Teoria i praktyka głośnikowa

[misiomor]

W wątku tytułowym znalazłem pytanie które początkowo przeoczyłem:

 

"Jakie są amatorskie sposoby zmniejszania zniekształceń głośników?"

 

Otóż IMHO możliwości ingerencji w sam przetwornik są niewielkie. W tweeterach jest najłatwiej - można rozebrać i np. to i owo wytłumić, natomiast w głośnikach stożkowych takie manewry są o wiele trudniejsze.

 

Natomiast walczyć ze zniekształceniami można głównie aplikacją:

 

- midwoofery można filtrować od dołu aktywnie bądź pasywnie (podział z subwooferem - który można zrobić w podstawce monitorka) tak żeby nie dopuścić do wychyleń na poziomie większym niż np. 0.5*Xmax dla wysterowania równego mocy znamionowej. W takim przypadku dostaniemy mniejsze zniekształcenia basu i mniejszą modulację średnich i wysokich basem.

 

- w przypadku twardomembranowców warto jest stosować pochyłe ścianki - żeby choć częściowo zmniejszyć wpływ break-up na harmoniczne

 

- pochyłe ścianki z racji lepszego wyrównania czasowego głośników dają możliwość stosowania filtrów elektrycznych wyższych rzędów niż dla ścianki pionowej, przy zachowaniu akustycznego rzędu zwrotki - a więc nic nie tracimy na fazie akustycznej a za to mamy mniej zniekształceń od tweetera obciążonego środkiem i midwoofera pracującego w obszarze łamania się membrany na różne sposoby.

[Gość cadam]

Żeby zmniejszyć zniekształcenia na basie, stosuje się konfigurację push-pull, gdzie jeden głośnik niskotonowy umieszczony jest tradycyjnie a drugi magnesem na zewnątrz obudowy. I tu mam dylemat. Jakie połączenie cewek drgających głośników jest lepsze: szeregowe czy równoległe i nie chodzi mi tu o impedancję ani o efektywność? Wiadomo, że głośnik podłączony do wzmacniacza, można potraktować jak zwarty "na krótko". Przy połączeniu szeregowym dwóch głośników w konfiguracji jak powyżej zachodzi ciekawe zjawisko, bo gdy popchnie się membranę jednego niskotonowca, to druga membrana, na skutek zaindukowania SEM w pierwszym, wykona ruch w tym samym kierunku. To mnie niepokoi bo np. jeśli tylko na JEDEN głośnik będzie działać jakaś fala stojąca wewnątrz obudowy to będzie ona wypromieniowana nie tylko przez ten jeden przetwornik ale i przez drugi wzmacniana. Przy równoległym połączeniu gdy jedną membranę naciśniemy druga wykona ruch w przeciwnym kierunku ale po podłączeniu wzmacniacza głośniki będą jakby zwarte w jednym punkcie i oddziaływanie jednego na drugi będzie znikome.

 

Jak się ma równoległość i szeregowość do zniekształceń liniowych i nieliniowych w układzie push-pull? A może są jakieś przesunięcia faz ruchu membran i to właśnie szeregowe połączenie kasuje skutki nie porządanch oddziaływań na membrany głośników.

Prosiłbym o rzeczową odpowiedź.

[misiomor]

Cadam:

 

Mogę się tutaj mylić, ale sprawność głośnika w przetwarzaniu energii elektrycznej na akustyczną jest zwykle niewielka (rzędu 0.1% do 3%), co pozwala mniemać że prądnicą też nie będzie zbyt efektywną - a połączenie głośników jeden jako prądnica, drugi jako odbiornik - ten drugi będzie wypromieniowywał znikomą część energii akustycznej pompowanej w pierwszy.

 

Choć z drugiej strony na rezonansie sprawy wyglądają inaczej, powiedzmy że efektywność referencyjna jest 1%, Qtc=1 i Qmc=10. Oznaczałoby to że peak rezonansowy jest 10 razy wyższy niż Re - a więc przy danym wysterowaniu napięciowym w rezonansie głośnik pobiera 10 razy mniej prądu niż w okolicach minimum impedancji - a więc jego rzeczywista sprawność przy Fc jest 10% (bo Qtc=1 oznacza pełną efektywność przy Fc).

 

Biorąc to wszystko pod uwagę, bardziej bałbym się transmisji drgań drogą ciśnieniową.

 

Zakładając że wzmak jest zwarciem, w głośniku pojawia się SEM - na pierwszy rzut oka połączenie równoległe wygląda na lepsze, bo wzmacniacz przejmuje praktycznie cały prąd z głośnika pobudzanego i nie oddziałuje on na drugi głośnik. Gdyby zastanowić się nad tym głębiej, sprawy nie są już tak oczywiste. Jeżeli zewrzemy uzwojenie głośnika i w niego pukniemy, pojawiające się SEM (i prąd w uzwojniu cewki) będą przeszkadzały ruchowi membrany. Teraz wyobraźmy sobie połączenie isobaric szeregowe - prąd głośnika pobudzanego mechanicznie będzie w obu powodował ruch w kierunku przeciwstawiającym się pobudzeniu. Ponieważ drugi głośnik będzie też pobudzany "ciśnieniowo" (co będzie IMHO dużo efektywniejsze i zapominać o tym nie należy) SEM działa w kierunku "dobrym". A więc niewykluczone że połączenie szeregowe jest lepsze. A najprawdopodobniej na jedno wyjdzie - bo w połączeniu równoległym wzmacniacz będzie też tłumił ruch głośnika pobudzanego "ciśnieniowo". Qtc w obu przypadkach powinno być takie samo - a więc różnic w tłumieniu isobarica jako całości byc nie powinno.

 

Oczywiście te dywagacje działają tylko gdy długość fali akustycznej jest duża w porównaniu z odległością między głośnikami isobaric'a. Kiedy dla wysokich f osiągamy z długością fali np. czterokrotność czy dwukrotność odległości między głośnikami całość zaczyna zachowywać się w sposób odbiegający od podstawowej teorii - i tłumienie ruchu na drodze elektrycznej może nie działąć, bo pobudzenie akustyczne (ciśnieniowe) zacznie dolatywać w przeciwfazie do tłumienia elektrycznego.

 

PS. Jak dla mnie isobaric jest w ogóle pomysłem nieszczególnym - zmniejsza tylko parzyste harmoniczne a zwłaszcza drugą - która jako nieszkodliwa sama w sobie i maskująca trzecią i wyższe bywa czasem wręcz pożyteczna, do tego większośc głośników ma problemy z za małym, trudnym do strojenia BR nawet kiedy pracują samodzielnie, a isobaric pogłębia ten problem. Kolejna sprawa - za cenę dwóch głośników mamy SPL jak z jednego. Jeszcze jedno - najlepszy funkcjonalnie układ głośników (magnesami do siebie) jest najgorszy z punktu widzenia odległości i zjawisk falowych. Do tego masa powietrza w komorze izobarycznej dodaje się do Mms, a jego przepływ z kolei powoduje dodatkowe straty. Same wady...

[adamo_0]

Isobaric to jednak 2 razy mniejsza obudowa.

[Gość cadam]

Misiomor napisałeś odpowiedź odnośnie konfiguracji push-pull, gdy jeden jest naprzeciw drugiego. Mnie chodziło o układ jak na rysunku.

Jeśli głośniki ustawione naprzeciw siebie zmniejszają drugą harmoniczną to, którą harmoniczną zmniejsza układ jak na rysunku?

[misiomor]

Cadam:

 

Układ push pull jak na rysunku zmniejsza tylko parzyste harmoniczne.

 

Parzyste harmoniczne biorą się z asymetrii dodatniej i ujemnej połówki. Natomiast zniekształcenia sinusoidy identyczne dla obu połówek dają tylko harmoniczne nieparzyste (np. trójkąt czy prostokąt).

 

Narysuj sobie wykres funkcji sin(x)+0.5*sin(2x) (druga harmoniczna) i sin(x)+0.5*sin(3x) (trzecia harmoniczna) to załapiesz o co chodzi.

[misiomor]

PS. Zamiast sin(x)+0.5sin(2x) lepszy będzie wykres sin(x)+0.5sin(2x-(pi/4)) - dla x w radianach czy sin(x)+0.5sin(2x-90) dla x w stopniach.

[misiomor]

Ta to jest jak się człowiek spieszy. Zamiast sin(x)+0.5*sin(2x-(pi/4)) powinno być sin(x)+0.5*sin(2x-(pi/2)) albo prościej sin(x)-0.5*cos(2x). W stopniach było prawidłowo. Tak czy siak chodzi o to żeby kształt połówek zniekształconej sinusoidy był symetryczny względem linii pionowej x=pi/2 (połówka dodatnia) oraz x=pi*3/2 (połówka ujemna).

[Gość cadam]

>misiomor

 

Pobawiłem się w składanie sinusoid programem graphmatica ( http://www.graphmatica.com/ ) i było to bardzo pouczające.

 

 

Cz ktoś zna wzory na obliczenie charakterystyk mocowych dla głośnika w obudowie basrefleks i zamkniętej?

[misiomor]

Cadam:

 

Jeszcze w sprawie tych harmonicznych - symetryczne zniekształcenia przejścia przez zero (brak wzmocnienia w zerze) związane z trzecią harmoniczną najlepiej widać na wykresie sin(x)-(sin(3x)/3).

 

Natomiast zniekształcenia sinusoidy przez parabolę (charakterystyka bliska funkcji transmitancji mosfeta), z zerowym wzmocnieniem dla minimów sinusoidy (funkcja y = 0.5*x^2 + x - 0.25) są widoczne na wykresie funkcji sin(x)-(cos(2x)/4).

 

Wzory na wytrzymałość - tutaj należałoby się przegryźć przez model Thiele'a Smalla, prawdę powiedziawszy prościej jest skorzystać z gotowych symulatorów.

[Gość cadam]

Firma Adire Audio opracowała układ magnetyczny XBL z podwójną szczeliną.

Manger poszedł w drugą stronę i zrobił podwójną cewkę w jednej szczelinie.

Czy patent Mangera na to rozwiązanie jest jeszcze w mocy?

[Gość cadam]

Z rysunku widać, że zasada działania jest podobna w obu pomysłach.

[Gość cadam]

Niczego nie ujmując tym dwóm genialnym konstruktorom myślę, że gdy Josef Manger wymyślił rozwiązanie z podwójną cewką w jednej szczelinie pewnie też wpadł na pomysł z jedną cewką w podwójnej szczelinie, ale z jakiegoś powodu nie opatentował tego.

Miało to miejsce prawie 40 lat temu, więc Dan Wiggins prawdopodobnie wiedział jak zbudowany jest przetwornik Mangera i miał ułatwione zadanie w wymyśleniu XBL^2. Nawet gdyby na rozwiązanie Mangera wygasł patent to, Wigginsowi nie opłacało się tego stosować, bo naśladownictwo przynosi ujmę a nowatorstwo podnosi prestiż i skonstruował XBL^2.

Jeśli się mylę to proszę o poprawienie mnie.

 

I jedno pytanie.

Wiadomo, że szerokopasmowy przetwornik Mangera doskonale odtwarza impulsy. Czy działające na podobnej zasadzie (fale gnące) panele NXT też są w tym dobre?

[Djeight]

Mam pytanie:

 

czy jest jakaś zasada na obliczanie mocy w danym paśmie częśtotliwości?

Dajmy na to wzmacniacz ma pasmo od 5Hz -35000Hz i moc 100W przy 8ohm to jakie moce będą przypadać na poszczególne głośniki ? np głośnik niskotonowy pasmo do 500Hz , średniotonowy pasmo od 500Hz do 4kHz i wysokotonówka od 4kHz do 20kHz , jako sygnał podajemy różowy szum który wysterowywuje wzmacniacz do mocy znamionowej 100W , to na poszczególne głośniki jakie mocy będą przypadać??

[Molibden]

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Wykres Power Distribution Chart.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Molibden]

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Wykres Power Distribution Chart.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Gość cadam]

Trochę niezłych publikacji:

http://www.klippel.de/download/group.asp?group=35

http://www.klippel.de/pubs/papers.asp

[ni_kita]

I co ? I wszystko po niemicku. :(

 

Ja prosze po francuzku publikacje, bo to zrozumie bez problemu.

(O polskim niestety nie wspomne, bo z pewnością nie ma dużo wartościowych artykułów z tej dziedziny)

[Gość cadam]

Większość artykułów jest po angielsku.

[misiomor]

>> cadam, 13 Kwi 2010, 18:36

 

Koledze się chyba pozajączkowało pochodzenie dynastii panującej w Wielkiej Brytanii z językiem angielskim.

[Gość cadam]

>>misiomor

 

Proszę o wyjaśnienie, chętnie dowiem się o co chodzi.

[misiomor]

Chodzi o to, że większość dynastii panujących pochodzi z Niemiec, jako że jeszcze do niedawna małżeństwa dynastyczne mogły być zawierane tylko między przedstawicielami rodzin panujących. A Niemcy mieli silne rozbicie dzielnicowe, a nawet jak dochodziło do scalania księstw, ród tracący władzę nie tracił statusu rodziny równej panującym. Stąd duża podaż niemieckich kandydatów do ożenku z panującymi w innych krajach, i w efekcie opanowanie tronów Europy przez niemieckie rody - jak dziedziczką tronu była kobieta, przejmowała nazwisko męża, najczęściej niemieckiego księcia. Takie też jest pochodzenie dynastii panującej w UK.

 

No ale to mocno OT jest.