далее. Эти колебания воздуха представляют собой силу, которая перемещает элемент микрофона. Когда воздух давит на элемент, на волне должен быть подъем выше нуля. Когда воздух тянет элемент, должно быть падение ниже нуля.

Это нажатие или вытягивание — это полярность. Если вы поменяете полярность, нажатие на элемент микрофона вызовет падение ниже нуля, а не повышение выше. Это также вызовет рост выше нуля для тяги микрофонного элемента вместо падения ниже. Теперь некоторые утверждают, что вы можете услышать разницу на одном канале между Push = Rise и Push = Drop. Я не собираюсь спорить ни о том, ни о другом. Дело в том, что ничто не двигалось раньше или позже во времени. Мы просто инвертировали двухтактную зависимость между давлением воздуха и его электрическим/выборочным представлением.

Рассмотрим в качестве проблемы идеальный случай полярности: объедините два одинаковых сигнала (по громкости, спектру и времени) и громкость удвоится. Если вы поменяете полярность только одного из этих сигналов (как показано выше) и скомбинируете их, они полностью нейтрализуются.

РЕКЛАМА

Разница во времени

Люди будут предупреждать, когда вы используете более одного микрофона на источнике, будьте осторожны, чтобы не создавать проблемы с фазой. Когда звук малого барабана раньше попадает в микрофон, чем в оверхэды, это можно более точно описать как разницу во времени.

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

Цифровая обработка сигнала может вызвать задержку, которую иногда называют «фазовой». Вы знаете: латентность, как в позднем, как в разнице во времени.

Разница во времени может вызвать гребенчатую фильтрацию. Это не может быть. Так что, даже если вы поняли, что имеете дело с разницей во времени, а не с полярностью, вам нужно исследовать гребенчатую фильтрацию. Большинство опытных специалистов по звуку узнают звук очевидной гребенчатой ​​фильтрации, когда слышат его. В других случаях это может быть едва уловимым, делая звук менее желательным, но не обязательно «фазовым».

Условия, при которых возникает гребенчатая фильтрация

Когда дело доходит до записи музыки с помощью микрофонов, гребенчатая фильтрация возникает при определенных обстоятельствах. Если мы хотим уменьшить вероятность гребенчатой ​​фильтрации, нам нужно знать, что вызывает ее, а что нет, чтобы мы могли точно сосредоточиться на предотвращении.

Широкополосный
По моему опыту, большинство музыкальных инструментов являются широкополосными. Напротив, когда вы используете генератор тона для создания синусоидальной волны 1 кГц, это одна частота, а не широкополосный музыкальный сигнал. Фаза — это проблема для определенной частоты, например, для тона 1 кГц. Но гребенчатые фильтры применяются для широкополосных сигналов.

Все, что сложнее синусоидального сигнала, будет не столько проблемой фазы, сколько проблемой гребенчатой ​​фильтрации, особенно сильно атональные инструменты (например, малый барабан) или инструменты, высота звука которых меняется во времени (например, как щипковая струна меняет высоту звука).

Длительность
Гребенчатая фильтрация более заметна, когда широкополосный сигнал имеет значительную длительность. Белый или розовый шум являются экстремальными примерами широкополосной длительности (они продолжаются бесконечно, или «стационарное состояние») и, скорее всего, будут иметь слышимую гребенчатую фильтрацию.

Чем более ударный (короче) звук, тем меньше вероятность того, что вы заметите гребенчатую фильтрацию. В крайних случаях переходный процесс может быть настолько коротким, что к моменту начала задержанной версии он становится не слышимым.

Разница громкости
Если малый барабан находится в микрофоне A, а также в микрофоне B, и между ними есть задержка в несколько миллисекунд, они будут иметь тенденцию к гребенчатому фильтру, если вы их объедините. Но если громкость малого барабана отличается в микрофонах на 9дБ или более, гребенчатая фильтрация не будет слышна.

РЕКЛАМА

Могут быть другие звуки, общие для микрофонов A и B, но что ограничивает слышимость гребенчатой ​​фильтрации для малого барабана, так это разница в громкости малого барабана в этих микрофонах. Если вы можете добиться разделения малого барабана на 9 дБ или более, вы можете эффективно устранить гребенчатую фильтрацию для малого барабана.

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

Задержка
Другим ограничением является величина задержки. Большая часть гребенчатой ​​фильтрации происходит, когда задержка составляет менее 30 миллисекунд (мс), в зависимости от трех предыдущих факторов. Как только вы превысите 30 мс, задержки начнут восприниматься как дискретные эхо.

Поскольку звук распространяется со скоростью примерно 1 мс на фут, гребенчатые фильтры не будут проблемой для микрофонов, находящихся на расстоянии 30 футов и более друг от друга. Однако за пределами 30 футов вместо этого вы можете получить действительно странное эхо.

Взаимодействие
Направленные микрофоны могут помочь справиться с разницей громкости в 9 дБ и более. Например, кардиоидный микрофон теоретически на 6 дБ ниже при отклонении от оси на 90 градусов. Но не все микрофоны соответствуют теории. Внеосевой отклик микрофона заслуживает вашего внимания, если вы хотите предотвратить гребенчатую фильтрацию.

Если бы у вас было два микрофона относительно близко друг к другу, и вы просто микшировали один на 9 дБ или ниже, чем другой, это также могло бы устранить слышимую гребенчатую фильтрацию. Конечно, возможно и обратное… что вы не слышали гребенчатые фильтры во время трекинга, но как только вы смешали вещи и разнесли микрофоны в пределах 9 дБ друг от друга, то это стало слышно. Добавьте динамические изменения громкости (сжатие, автоматизация громкости), и вы можете получить гребенчатую фильтрацию несколько раз, но не другие. Это может быть непростой задачей.

Теперь, если ваши микрофонные каналы никогда не объединяются, вы никогда не получите гребенчатую фильтрацию этих двух разных сигналов. Кто-то может жестко панорамировать микрофон A влево и микрофон B вправо, думая: они не объединяются (разные каналы), поэтому фильтровать они не будут. Но поскольку существует множество различных способов, которыми стерео может превратиться в моно, хорошей идеей будет подумать о том, как звучит ваше стерео в моно, особенно если разница во времени может отфильтровать звук и сделать ваш микс ужасным.

Вот почему разнесенная пара барабанных оверхэдов должна быть проверена в моно — чтобы убедиться, что разница во времени не вызывает слышимой гребенчатой ​​фильтрации при объединении. Если они это сделают, я считаю, что наиболее подходящим решением будет изменить положение микрофонов (расстояние и/или угол) для большего разделения… 9дБ и более. Или поменяйте микрофоны (другого типа и/или другого типа), чтобы увеличить разделение. Или совместите микрофоны, чтобы устранить всю разницу во времени.

Дополнительная литература

См. также информацию о гребенчатой ​​фильтрации, фазовом сдвиге и изменении полярности от Moulton Laboratories.

Большую часть того, что я знаю о гребенчатых фильтрах, я узнал из книги Ф. Альтона Эвереста The Master Handbook of Acoustics (Amazon).