Про демпфинг-фактор и измерение полного сопротивления...

[Stalin]

Добрый день!
У меня появилось сомнение в точности измерения модуля полного сопротивления акустической системы на НЧ методом добавления последовательного резистора, на котором меряется падение переменного напряжения, когда сигнал подается через имеющийся усилитель напряжения...

Дело в том, что это сопротивление, кроме снижения демпфинг-фактора, очень нехило меняет электрическую добротность Qes динамика и, как следствие, - полную добротность Qts системы динамик-корпус. Что ведет к изменениям АЧХ системы в областях частоты её НЧ резонанса.
Эти сомнения появились после того как я в штатном изделии заменил родную НЧ катушку с сердечником на катуху без сердечника с тем же значением индуктивности.
Её сопротивление постоянному току выросло всего с 0.22 Ом до 0.65 Ом. Но появилось "бубнение". Не сильное, но заметное.

Судя по всему, появился какой-то горб в АЧХ.
И возник вопрос: от чего этот горб?
Верно ли предполагать, что меняется частота резонанса и соотв. максимумы на горбах модуля сопротивления вблизи резонансной частоты фазоинвертора?

В моем случае разница всего 0.4 Ом и уже слышна. Но при измерениях, чтобы облегчить замер падения напряжения применяют резистор на порядок бОльшего значения, что соотв. вносит значительное изменение в настройку системы и соотв. влияет на точность измерений.
Ведь если так, то в небольших пределах ее бы можно было подправить манипуляциями с заполнением ящика или изменением длины трубы фазоинвертора...
Но если частота резонанса не меняется, то тогда в чем причина возникновения неравномерности в АЧХ?

В качестве иллюстрации могу привести только выданное программкой combinOS (отсюда: http://www.electroclub.info/article/combinos.htm) небольшое изменение формы ачх (красный - как было, и синий график - как стало). Т.е. тут видно, только как немного меняется форма АЧХ при повышении R в цепи НЧ головки для закрытого ящика относительно оптимальных значений, без учета общего падения зв. давления.

[Vlad Zhdanov]

При измерениях меряют либо ток через динамик, либо напряжение на динамике подавая сигнал от источника тока.
Измерительный сигнал снимается непосредственно с клеммы динамика. В любом случае последовательное сопротивление не должно влиять на измерения.
Можете легко проверить свою измерительную установку. Измените измерительное сопротивление и посмотрите как изменяться показания. При этом учитывайте изменение мощность сигнала на динамике. Потому что параметры ТС динамика зависят от мощности.

[Stalin]

Т.е. резюмируя... Почему собственно я полез в метод измерения модуля Z. Просто, чтобы мне понять с чем бороться:
- толи вносить отрицательное выходное сопротивление в усилитель, чтобы скомпенсировать увеличившееся R и не трогать колонку;
- толи достаточно изменить длину трубы фазоинвертора или кол-во ваты в ящике, но тогда нужно понимать что произошло с резонансом, поменялся ли он и насколько... И тут выясняется, что метод измерения Z мне в столь малых изменениях совсем не помощник, т.к. сам внесет гораздо большую ошибку.

---------- Сообщение добавлено 12:55 ---------- Предыдущее сообщение было 12:36 ----------

...
Можете легко проверить свою измерительную установку. Измените измерительное сопротивление и посмотрите как изменяться показания. При этом учитывайте изменение мощность сигнала на динамике. Потому что параметры ТС динамика зависят от мощности.

Придется пробовать. Только боюсь не смогу заметить никакой разницы в 0.4 Ома этим методом...

[Бока]

предложу бюджетный вариант: вернуть катушку с сердечником . Или подобрать сердечник по феншую, скажем, не феррит, а альсифер. Или железо трансформаторное.
На микрофоне увидеть влияние внесённых 0,4 Ома в принципе возможно, добавится пол-децибелки в районе нижнего среза. На слух- только быстрым перетыком двух катушек .
Вариант катушки на воздухе ,мотанной толстым проводом будет странным: катушка, занявшая половину полезного объёма ящика.
Сердечник решает это дело изящнее.
Насчёт бубнения от такой ерундовой добавки омического- мало верится. А вот если уже подгуживала-то да. Может.

[_Summit_]

Почему собственно я полез в метод измерения модуля Z.

Методика рабочая. Токозадающий резистор не влияет на параметры ТС динамика.

Дело в том, что это сопротивление, кроме снижения демпфинг-фактора, очень нехило меняет электрическую добротность Qes

Нет. Посмотрите на формулы для расчета добротностей. Там все по частотной ха-ки рассчитывается. А она от сопротивления зависит оч. мало.

Эти сомнения появились после того как я в штатном изделии заменил родную НЧ катушку с сердечником на катуху без сердечника с тем же значением индуктивности.
Её сопротивление постоянному току выросло всего с 0.22 Ом до 0.65 Ом. Но появилось "бубнение". Не сильное, но заметное.

Все верно. Прикиньте сами. У вас в 3 раза увеличилось вых. сопротивление УМ.

В моем случае разница всего 0.4 Ом и уже слышна. Но при измерениях, чтобы облегчить замер падения напряжения применяют резистор на порядок бОльшего значения, что соотв. вносит значительное изменение в настройку системы и соотв. влияет на точность измерений.

Бывает и меньший прирост вых. сопротивления слышен.
Вы путаете токозадающий резистор при измерениях (который не на порядок, а в тысячи раз больше 0.4 Ома) и вых. сопротивление УМ, которое и катушкой определяется тоже. В первом случае (при измерениях) не важно при каком демпфировании работает динамик (оно все в форме кривой отражено). Во втором (при прослушивании) абсолютная добротность должна соответствовать оформлению, иначе получите не плавную хара-ку, а добавляя пол Ома, вы получаете не плавную х-ку и как следствие бубение.

[Stalin]

Бока, у меня двухполосная система, стояла металло-порошковая, вот такого типа:

и боюсь железо трансформаторное внесет еще большие искажения в области частоты раздела (около 3кГц), чем родная.
Под феррит или альсифер есть каркас, но не нашел сами сердечники чтобы попробовать...
Чудесное звучание катухи на воздухе уже не хочется ни на что менять , и даже готов пожертвовать давлением в басах, но все портит бубнение. Которое, надеюсь, можно убрать...

[_Summit_]

Которое, надеюсь, можно убрать...

Возьми катушку с проволокой норм. сечения 1-1.4 мм.

[Alex]

Методика рабочая. Токозадающий резистор не влияет на параметры ТС динамика.

А если кому-то кажется что влияет - он может поставить его 0.1 ома и дифусилитель с Ку=100. Измериловка будет думать что там 10 Ом, а динамик - что 0.1

P.S. Или аллегровский датчик тока.

[Бока]

Stalin, мне попадались сердечники из порошкового железа, похожие на ролики от подшипников, блестящие как никелированные. Отменно работают и увеличивают индуктивность в разы. Не испытываю неприязни к сердечникам, любым, услышать от них какие-то искажения - не удалось.
В моих Селешинах работали катушки на феррите, звук устраивал всегда.
железо трансформаторное тоже гут, но его нужно крепко стянуть или склеить.

---------- Сообщение добавлено 11:25 ---------- Предыдущее сообщение было 11:23 ----------

Alex, Саша, я делал проще: снимал токовый сигнал на звуковуху прямо с провода к динамику, метод 3 проводов. Отлично всё видно, но кривая Z ЗЕРКАЛЬНАЯ, яма вместо горба.

[Stalin]

Методика рабочая. Токозадающий резистор не влияет на параметры ТС динамика.

Нет. Посмотрите на формулы для расчета добротностей. Там все по частотной ха-ки рассчитывается. А она от сопротивления зависит оч. мало.

в мыслях я опирался на данные формулы:

Вроде как очень сильно завязаны Qes и Qms от частот резонанса...
Еще их, если я правильно понял, нужно отличать от собственных добротностей динамика Qtc... в чем я не силен...

[Бока]

Stalin, внешний резистор увеличивает электрическую добротность Qes не трогая резонанса. делим наш добавочный резистор на импеданс динамика, к результату добавим единицу. Вот, во столько раз увеличится наша электрич добротность. Её складываем с механической по принципу параллельного резистора и получаем Кутээс.

[_Summit_]

Вроде как очень сильно завязаны Qes и Qms от частот резонанса...
Еще их, если я правильно понял, нужно отличать от собственных добротностей динамика Qtc... в чем я не силен...

Добротность это форма пика на кривой.
Если есть сомнения по поводу резистора, то возьми несколько разного номинала и убедись, что расчетные добротности от него практически не зависят.
А в целом, твоя проблема понятна, рекомендации дали - не парься. У меня вообще нет катушки в ФНЧ. Доволен как слон). Так что чем меньше ее сопротивление - тем лучше получишь бас.

[Ka4aN]

При измерениях меряют либо ток через динамик, либо напряжение на динамике подавая сигнал от источника тока.

Не совсем правильно. Программы измеряющие параметры ТС определяют и ток и напряжение, расчитывая комплексную ИЧХ из этих данных.
Причем АФЧХ тока высчитывается вычитанием напряжения между лин. входами.
Для этой цели программе указывают какое сопротивление у добавочного резистора, и калибруют уровни (разбаланс) по входам вплоть до 0,01дБ.
Если резистор будет очень низкого сопротивления (1 Ом или даже менее), минимальный разбаланс по каналам и шум будут сильно влиять на точность измерений.

Параметры ТС действительно зависят от подводимой мощности, у многих динамиков довольно сильно.

В тему топика, чую, должна быть некоторая разница в измерениях с резистором малого сопротивления или большого, поскольку кривая мощности вблизи резонанса будет изменяться довольно по разному с резисторам, например, 10 Ом и 100 Ом, но это все лирика имхо.

В какой-то программе есть возможность собрать измерительную схему с резистором к общему проводу, соответственно при такой схеме ток будет вычисляться точно даже с резистором порядка 1 Ом, а напряжение на динамике - вычитанием между каналами.

[Stalin]

Stalin, мне попадались сердечники из порошкового железа, похожие на ролики от подшипников, блестящие как никелированные. Отменно работают и увеличивают индуктивность в разы. Не испытываю неприязни к сердечникам, любым, услышать от них какие-то искажения - не удалось.

У меня наоборот появилась стойкая неприязнь к очень отчетливо слышимому характеру искажений, которые вносила родная. Причем сколько бы я фильтры не менял, перепробовал что только можно, эта звеняще-шуршащая примесь всегда оставалась. На воздухе все очень заметно очистилось, стало приятно слушать часами, вокал женский собенно стал осязаем и тепл.
Колонка всё таже, что в аватарке у меня.

Возьми катушку с проволокой норм. сечения 1-1.4 мм.

итак 1.2 намотал 34 метра, катуха большая, если брать 1.5 придется выносить за пределы ящика

Stalin, внешний резистор увеличивает электрическую добротность Qes не трогая резонанса. делим наш добавочный резистор на импеданс динамика, к результату добавим единицу. Вот, во столько раз увеличится наша электрич добротность. Её складываем с механической по принципу параллельного резистора и получаем Кутээс.

Кроме резонанса, все так себе и представлял..
А что тогда заставляет бубнеть?

---------- Сообщение добавлено 14:06 ---------- Предыдущее сообщение было 13:54 ----------

Добротность это форма пика на кривой.

Т.е. резонансы на месте, только меняется их высота на модуле Z? Блин так-то логично, чот сразу не допер...

Если есть сомнения по поводу резистора, то возьми несколько разного номинала и убедись, что расчетные добротности от него практически не зависят.
А в целом, твоя проблема понятна, рекомендации дали - не парься.

Ну значит мне этот метод тут вовсе не поможет...
Остается искать способ понизить Rвых в усилке.
Я только до сих пор не понял природу возникновения бубнения. Высота резонансов в модуле Z - напрямую влияют на АЧХ?

---------- Сообщение добавлено 14:11 ---------- Предыдущее сообщение было 14:06 ----------

Опа, раз у меня поменялась Qes (понизилась), значит нужно на столько же поменять Qms(повысить) чтобы Qts вернулась в прежнее состояние?
Есть какие-нибудь способы доступные поменять Qms в системе?
Qts = Qes*Qms/(Qes+Qms)

---------- Сообщение добавлено 14:14 ---------- Предыдущее сообщение было 14:11 ----------

Остается искать способ понизить Rвых в усилке.

вернее придется делать отрицательным, чтобы скомпенсировать R катухи, да и R проводов и коммутаций заодно))

[Игорь Гапонов]

Все верно. Прикиньте сами. У вас в 3 раза увеличилось вых. сопротивление УМ.


.

Как раз не "верно", а "странно": по классической эквивалентно схеме изменение электрических активных потерь, шунтирующих "главный механический контур" составляют 0,4/4 Ома меньше 10% - т.е. на форме "резонансного купола" менее 1дБ разницы(о чём и написал Бока). Странность в том, что слышно хорошо, а классическая схема этой хорошей слышимости не объясняет.

Передо мной стоят АС на шасси легендарной МАС-10 (вата, как и корпус тоже оригинальная ), НЧ ГГ оригинальные (RC цобель простейший), ВЧ - NXT-панели филипс (от 500Гц, практически активный импеданс 3,5 Ом), кроссовер - первого порядка, мостовая схема. Эта схема "электрически" требует, чтобы импеданс источника/УМа был равен номиналу (баланс на 6Ом, т.к. НЧ меньшей чувствительности). Вот я к транзисторному с ОООС и включил последовательный резистор 6 Ом. И оно вообще не гудит и не бубнит, и на ух в комнате 19м^2 работает от 26Гц (правая от 24Гц)... Как это объяснить? (кста, индуктивность кросса реализована на базе вых. Ш-трансформатора от симфонии-2 без перекрышки, провод 1,2)

[Stalin]

Насчёт бубнения от такой ерундовой добавки омического- мало верится. А вот если уже подгуживала-то да. Может.

А может бубнение не столько от её R сколько от ее размеров? но это тоже не понятно, потому что помимо родной катухи я убирал большой кондер на 22мкф (он стоял параллельно с еще одним на 18 мкф оба последовательно резистору 27 Ом), вместе они почти столько же места съедали... Хотя...
Стоит померить их водо-измещение.
По памяти - чем меньше делаешь объем, тем надо длинее трубу фазоинвертора?

---------- Сообщение добавлено 14:24 ---------- Предыдущее сообщение было 14:20 ----------

Все верно. Прикиньте сами. У вас в 3 раза увеличилось вых. сопротивление УМ.

На самом деле поменьше,.. Rвых усила тоже был не 0, около 0.05, плюс коммутация + катуха, набегает 0.3...0.4 Ома, на фоне этого дабавилось столько же - т.е. ну в 2 раза так-то да... ощутимо

---------- Сообщение добавлено 14:38 ---------- Предыдущее сообщение было 14:24 ----------
Внутренности:


может быть действительно с изменившимся объемом связано. Попробовал синтепона половину убрать, бас стал подвижнее легче как-то, но бубнение не исчезло.

[Vlad Zhdanov]

Не совсем правильно. Программы измеряющие параметры ТС определяют и ток и напряжение, расчитывая комплексную ИЧХ из этих данных.
Причем АФЧХ тока высчитывается вычитанием напряжения между лин. входами.
Для этой цели программе указывают какое сопротивление у добавочного резистора, и калибруют уровни (разбаланс) по входам вплоть до 0,01дБ.
Если резистор будет очень низкого сопротивления (1 Ом или даже менее), минимальный разбаланс по каналам и шум будут сильно влиять на точность измерений.

Я все прекрасно понимаю. Просто немного упростил описание методов измерений, чтобы создателю топика стало понятно что результаты измерений не зависят от добавочного сопротивления (при неизменной мощности на динамике). Особенно при измерении от источника тока, но это малосигнальный метод, что не совсем хорошо для мощных НЧ динамиков.

[Гоша]

в мыслях я опирался на данные формулы:

Ни в одной из этих формул не фигурирует значение дополнительного резистора.
Никакие дополнительные резисторы не могут повлиять на параметры динамика, эти параметры присущи только динамику, изменить их можно только изменением элементов динамика.
Изменишь упругость подвеса - изменится Qms. Изменишь индукцию магнита - изменится Qts. И, естественно, все параметры взаимосвязаны.
Бубнеж в твоем случае, возникает не из за того, что изменились параметры динамика, а из за того, что последовательно с ним включен резистор (активное сопротивление катушки), которое в 3 (ТРИ!!!) раза превышает штатное. При этом в три раза ухудшилось демпфирование свободных колебаний динамика низким выходным сопротивлением усилителя, и диффузор сильнее и дольше болтается на резонансной частоте.

[Игорь Гапонов]

.. При этом в три раза ухудшилось демпфирование свободных колебаний динамика низким выходным сопротивлением усилителя, и диффузор сильнее и дольше болтается на резонансной частоте.

По моим подсчётам - меньше, чем 10%

Пожалуйста, приведите обоснование, почему "в три раза". Ведь шунтирующее сопротивление ограничено в сторону уменьшения Re самой катушки (вернее Z катушки). Следовательно, при любых положительных внутренних УМа демпфер-фактор не может быть больше |Zrez|/|Ze|= max (на НЧ при внутреннем УМа=0). Отсюда получаются те самые 10% уменьшения, т.к. |Ze| увеличивается максимум на 0,4 Ома с 4,2 Ом, а Zrez не меняется.

[Gudronov]

Я только до сих пор не понял природу возникновения бубнения. Высота резонансов в модуле Z - напрямую влияют на АЧХ?

Балласт последовательно с головкой образует систему, снижающую эффективность привода. Увеличение параметра Qes естественно, потому как движок подсажен последовательным резистивом. То, что общая чувствительность падает, это тоже понятно. Но еще падает способность демпфирования основного "закрытоящичного" резонанса, его частоту обычно называют Fsc. Если фазоинвертор изначально играл плоскую полку, теперь на полке будет выпирать пик на Fsc. Это на статической картинке. При вялотекущем музыкальном материале этого можно и не заметить. A вот на импульсной характеристике, а на ступеньке подавно, это отражается в полный рост. Возникает более чем ощутимый хвост затухающих колебаний на частоте того самого резонанса. Если в оригинальной версии мотор, действуя через близкое к нулю Rg+Ra фильтра как-то усмирял подвижку, то в рассматриваемом балласт ему этого делать не дает. Синхронно с каждым мидбасовым фронтом появляется подзвучка на Fsc. Если материал изобилует такими фрагментами, можно заработать сплошной гул. Это эффект Ы90, картина маслом...