Низкочастотное оформление для токового управления

[MaxMan]

Хочу обратить внимание тех, кто занимается ИТУН на одну из разновидностей честверть-волновых резонаторов, применяемых фирмой B&W в своей топовой серии Prestige
http://www.bwspeakers.com/index.cfm/...stige%20Series
Речь идёт о Тerminated transmission line(смесь ЗЯ и обычной TL), вот фотография их инженерного образца
http://www.bwspeakers.com/images%5Cp...%5CACF3D20.jpg
Для пояснения привожу графики АЧХ и импеданса для Scan-Speak 18s-8535 в аналогичном оформлении, как видно на графиках, этот вид оформления идеально демпфирует подвижную систему динамика.
Параметры линии следующие
S0=145 cm^2
Sl=29 cm^2
L=350 cm
Общий объём линии 27 литров, что даже меньше необходимых 32 литров для ЗЯ, обратите внимание, что пологий спад с 200Гц будет скомпенсирован за счёт легкого подъёма импеданса в этой же области, возможно, что с помощью подбора более оптимальных параметров линии и забивки можно получить более интересные результаты. В архиве лежит файлик от MathCad с расчётами АЧХ.

[EvgenyM]

А здесь есть надежда, что и амплитуда уменьшится на резонансной частоте динамика, и резонанс самой системы не будет так проявляться, как в ФИ.

Почему? Это не только надежда, а так действительно будет. Чем выше Qms дривера в аккустическом оформлении, тем больше амплитуда и длиннее переходной процесс. ФИ не уменьшает добротость резонанса, а создает еще один.

Хорошо, если до кучи, то вариантов снижения Qms для ИТУН много:
1. Описанная в этой ветке трансмисионная линия (два варианта: закрытая и коническая открытая)
2. Вариовент (по версии Dynaudio) или flow resistor (по версии Scan-speek). Типы исполнения: дривер + ЗЯ + вариовент ; дривер - ЗЯ = 1/3 Vas + variovent с выходом в ЗЯ = Vas; тоже, но ЗЯ=Vas имеет еще 1-2 вариовента с выходом наружу.
3. Система Воженина. Звукопоглощающая система, использующая насыщенные пары предельных углеводородов (Бомба объемного взрыва!?)
4. "Гибкие" стенки ЗЯ. Два типа исполнения: драйвер + ЗЯ с задней стенкой из пористой резины + общий ЗЯ в 2-3 раза бОльшего объема; драйвер + ЗЯ типа труба, перекрытая стенками из пористой резины (или пенополиуритана). Слои резины расположены с интервалом и имеют разную толщину (самый тонкий ближе к дриверу, последний в несколько слоев)
5. Включение в цепь ООС ИТУН гиратора, настроенного на частоту резонанса и компенсирующего подъем АЧХ драйвера. Не очень хорошее решение - резонанс дривера гораздо сильнее завист от уровня сигнала и временных параметров, нежели параметры элементов гиратора.

Вот, черт, чегой-то подзабыл, ладно потом вспомню.

Во! А самый лучший вариант - проделать дырку во внешней стенке квартиры (выход на улицу) и эту дырку заткнуть дривером

PS Еще гашение резнансов обсуждают тут: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?p=98984

[Makcum Владимирович]

EvgenyM, а реально лучше звучит чем обычный усилитель + обычное оформление?
а то получается нейтрализуем противоЭДС, даем диффузору поболтаться, потом душим его акустическим сопротивлением. в итоге одно и тоже. рассмотрим ситуацию пошире: диффузор колеблется на резонансе, мы его демпфируем тремя способами и отличие ИТУН-идеи что мы заменяем електрическое демпфирование на акустическое в результате имеем то же Q=0.7 . теоретически никакой разницы нет. может практически диффузор акустически задемфированный звучит лучше?

[EvgenyM]

теоретически никакой разницы нет. может практически диффузор акустически задемфированный звучит лучше?

Долго думал, как выразить кратко одной фразой.
При полной добротности Qts=0,5 - 0,7 (не зависимо от того, как мы этого добились: аккустическим или электрическим способом), мы получаем максимально ровную АЧХ в области НЧ. Но есть еще и переходной процесс. Ему почему-то практически не уделяют внимания, но в зависимости от способа демпфирования, он будет разный.
Вот тут пару ссылок: http://ken-gilbert.com/images/tubes/...al_Damping.pdf (переходные процессы от степени электрического демпфирования), а здесь http://www.passdiy.com/pdf/cs-amps-speakers.pdf (2,5 Mbyte) изменение АЧХ.
В варианте ИНУН мы получаем максимально длинный переходной процесс (после воздействия импульса, усилитель, пытаясь максимально погасить скорость динамика, не дает ему вернуться в исходное положение ). ИТУН - наоборот, предоставляет максимальную свободу и динамик быстро возращается к исходному положению, но с последующим колебательным переходным хвостом. Правда при Qms > 5 динамика, колебательный хвост никакой ИНУН не погасит, т.к. на резонансной частоте динамик с высоким Qms имеет очень высокий импеданс и ИНУН не может зашунтировать противоэдс динамика.
При использовании ИТУН мы получаем быстрый переходной процесс, а паразитные колебания давим аккустическим демпфипованием. При ИНУН - длительный переходной процесс и если Qms большой, можем дополнительно аккустическим демпфированием погасить паразитные колебания. Разница в звучании особенно заметна, если в композиции идет несколько ударов подряд с малым интервалом в барабан типа бочка. Если динамик не успел вернутся до следующего звука к исходной точке, то второй звук получается как бы скомканным и с меньшей амплитудой. И вообще бас получается быстрый и четкий, но из-за отсутсвия длинного переходного хвоста, кажется, что громкость субъективно меньше.

[Makcum Владимирович]

EvgenyM, а реальные исследования видели о влиянии на переходной процесс разных соотношений типов демпфирования (д.)? думается мне, что не взирая на тип д. "хвосты" и остальное будут одинаково проявляться.

[Apos]

5. Включение в цепь ООС ИТУН гиратора, настроенного на частоту резонанса и компенсирующего подъем АЧХ драйвера. Не очень хорошее решение - резонанс дривера гораздо сильнее завист от уровня сигнала и временных параметров, нежели параметры элементов гиратора.
Вот, черт, чегой-то подзабыл, ладно потом вспомню.

Ещё режекторный фильтр параллельно драйверу, между выходом ИТУНа и датчиком тока. И АЧХ системы усил+драйвер выравнивает, и электрически демпфирует драйвер.
Сейчас я пока именно так и делаю, во всех полосах, но не дают душе покоя мысли о 3-й гармонике в железе катушек режекторов, а без сердечников получается слишком громоздко. Пробовал катушку заменить гиратором на мощном ОУ - не получилось, из-за взаимного влияния усила и гиратора появлялись возбуды. Можно, конечно, ещё повозиться с этой схемой, но стоит ли? Слышал мнение, что значение электрического демпфирования вообще сильно переоценивают, т.к. электрическое демпфирование ослаблено низким КПД драйвера - даже если драйвер на частоте резонанса замкнуть накоротко, то демпфирование всё равно не будет 100%-ным. Поэтому остаётся важнее акустическое демпфирование.
А вообще, даже и с неполностью выравненой АЧХ и с неполным демпфированием ИТУН всё равно субъективно передаёт звук лучше, чем ИНУН.

[Makcum Владимирович]

с неполностью выравненой АЧХ и с неполным демпфированием ИТУН всё равно субъективно передаёт звук лучше

так и должно быть

[EvgenyM]

EvgenyM, а реальные исследования видели о влиянии на переходной процесс разных соотношений типов демпфирования (д.)? думается мне, что не взирая на тип д. "хвосты" и остальное будут одинаково проявляться.

Таких конкретных исследований не встречал, т.к. многие метры от психоаккустики (Алдошина, О*Тулл и т.д) убеждают нас об отсутствии влияния фазовых характеристик (читай переходного процесса) на качество восприятия звучания. Так откудаж этим исследованиям взяться?! Всплывают некоторые попытки то там, то сям, а нормальную работу проделать никто не берется.
На счет демпфипования и "хвостов". Мы тут в основном делаем упор на проблеме основного резонанса динамика при работе от ИТУН и ее обсуждаем. Есть и другие "хвосты" : резенансы корпуса, стоячие волны на поверхности диффузора и т.д. Но с этим тоже можно бороться. Дома попробую поискать измерения одной АС на сайте stereophil, которая имела практически "нулевой" ватерфалл.

Слышал мнение, что значение электрического демпфирования вообще сильно переоценивают, т.к. электрическое демпфирование ослаблено низким КПД драйвера - даже если драйвер на частоте резонанса замкнуть накоротко, то демпфирование всё равно не будет 100%-ным. Поэтому остаётся важнее акустическое демпфирование.

Совершенно точно. Коэффициент демпфирования усилителя типа ИНУН, показывает насколько пофигу выходному напряжению усилителя изменение сопротивления нагрузки. Не более того. У динамика коэффициент электромеханического демпфирования определяется его электромеханическим кпд, а это 40-60% не более. Я уж не говорю про аккустический кпд.

А вообще, даже и с неполностью выравненой АЧХ и с неполным демпфированием ИТУН всё равно субъективно передаёт звук лучше, чем ИНУН.

Почему субъекитвно? Реально лучше. ИТУН дает (по разным источникам ) значительно меньше нелинейных искажений (по разным источникам в 10 - 30 раз!), интермодуляционных (по разным источникам 3-10 раз ), нет тепловой компрессии (провала на 2-3дБ СЧ состовляющих сигнала при появлении мощных НЧ звуков) и т.д. и т.п. А насчет неравномерности АЧХ, то в каждом помещении присутствуют свое влияние на АЧХ и наше ухо это знает и для уха это есть полезная информация о самом помещении, а вот всякие нелинейные искажения...
Вобще-то динамиком, использующий электромагнитный принцип в своей работе, должен управлять ИТУН:
1. Закон физики F=IBL
2. Из теории цепей: Источники тока нельзя соединять последовательно, источники напряжения нельзя соединять параллельно. Динамик источник эдс (т.е. напряжения). Представте фантастическую ситуацию: изобретен сверхпроводник при комнатной температуре. Классно будет таким проводом катушку динамика намотать и аккустические провода сделать. Только как это с ИНУН работать будет?

[Makcum Владимирович]

значительно меньше нелинейных искажений

интересно почему... единственное что лезет в голову - противоЭДС во время основного сигнала, но логика говорит что акустическое сопртивление (акуст. демп.) создаст еще больше искажений.

[Nota Bene]

https://forum.vegalab.ru/showthread....1449#post61449
и далее...

[Makcum Владимирович]

Nota Bene, Вы согласны что "ИТУН-эффект" более заметен при увеличении реактивной составляющей импенданса и менее заметен (мала разница между ИТУН и ИНУН) при уменьшении реактивной составляющей? или это не взаимосвязано? (я клоню, что ИТУН не логично использовать на СЧ и ВЧ диапазон, где основной резонанс отфильтрован).

[EvgenyM]

интересно почему... единственное что лезет в голову - противоЭДС во время основного сигнала, но логика говорит что акустическое сопртивление (акуст. демп.) создаст еще больше искажений.

Начнем с одной формулы:

I= (Upa + Esum)/(Rpa + Zdr) - где
Upa - выходное напряжение ИНУН
Esum - суммарная эдс динамика, состоящая из : а)противо-эдс, вызванной движением проводника в магнитном поле, б) эдс самоиндукции, вызванная велечиной индуктивности катушки, в) эдс вызванная воздействием отраженной волны внутри АС, г) эдс вызванная отраженными волнами в помещении и от АС другого канала(ов)
Rpa - выходное сопротивление ИНУН
Zdr - импеданс динамика.
Если велечины Rpa и Upa стабильны и жеско контроллируются, то Zdr и Esum - представляют из себя хзч, зависят от мощности сигнала, температуры, спектра сигнала, положения диффузора и т.д. А если посмотреть на формулу F=IBL, т.е. сила и следовательно давление развиваемое динамиком линейно зависит от ТОКА ,пока не рассматриваем налинейность BL фактора (сферическая модель лошади в вакуме )), то сразу становится понятной кривость ИНУН.
Что происходит в случае ИТУН?
Из теории цепей известно, что скажем источник тока в 1 ампер с выходным импедансом 1 мегаом, мы можем представить, как источник напряжения в 1 мегавольт с последовательно включенным резистором 1 мегаом. Подставим эти значения в нашу формулу вместо Rpa и Upa. Теперь в этом случае велечины Zdr и Esum составляют сотые и даже тысячные процента от Rpa и Upa со всеми своими нелинейностями. Тем самым мы устраняем всякие бяки связанные с изменением электрических параметров динамика, но остаются механические и электромеханические (упругость подвеса и нелинейность упругости подвеса, изменение BL фактора и т.д.)

(я клоню, что ИТУН не логично использовать на СЧ и ВЧ диапазон, где основной резонанс отфильтрован).

Наоборот, как раз логичнее использовать на СЧ и ВЧ. Из того о чем я говорил выше в сообщении. Чем выше частота сигнала, тем меньше смещение диффузора и следовательно меньше модуляция BL фактора и меньше силы упругости подвеса, а сила F=IBL остается такой же. Проблема использования ИТУН остается в основном с НЧ динамиком. Если СЧ и ВЧ за счет разделительных фильтров работают в диапазоне выше своих резонансных частот и малых перемещений диффузора (если конечно коксу сильно не подбрасывать), то НЧ работает в самой проблемной области частот. Скажем для мидбасс динамика 8" при оспользовании ИТУН нелинейные искажения составляют малую велечину только на частотах выше 300Гц, а вниз по частоте, они растут и повторяют кривую смещения диффура динамика от частоты. Во как!

[Nota Bene]

или это не взаимосвязано?

Вот Вы сами и ответили на свой вопрос

[Makcum Владимирович]

Вот Вы сами и ответили на свой вопрос

почему же? я основываюсь на том, что если импенданс ГД был бы чисто активным, то ИТУН=ИНУН, а значит: чем меньше реактивная составляющая импенданса, тем ИНУН ближе к ИТУН (или ИТУН к ИНУНу)

[ADDED=Makcum Владимирович]1130877934[/ADDED]

Теперь в этом случае велечины Zdr и Esum составляют сотые и даже тысячные процента от Rpa и Upa со всеми своими нелинейностями

Чем выше частота сигнала, тем меньше смещение диффузора и следовательно меньше модуляция BL фактора и меньше силы упругости подвеса, а сила F=IBL остается такой же.

и меньше воздействие противоЭДС, а значит нет смысла бороться с ней на частотах выше резонанса

[GREY]

если импенданс ГД был бы чисто активным, то ИТУН=ИНУН, а значит: чем меньше реактивная составляющая импенданса, тем ИНУН ближе к ИТУН (или ИТУН к ИНУНу)

ЕСЛИ! Но индуктивность катушки никто не отменит, к сожалению, никогда. И рост импеданса с частототой тоже. Так что хорошь флудить!

[Nota Bene]

и меньше воздействие противоЭДС, а значит нет смысла бороться с ней на частотах выше резонанса

Скажите честно, Makcum Владимирович, а попробовали ли Вы сделать у себя ИТУН? Одно прослушивание, и масса вопросов отпадет
По существу - оставьте пока НЧ-резонанс в покое, не в нем дело. На этих частотах ИТУН уменьшает тепловую интермодуляцию ДГ.
А на более высоких частотах, где вклад индуктивной составляющей в импеданс ДГ достаточно высок (и растет с частотой), ИТУН устраняет искажения, связанные с нелинейностью индуктивности, которые, в данном случае, не связаны с перемещением звуковой катушки, а, скорее всего, связаны с нелинейностью магнитной цепи ДГ.

[Makcum Владимирович]

ЕСЛИ! Но индуктивность катушки никто не отменит, к сожалению, никогда. И рост импеданса с частототой тоже. Так что хорошь флудить!

ты читал, что писал?... для СЧ отфильтруется, для ВЧ - Цобеля не отменяли. лучше не мешай.
Nota Bene,
нет, но желание сумашедшее, возможности тоже пока нет, чипдип обслужить летний заказ не может, при первой возможности еду в Москву.... не в этом дело, преимущества нового проекта должены быть логически обоснованными, пока я вижу проект "без недостатков" - только совмещение ОС по току и напряжению для низкодобротных НЧ-динамиков, с подстройкой добротности до нужных значений, вот это и хочу сделать.

[Nota Bene]

пока я вижу проект "без недостатков" - только совмещение ОС по току и напряжению для низкодобротных НЧ-динамиков, с подстройкой добротности для нужных значений, вот это и хочу сделать.

off: большого слона надо есть по частям

для ВЧ - Цобеля не отменяли.

Без Цобеля лучше - нет снижения эквивалентного выходного импеданса ...

[Nagema]

ИТУН устраняет искажения, связанные с нелинейностью индуктивности, которые, в данном случае, не связаны с перемещением звуковой катушки, а, скорее всего, связаны с нелинейностью магнитной цепи ДГ.

Учитель, так ЧТО же исправляет токовая кормёжка - нелинейность ГОЛОЙ индуктивности, или нелинейность магнитной цепи?
__________
Куда делся твой пост про линолеумное оформление компьютерных сателлитов, ИТУНное звучание которых повергло меня в тоску и зависть?

[MaxMan]

Учитель, так ЧТО же исправляет токовая кормёжка - нелинейность ГОЛОЙ индуктивности, или нелинейность магнитной цепи?

В электродинамическом преобразователе это взаимосвязанные вещи

[EvgenyM]

У меня такое впечатление, что Ngema и Максим Владимирович, рассмаривают работу динамика только на одной частоте и синусоидальном сигнале. Правильно, если на мидбасовый динамик с диапазонм рабочих частот 30 - 3кГц подать синус 3кГц, то особой разницы на слух не будет (для измерительного прибора будет значительная). Но в музыке очень широкий спектр и представте ситуацию, что вместе с сигналом 3кГц появился сигнал большой амплитуды 30Гц. Сигнал 3кГц окажется в случае ИНУН промодулированным по амплитуде ( т.е. интермодуляционные искажения - вспомните спектр АМ сигнала) хотя бы за счет изменения импеданса ( изменения индуктивности динамика ), я уж не гворю про термокомпрессию, модуляции BL фактора и т.д. Первые два (изменения импеданса и термокомпрессия) усилителю типа ИТУН глубоко по барабану!
Насчет цепи Цобеля. Я эту штуку использую, но не для компенсации возрастания импеданса дривера, а для получения устойчивости ИТУН (читай Титце и Шенка, Исскуство схемотехники, обеспечение устойчивости дифференцирующих схем).

Так вернемся к нашим баранам, сорри ИТУНам. Я тут нашел одну научно исследовательскую работу (НИР, ссылку завтра на работе скину). Поэтому есть вопрос: какой динамик лучше: с большей массой подвижки и меньшей индукитвностью обмотки или с малой массой и бльшей индуктивостью? Сразу дам ответ: для ИНУН - бльшей массой, а для ИТУН с меньшей массой подвижной системы. Пояснение: массу можно компенсироать просто мощьностью усилителя (крутануть ручку громкости), но индуктивность... Если индуктивность слишкм большая, то ИНУН не сможет протолкнуть ток через неё и динамик никак не отреагирует на потуги усилителя. Для ИТУН - велечина индуктивности абсолютно фиолетова (ограничение накладывает только напряжение источника питания. А сделаем скажем вольт эдак 200 и пофигу индуктивность драйвера ) Вот здесь http://www.ultrasound-hifi.com/Us_wh...rrente_en.html ребята отметили, что в случае ИТУН переходной процесс мидбасового динамика становится как у твитера! Во как!
Теперь вопрос по существу. Устранив определенные недостатки с помощью ИТУН, остались другие проблемы: модуляция BL фактора, упругость и нелиненейность подвеса и т.д. Мне видется прообраз решения таким образом (см приложение). Используем ИТУН в качестве основного усилителя. Некий датчик "Х" снимает эдс динамика, вызванную скоростью обмотки в магнитном поле (по формуле Е=-vBL, где v - скорость диффузора) и вычитаем от проинтегрированного входного сигнала (ИТУН по входному сигналу задает ускорение диффузора, а скорость является интегралом от ускорения). Полученный сигнал и есть сигнал ошибки, вызванный влиянием нелинейности BL фактора и упругостью подвеса. Этот сигнал подаем вместе с сигналом с датчика тока на инверсный вход ИТУН. У меня сразу куча вопросов: как идея сама по себе? как должен выглядеть датчик эдс? не добавить ли сюда петлю слежени за смещением драйвера?
Кто-что думает по этому поводу?