Акустическая линза: что это, и как его есть?

[The Lamer]

Начитавшись статей о доработке S90, в которых через одну предлагают у 6гдв6 спилить акустическую линзу, решил проверить на деле. Пара 6гдв6, старых, но еще вполне неплохих, лежала на шкафу. Да и казалось тогда, что если убрать препятствия на пути распространения звука, он должен стать лучше. Итогом этих мыслей стало то, что ранним весенним утром, вооружившись кусачками, отверткой, ножом и набором надфилей, The Lamer приступил к расчленению одного из подопытных. Через 10 минут у меня в руках был 6гдв6 с верхним фланцем в виде аккуратного рупорка без непонятного "колечка" внутри. Следующий этап-прослушивание. Вооружение: комп с карточкой yamaha xvave6000, усь "корвет 50у-068с", пара широкополосов 25гд18 (для прослушивания в условиях, приближенных к боевым.). В качестве фильтра использовался бумажный конденсатор на 4мкф.
Итак. Этап первый. Сравнение только ВЧ без поддержки 25гд18. Итог: Динамик без линзы звучит намного тише, самых ВЧ не слышно вообще, зато жутко орут "нижние ВЧ" в районе 6-8кгц. Звучание динамика с линзой, на мой слух, примерно ровное, но чувствуется небольшой провал на 12-15 кгц (мож чуть выше).
Этап второй. Рискнул добавить ШП.
Итог: зря. Лучше бы я этого не делал. 25гд28 и так имеют неприятную пилочку в районе 8кгц, и к этому еще добавилось вышеописанное звучание "кастрированного" динамика. Жуть!
Этап второй со звездочкой. Не отсоединяя ШП, решил сменить емкость кондера. Поставил 0,5мкф.
Итог: Это хотя бы можно слушать. Целый динамик звучит неплохо, слитно с ШП, только провальчик на 12-15кгц, по моему стал сильнее.
Динамик без линзы... Ну так себе... Слушать можно... Возникает ощущение, что никакого ВЧ динамика нет, а сверху прикрутили такой же широкополос, только с кондером.


Вывод: в данном конкретном случае советские инженеры оказались умнее "доработчиков". Звучание исходного динамика во всех случаях мне понравилось больше.

Посему вопрос: обьясните, пожалуйста, принцип действия АЛ (Резонансная камера?), и способы ее расчета (Имеется жменя альфардовсих ВЧ, в которых слышны те же недостатки, что и у 6гдв6 без линзы, хотя и в намного меньшей степени).

[Gajdar]

Никто )) не скажет. Это все уже было обсуждено и осуждено.

Выкладываю файлик с вырезками из того обсуждения. Прочитав эти статейки бумажки будет понятен принцип действия акустических линз, если есть хоть минимальное понимание физики волновых процессов в воздухе. Еще посоветую параграфы из книги Дрейзена "Электроакустика" по обтеканию звуковой волной различных препятствий. Если же просто, без теории отвечать на такие вопросы ))) то можо сказать,

FAQ : если динамик был сделан в соответствии с технологическими требованиями разработчиков - то ничего убирать нельзя. Если же в конструкцию для упрощения или уешевления были введены изменения или изменены применяемые материалы.... то хоть выкусывай - хоть приматывай - результат будет один - в газенваген.

[Gajdar]

ну а еще - скачать прогу финеконе, забабахать туда различные виды куполов и конусов, и смотреть с умилением на получившиеся картинки )))

[mike]

Никто )) не скажет. Это все уже было обсуждено и осуждено.

Что осуждено?

Выкладываю файлик с вырезками из того обсуждения. Прочитав эти статейки бумажки будет понятен принцип действия акустических линз, если есть хоть минимальное понимание физики волновых процессов в воздухе. Еще посоветую параграфы из книги Дрейзена "Электроакустика" по обтеканию звуковой волной различных препятствий. Если же просто, без теории отвечать на такие вопросы ))) то можо сказать,

Спасибо, почитаю...

FAQ : если динамик был сделан в соответствии с технологическими требованиями разработчиков - то ничего убирать нельзя. Если же в конструкцию для упрощения или уешевления были введены изменения или изменены применяемые материалы.... то хоть выкусывай - хоть приматывай - результат будет один - в газенваген.

Я пока ничего выкусывать и долепливать не собираюсь.

А интерес к теме был вызван моим непониманием причин кривизны снятой мною АЧХ 6ГД-13 - отчего такой провал жуткий на 13-14кГц (снято разними микрофонами, но ни один из них не есть правильный - правильный еще не доехал...)

[Gajdar]

Осуждено выкусывание.
Любой купол по сути не есть абсолютно жесткий. И на определенных частотах, в зависимотси от формы купола, жесткости его материала и веса )) разные части купола будут двигаться в противофазе. На этих частотах (критические частоты резонанса купола) на АЧХ будет провал. Вот чтобы этот провал удавить - ставят эти кольца "изолируя" часть купола, которая работает в протифофазе. Есть классная прога FineCone 2 там в режиме реального времени можно посмотреть что просиходит с куполом и подвижной системой в целом на разных частотах с учетом амплитуды, материалов подвеса, купола его толщины и формообразующей.
Вообще, материал ВЧ купола должен обладать рядом несовместимых требований - жестковсть, легкий вес, и достаточно точное соотношение скорости распространения звука в материале и достаточными внутренними потерями. поэтому и так трудно выбрать материал купола и сделать хороший ВЧ, который будет одинаково хороше играть во всем диапазоне частот.
В советские времена, для удешевления производства многие ставили купола из лавсановой пленки, которая шипелявила собственными резонансами (вследствие малого внутреннего демпфирования) хоть с линзой, хоть без неё. Как не смешно, но Веговские и Корветовские ВЧ динамики из технической ткани рыжего цвета были лучше тонкопленочных.
У некоторых Корветовских ВЧ динамиков был конусообразный перфорированный колпачек, вот это настоящая рассеивающая акустическая линза.

[Arbat19]

С линзой эксперементировал лет так 25 назад и заметил один факт. Если на сферу, при снятой линзе, надавить пальчиком (слегка, что бы не вмять "подушкой"), то верха приобретают звучание аналогичное с линзой. Думаю что причина не в акустических "перекрестках" звуковой волны, так -как волна распространяется радиально от диффузора, а в электромеханнике. "Линза" является "вязким" демфером уменьшающим реактивное сопротивление звуковой катушки динамика и вследствие этого выравнивание его частотной характеристики. Аналогичное действие оказывает и вата, под куполом диффузора... А пила на АЧХ (со снятой линзой)-это "накладка" резонансного процесса во внутренней полости магнитной системы, которая себя ярче проявляет в отсутствии демфера...

[Zotoff]

Arbat19
<< Аналогичное действие оказывает и вата, под куполом диффузора... >>

Сомневаюсь я что-то...
Если под куполом разместить вату - это не означает, что вершина купола вдруг перестанет отставать от основания купола!

P.S.
"Стоячие" волны под куполом вата в самом деле подавляет, и АЧХ становится от этого ровнее...

[Arbat19]

Дело не в подавлении "стоячей волны", так-как вата многократно заменялась другими звукопоглощающими материалами, которые не соприкасались с куполом, эфект был совершенно другой, менее значительный. Так, что дело скорее в демфировке... Вата кстати находится либо во всех, либо почти во всех динамиках (высокочастотных купольных). Заполнение ватой полости под диффузором (даже у такого малопригодного динамика как..) 3 ГД 31, значительно увеличивает его отдачу и выравнивает АЧХ.

[Nagema]

А меня больше всего волновало, каким образом ВЧ-купол вообще может колебаться, если он в некоторых ;) случаях намертво притянут фланцем акустической линзы к посадочной площадке.

Тем не менее оказалось, что чем круче затянешь болты линзы, тем корректнее отрабатываются ВЧ. /При недожиме - начинали проникать СЧ, появлялась грязь, интермоды, "грохот"/

Но это же западло, сограждане. За счет чего купол-то колеблется?

[Gajdar]

Притягивя подвес, изменяем жесткость подвеса - увеличиваем, улучшаем импульсные характеристики пищали - импульс затухает быстрее. Но резонансная частота вырастает и повышается нижняя граничная частота.... ничего сверхестественного.
Акустическая линза в случае наших ВЧ пищалок будет естественно выравнвать импеданс сопротивления спереди кпола, экранирует проблемную часть купола и работает как линза - расширяя диаграмму направленности. А уж васякие там подавления призвуков и прочие - это побочные так сказать эффекты.
В старых японских АС 70-80х годов, когда они повсемстно применяли купольные СЧ и ВЧ из различных металлов и композиций - везде стояли такие линзы. И только плоские излучатели (сотовые там или еще какие) и кольцевые диафрагмы е требуют такой линзовой коррекции. Вот кстати интересный сайтик ))
http://retroaudio.narod.ru/acustica.htm
там много разных АС с такими линзами.

[mike]

А меня больше всего волновало, каким образом ВЧ-купол вообще может колебаться, если он в некоторых ;) случаях намертво притянут фланцем акустической линзы к посадочной площадке.

Гы! Мне когда-то попались Амфитоны 50АС022, в одной колонке ВЧ динамик (6ГДВ7-16) звучал как-то странно и немного тише, чем другой. Когда я наконец-то решился его разобрать, то увидел, что в нем (видимо, от удара) сместился керн и зажал катушку. Да так, что вытащить её из зазора я не смог! И при этом динамик играл!!! Он у меня, кажется, до сих пор где-то валяется...

[Nagema]

Offтопик:
…чудны дела Твои, Господи… я конешно понимаю, что ВЧ немного отличается /в цэлом/ от НЧ… но чтоб до такой степени… вот что значит неэлектростатика и неизодинамика… ч-ч-чё мы слушаем…

[Arbat19]

Притягивя подвес, изменяем жесткость подвеса - увеличиваем, улучшаем импульсные характеристики пищали - импульс затухает быстрее. Но резонансная частота вырастает и повышается нижняя граничная частота.... ничего сверхестественного.

Если следовать логике... Поджимая подвес и снижая нижнюю..., одновременно снижаем добротность...
В случае с линзой (если предположить существенные отставания... ) процесс лишь усугубится, ввиду уменьшения акустического пространства для замыкания... и создание дополнительного сопротивления среды для увеличения отставания...
Мы выбираем диаметр динамиков, исходя из принципов эффективности в направленности, "забывая" что эффективная площадь диффузора при этом снижается не линейно а квадратично... Соответственно и демпфируещее воздействие среды снижается пропорционально площади. Линза и создаёт недостающее сопротивление, снижая реактивное сопротивление катушки...( я так думаю)
Кстати эта проблема не только в ВЧ. Такие же линзы применяются в так называемых громкоговорителях "колокольчиках" (с малой площадью поршня), и там применяются линзы, позволяя значительно увеличить их чувствительность. Это хорошо заметно и в открытом варианте, без рупора...

[Gajdar]

ну это уже не линза, а тело, компенсирующее сопротивление.
С точки же зрения волновых процессов, акустическая линза призвана по идее либо сужать, либо расширять звуковой поток.

PS Я кстати нарыл некоторые интересные патентики и свидетельства касаемые акустических линз для широкополосников - скоро выложу результаты экспериментов.

[Arbat19]

В случае, как с 6ГДВ-6 и ему подобными, купольными с рупором, говорить, что это линза, скорее не приходится, так без неё снижается общая отдача динамика. Такой же эксперимент проводил сам, лет на 20 ранее с 10ГД-35 и получил аналогичный результат, правда не особо его проанализировав.
Думаю, звуковое давление увеличивается благодаря сужению канала и переводу его работы из волнового режима в некое подобие компрессионого, в котором учавствует и рупор, т.е. работа на поток... А если бы это был резонатор то эффект наблюдался бы в гораздо более узкой полосе частот.