ИТУН vs ИНУН - или реальность, как она есть

[Nota Bene]

Предлагаю в этой ветке обсудить особенности работы ДГ про работе от усилителей типа ИНУН (обычный УНЧ) и ИТУН (усилитель с высоким выходным сопротивлением). Подопытный среднечастотный динамик - 25ГДС1-8 (RRR) в боксе 4,5 литра (13х22х16см) с заполнением ватой. Питается от усилителя, режим работы которого ИНУН/ИТУН переключается вручную. Собственные искажения усилителя - 0,008% в полосе рабочих частот. Микрофон - динамический типа SPC MD100 (Philips), включенный в обычный микрофонный вход звуковой карты. Не калиброван.
По просьбам трудящихся результаты измерений перенесены в пост #2.
-------------------------------------
А начиналось это так (вот тут и дальше) -

чему помогает ИТУН, а чему он мешает?

Очень много эта тема обсуждалась на хи-фи.ру в теме "Токовое управление". Если кратко - в ДГ исключаются эффекты, связанные с тепловой модуляцией сопротивления ЗК, как то - тепловая интермодуляция и термокомпрессия, а также на СЧ/ВЧ - исключаются искажения, вносимые нелинейностью индуктивности ЗК, являющейся частью импеданса ДГ на этих частотах. Эта нелинейность обусловлена неидеальностью магнитной цепи динамика.
А так как все ДГ разрабатывались под управление ИНУНом, то токовое управление приводит к искажению АЧХ. Кроме того ухудшается демпфирование диффузора. Но эти трудности преодолимы

Вот, по порядку, с вашей помощью и попробуем разобраться
А измерения будут продолжены.

[vitt]

С какого перепугу R1 у вас включен параллельно источнику ЭДС? Абстрагируемся: убираем ИТУН (что слева R1), начинаем качать диффузор, пытаясь нагреть катушку динамика током от источника ЭДС. Потом чешем репу

Да, согласен, все перепутал. Нарисуем так:

И ЭДС не создает тока - что для нас благо. Но ИТУН на резонансе все еще хорошо!

Да, он не демпфирует, но это за нас сделает корректор АЧХ (в смысле, предискажениями исключит колебания - см. корректор Линквица). А то, что при питании током у нас нет токов противо-ЭДС - это одно из преимуществ ИТУНа. Непонятно, почему многие отказываются от него в области резонанса, при этом дополнительно усложняя схему тракта.

Пы.Сы. Что-то я давно не общался по теме, сорри, что ввожу в заблуждение.

[Nota Bene]

Пы.Сы. Что-то я давно не общался по теме, сорри, что ввожу в заблуждение.

Все это (демпфирование) прекрасно видно на графиках АЧХ НЧ динамика:

Желтый - питание от ИНУН, синий - от ИТУНа. При каком-то конечном выходном сопротивлении усилителя, график АЧХ будет располагаться между этими двумя графиками.
АЧХ, естественно, можно/нужно корректировать любым желаемым способом.

[EUGENE]

Привет
Проведите простой опыт:
Круглая батарейка - амперметр - динамик. Соединить последовательно так, что бы диффузор втянулся. Глядя на стрелку толкнуть диффузор ещё глубже (имитация свободного колебания).
Куда дёрнулась стрелка?
Круглая батарейка - вольтметр - динамик. Соединить параллельно так, что бы диффузор втянулся. Глядя на стрелку толкнуть диффузор ещё глубже.
Куда дёрнулась стрелка?
Что нужно для демпфирования: ПОС или ООС по току/напряжению?
С уважением
ES

[apson]

Доказательности уровня эффективности демпфирования на качество воспроизведения от числа и его порядка – не существует.
Рассматривая работу ЗК в области мех-резонаса, можно сравнить с пружиной.
При растяжении пружины, чем сильнее пружина и чем на большую длину её растягивать, тем больше энергии она запасёт. То же самое происходит при отклонении ЗК от центра равновесия, чем большее отклонение получит катушка, тем больше энергии в ней накопиться и тем менее предсказуемый ход возврата в точку равновесия. Так как, при Rвых много больше сопротивления нагрузки, силы механического подвеса ДГ будут диктовать свои скорости движения ЗК. Ну а свойства механического подвеса у каждого ДГ, мы знаем, свои.
Моё мнение, при расчетах выходных электрических характеристик УМЗЧ необходимо принимать ДГ не как пассивный элемент нагрузки, а как динамический мотор, у которого существует своё выходное сопротивление, как и у всех активных генераторах энергии.

Естественно,что у каждого громкоговорителя своя переходная характеристика и она зависит, в том числе ,и от величины выходного сопротивлния
источника сигнала,однако,она наилучшая для данного громкоговорителя при его величине близкой к нулю, и эта характеристика существенно
ухудшается с увеличением выходного сопротивления.По счастливой случайности, мне нет необходимости это доказывать т.к. это изложено в большом числе публикаций,например,в книге М.М.Эфрусси.Громкоговорители и их применение.М.,Энергия.1974.Глава 4(см.рис в приложение)

[EUGENE]

Привет

...переходная характеристика...

Это свободные колебания и они бывают в узкой части рабочего диапазона частот.
С уважением
ES

[scorpin]

Желтый - питание от ИНУН, синий - от ИТУНа.

Синий - надо читать красный?

[Nota Bene]

Синий - надо читать красный?

А вы синий разве не видите?
Желтый и синий графики получены с акселерометра, красный график - с микрофона в ближней зоне. Взято из статьи "Вниз по лестнице, ведущей вверх... или ЭМОС в низкочастотном звене АС."

[scorpin]

А вы синий разве не видите?

Всё хорошо видно. Статью читал по диагонали.

---------- Добавлено в 19:50 ---------- Предыдущее сообщение в 19:49 ----------

и эта характеристика существенно
ухудшается с увеличением выходного сопротивления.

Связывать улучшение характеристик ДГ с уменьшением Rвых усилителя, на мой взгляд, сомнительное занятие. В книге М. М. Эфрусси говорится о неком сравнительном эксперименте с двумя номиналами резисторов, но не показана вся цепь измерительных приборов. Картинки, это не критерий для понимания – что лучше, а что хуже и, в данном случае остаётся верить на слово.
ИНУН и ИТУН – это две крайние, абсолютно противоположные точки на шкале сопротивлений нагрузок; первый случай характеризует стабильность напряжения на всех нагрузках – от нуля до бесконечности. Второй случай характеризует стабильность тока на всех нагрузках, включая ноль и бесконечность. Всё это – теоретическая условность. Нам нужно понять практическую связь величины выходного сопротивления УМ на качественные показатели работающего от него ДГ. Было бы интересно узнать, какие изменения происходят в звуке (КНИ) при работе ДГ от одного усилителя при условии изменения только одного фактора: Изменение Rвых УМ от 0,001Ом; 0,01Ом; 0,1Ом; 1,0 Ом; 2,0Ом; 3,0Ом; 4,0Ом; 5,0Ом; 6,0Ом; 7,0Ом; 8,0Ом; 9,0Ом; 10Ом и так до максимального импеданса колонки на которой производят измерения. Сравнить слуховые ощущения с результатами измерительных данных.

[gross]

Было бы интересно узнать, какие изменения происходят в звуке (КНИ) при работе ДГ от одного усилителя при условии изменения только одного фактора: Изменение Rвых УМ от 0,001Ом; 0,01Ом; 0,1Ом; 1,0 Ом; 2,0Ом; 3,0Ом; 4,0Ом; 5,0Ом; 6,0Ом; 7,0Ом; 8,0Ом; 9,0Ом; 10Ом и так до максимального импеданса колонки на которой производят измерения.

В начале этой ветки, (которой уже 6 лет, кстати) есть такие измерения. Может быть не тем инкрементом, что Вы указали, но суть от этого не меняется.
Было бы интересно посмотреть данные для головок с "продвинутым" мотором. Если у Вас есть такие, и Вы готовы сделать измерения, было бы очень интересно. Под "продвинутым" мотором я имею в виду - с медными кольцами в зазоре и в его районе, и соответственно с низкой индуктивностью. Только измерять нужно хорошим микрофоном (переделанным элекетретным или электродинамическим). Иначе результаты могут быть искажены.

[scorpin]

В начале этой ветки, (которой уже 6 лет, кстати) есть такие измерения. Может быть не тем инкрементом, что Вы указали, но суть от этого не меняется.

В прочтённых мною работах Наиля много измерений, однако, там ставятся другие задачи.
КНИ связаны с другими факторами. Если не трудно, конкретное место, где показаны измерения зависимости КНИ от Rвых УМ.
Чтобы провести такие измерения и соблюсти корректность измерений, надо иметь набор хороших приборов и специфичный УМЗЧ с точными переключениями Rвых. Много времени уйдёт на измерительный процесс и составление табличных результатов, а затем анализировать табличные данные. К сожалению у меня таких возможностей нет.

[gross]

Почитал сейчас начало ветки, согласен, на Ваш вопрос, scorpin, "Изменение Rвых УМ от 0,001Ом; 0,01Ом; 0,1Ом; 1,0 Ом; 2,0Ом; 3,0Ом; 4,0Ом; 5,0Ом; 6,0Ом; 7,0Ом; 8,0Ом; 9,0Ом; 10Ом и так до максимального импеданса колонки" там ответа я не нашел.
Я проводил исследования не для колонки, а для отдельных головок, и цели ставил немного другие. Для ответа на вопрос в вашей постановке, придется Вам самому провести необходимые измерения.

Offтопик:
На счет необходимых приборов и особенно времени на обработку результатов, составление таблиц, анализ данных своих измерений - это я не комментирую.

[EUGENE]

Привет

...Изменение Rвых УМ от 0,001Ом; 0,01Ом; 0,1Ом; 1,0 Ом; 2,0Ом; 3,0Ом; 4,0Ом; 5,0Ом; 6,0Ом; 7,0Ом; 8,0Ом; 9,0Ом; 10Ом и так до максимального импеданса колонки на которой производят измерения. Сравнить слуховые ощущения с результатами измерительных данных.

Попробуй к ИТУНу с коф. усиления 20 добавить регулируемую цепь ООС по напряжению с регулировкой усиления 20...200. Покрути потенциометр и сделай выводы для начала на слух.
С уважением
ES

[scorpin]

анализ данных своих измерений - это я не комментирую

Правильно, как говорится – без комментариев.
Все позиции Rвых измеряю в течении последних десяти лет и мне не надо уже убеждаться, что оптимальность величины выходного сопротивления для динамической нагрузки – существует. Тем более, что эта физическая закономерность подтверждается математическими расчетами.

[anatol0]

мне не надо уже убеждаться, что оптимальность величины выходного сопротивления для динамической нагрузки – существует

Теперь ещё и динамическая нагрузка...
Хотелось бы для себя уяснить, когда Вы говорите об отимальном выходном сопротивлении, имеется ввиду УНЧ, нагруженный на многополосную АС с пассивным кроссовером или УНЧ, работающий непосредственно на головку (например, полосовой усилитель в активной АС) ?

[scorpin]

когда Вы говорите об отимальном выходном сопротивлении,

Пассивные кроссоверы, вроде бы всё “устаканивают“, поэтому с ИНУН – стандартные формулы и процедуры.
Меня больше интересуют методы отказа от кроссоверов в АС или, терпимый случай – когда в АС применяются фильтры не более первых порядков.
Поиски оптимального Rвыходного УМ позволяет решить бОльшую часть проблем и противоречий в разработке УМЗЧ. Об этом я говорил выше.

---------- Добавлено в 22:18 ---------- Предыдущее сообщение в 22:17 ----------

сначала получаем заведомо устойчивый – концептуально устойчивый усилитель, а затем на его основе, дорабатывая и внедряя современные наработки, добиться качественных показателей.

Устойчивый усилитель – это, как раз, тот усилитель, который имеет оптимальное Rвых по отношению к динамической нагрузке (грубо говоря – к колонке).
Что касается многополосных систем и активных кроссоверов, то, моё мнение, приемлемо только в профессиональной аппаратуре.

[anatol0]

Меня больше интересуют методы отказа от кроссоверов в АС

в сочетании с

Что касается многополосных систем и активных кроссоверов, то, моё мнение, приемлемо только в профессиональной аппаратуре.

означает ШП головку.

Поиски оптимального Rвыходного УМ позволяет решить бОльшую часть проблем и противоречий в разработке УМЗЧ.

То есть Вы полагаете, что обеспечив "оптимальное" выходное сопротивление, можно

решить бОльшую часть проблем и противоречий в разработке УМЗЧ

?

[scorpin]

То есть Вы полагаете, что обеспечив "оптимальное" выходное сопротивление, можно

?
Убежден в этом. Сделанные мною усилители подтверждают житейское правило – “крайности всегда плохо”. ИНУН; ИТУН – представители крайностей.
Не единожды открывал темы для обсуждения с попытками доказательств “оптимальности”, однако, продуктивного диалога не получилось – “специалисты” запинали.
В частности ставился вопрос по реализации обратных связей, выходного каскада – по току и напряжению и какая более эффективна, в плане оптимальности для динамической нагрузки.
Для пояснения моих вопросов, на рисунке показано два вида ОС.
Вопрос состоит в следующем:
Какая из этих ОС более эффективна в выявлении искажений, возникающих в нагрузках.
С какой ОС, выходной каскад, будет более устойчив при вариации сопротивления нагрузки.

[anatol0]

Какая из этих ОС более эффективна в выявлении искажений, возникающих в нагрузках.
С какой ОС, выходной каскад, будет более устойчив при вариации сопротивления нагрузки.

А Вы вообще читали начало этой темы? Кратко, по моему скромному мнению, зависимость характера искажения головок отрежима ИТУН/ИНУН сугубо индивидуальна и определяется конструкцией головки, причём, в области резонанса подвижной системы, отсутствует демфирование в режиме ИТУН, что требует дополнительных мер. В широкой полосе необходимо, по крайней мере, иметь частотно-зависимый выходной импеданс.
Самое главное - надо понимать, что лучшие образцы АС обеспечивают КНИ в десятые доли процента, в то время, как УНЧ давно имеют на 2 и более порядка лучшие показатели. Можно долго рассуждать на тему о разном характере заметности искажений АС и УНЧ, однако выходной импеданс усилителя лишь одно из средств улучшения качества воспроизведения головкой, а не устойчивости усилителя.

[vokivon]

Убежден в этом. Сделанные мною усилители подтверждают житейское правило – “крайности всегда плохо”. ИНУН; ИТУН – представители крайностей.

+100.

ИТУН и ИНУН = не более чем Математические Модели, созданные в отчаянии от невозможности приблизиться к реальности.
В реальности имеем либо перегруженный (ИТУН) усилитель, либо работающий в холостую (ИНУН) усилитель, что одинаково плохо.
Отречение от оптимизации цепи "усилитель/нагрузка" - это прямой путь в "аудиофилию", т.е. в бесконечный поиск артефактов в звукозаписях, кабелях, деталях... вместо хорошей музыки.

[anatol0]

ИТУН и ИНУН = не более чем Математические Модели, созданные в отчаянии от невозможности приблизиться к реальности.

В железе с помощью ООС можно получить выходной импеданс либо менее 0,01 Ома, либо - более 100 кОм, что практически, в сравнении с сопротивлением нагрузки, означает режим идеальных ИНУН/ИТУН. Если не устраивает формирование высокого/низкого выходного импеданса с помощью ООС - есть практические схемы ИТУН-ов без ООС. Есть даже схема с выходным каскадом с ОБ, чтобы исключить обратное влияние нагрузки через низкое прямое сопротивление каскадов с ОЭ и ОК.

Отречение от оптимизации цепи "усилитель/нагрузка" - это прямой путь в "аудиофилию"

За Луну или за Солнце?
За ИТУН, за ИНУН или нечто среднее?
К УНЧ ИНУН-у можно подключить ШП головку, АС с пассивным кроссовером. К ИТУН-у, без дополнительных ухищрений - нет. Можно обсуждать только конкретное включение конкретной головки от конкретного усилителя - рассуждения, что лучше ИТУН или ИНУН подобны схоластическим спорам "...сколько ангелов может поместиться на кончике иглы..."