Акустическое сопротивление среды (воздуха).

[alexkh2008]

Помогите разобраться с сим понятием в отношении работы ГД.
Известно, что в акустическое сопротивление Za в общем случае состоит из 2-х частей:
Za = Ra + jXa, где
Ra - активное акустическое сопротивление,
jXa - реактивное акустическое сопротивление.
Не буду пока приводить формулы для определения этих частей, чтоб не пугать народ.
Важен физический смысл - что есть активное и реактивное сопротивления воздуха излучению звуковой энергии.
Стоит ли на них вообще обращать внимание и учитывать.
И если да, то какие параметры АС будут влиять на эффективность излучения???

[_Summit_]

Не буду пока приводить формулы для определения этих частей, чтоб не пугать народ.

Тут народ сам кого хочешь запугает. Дифф. вычисления как само собой разумеющееся.

Важен физический смысл - что есть активное и реактивное сопротивления воздуха излучению звуковой энергии.

Я предположу, что это связанно с упругостью и массой соответственно.

Стоит ли на них вообще обращать внимание и учитывать.

Если их не учитывать, то излучения не будет.

И если да, то какие параметры АС будут влиять на эффективность излучения???

Площадь излучателя (в данном контексте).

[subsonic]

Площадь излучателя (в данном контексте).

Помноженная на Xmax.

[ViktKors]

Помогите разобраться с сим понятием в отношении работы ГД.
Известно, что в акустическое сопротивление Za в общем случае состоит из 2-х частей:
Za = Ra + jXa, где
Ra - активное акустическое сопротивление,
jXa - реактивное акустическое сопротивление.
Не буду пока приводить формулы для определения этих частей, чтоб не пугать народ.
Важен физический смысл - что есть активное и реактивное сопротивления воздуха излучению звуковой энергии.
Стоит ли на них вообще обращать внимание и учитывать.
И если да, то какие параметры АС будут влиять на эффективность излучения???

Как-то набросал для поста, который снесли.
Картинка с формулами:


Первая строчка - сила, действующая со стороны среды на диффузор (понятно, что круговой формы и идеальный).
Эта сила есть произведение давления на площадь, и в любом букваре можно найти выражение для нее из мнимой и реальной частей (смысл обозначений - тоже см. любой букварь: плотность, скорость звука, площадь, скорость и т.п.)

Вторая строчка - раскрыть скобки, произвести очевидную замену "kc" на "омега"

Затем обозвать одну абракадабру буквой "m", учесть что умножение на "i*омега" есть по сути дифференцирование, и как "L" обозвать другую абракадабру.

После чего можно сопротивление среды описать как силу которая раскладывается на две компоненты (четвертая строчка):

1. некая "m" умноженная на ускорение диффузора.
Очевидно, что с точки зрения того, кто колеблет диффузор, совершенно непонятно, что эта "m" - есть некое свойство газа. Для колебателя это выглядит неотличимо от массы. Потому эту часть и называют "присоединенной массой диффузора", считается, что она просто соколеблется с ним.
Эта часть силы работает на разгон диффузора (потом тот сожмет подвес, и вскоре диффузор пойдет назад), т.е. эта часть энергии никуда не девается из колебательной системы.

2. вторая компонента выглядит как сила, пропорциональная скорости. Это типичное поведение для "вязкого трения", т.е. для процесса, когда сила производит работу, которая невозвратно переходит в тепло. Только в данном случае это все-же не тепло, а звуковая энергия, энергия волны, которая в типичном случае рассеивается столь-же безвозвратно.
По элементарным соотношениям эти потери энергии (активную мощность) можно представить как обычные тепловые потери на обычном омическом сопротивлении.

Номинал этого резистора эквивалентной акустической мощности и дает последняя формула (пятая строчка). Но общепринятой схеме электрического эквивалента динамической головки этот резистор должен быть расположен параллельно резистору, ограничивающему механическую добротность.
Именно поэтому можно говорить, что в высокоэффективных (!) системах воздух демпфирует механический резонанс динамика.

Номинал резистора в обычном случае нетрудно подсчитать, и убедится в справедливости подхода, когда в типичных моделях потерями динамика на излучение звука просто пренебрегают.

[alexkh2008]

Из справочника по акустике В.К. Иофе

Какие то не маленькие цифры, что бы их не учитывать.

[ViktKors]

Из справочника по акустике В.К. Иофе

Какие то не маленькие цифры, что бы их не учитывать.

Ну так и пример - огромные сферы.
Для реальных динамиков присоединенная масса на резонансе оказывается заметно меньше массы подвижной системы. Как правило, в качестве массы подвижной системы и приводится значение, которое учитывает эту поправку (параметры обычно рассчитываются, да и как взвешивать, например подвижную часть центральной шайбы ).

А вот пересчитанное к нагрузке эквивалентное активное электрическое сопротивление излучения обычно как раз и получается в несколько сотен Ом- килоомы. Что разумно,
например при КПД 0.5% и номинальном сопротивлении 4 Ом стоит ожидать что-то около
100% / 0.5% * 4 Ом = 800 Ом

И что, сильно изменится расчет АС, если в симуляторную модель присобачить этот 800 Ом импеданс?

[Nota Bene]

Помогите разобраться с сим понятием в отношении работы ГД.

Вот этот учебник вам в помощь: Электроакустика (Фурдуев В.В.)

Мне он во многом помог в свое время.

[alexkh2008]

Ну так и пример - огромные сферы.
Для реальных динамиков присоединенная масса на резонансе оказывается заметно меньше массы подвижной системы. Как правило, в качестве массы подвижной системы и приводится значение, которое учитывает эту поправку (параметры обычно рассчитываются, да и как взвешивать, например подвижную часть центральной шайбы ).

А вот пересчитанное к нагрузке эквивалентное активное электрическое сопротивление излучения обычно как раз и получается в несколько сотен Ом- килоомы. Что разумно,
например при КПД 0.5% и номинальном сопротивлении 4 Ом стоит ожидать что-то около
100% / 0.5% * 4 Ом = 800 Ом

И что, сильно изменится расчет АС, если в симуляторную модель присобачить этот 800 Ом импеданс?

А если посмотреть на это с другой немного стороны.
Во многих учебниках есть известная картинка:

Очевидно, что излучение эффективно, если Re(z(r))>Im(z(r)), это условие выполняется при kr>1. Теперь у Фурдуева (спасибо Nota Bene) есть блестящий пример:

и далее целый параграф посвящен малой эффективности излучения в области низких частот.

---------- Сообщение добавлено 12:43 ---------- Предыдущее сообщение было 08:56 ----------

Сделанный, в предыдущем посте вывод относительно эффективности излучения и размерах излучателя факт известный (мужики то знают о нем). Но мой интерес не совсем об этом. На просторах... неоднократно можно встретить высказывания относительности эффективности излучения. Дабы не быть голословным приведу ссылки:
МЕХАНИКА ЭМОЦИЙ. Часть 7
Питерская контора, возможно автор из предыдущей ссылки как то связан с этими ребятами
Также часто встречаются утверждения, что АЧХ громкоговорителя определяют два параметра - собственное механическое сопротивление подвижной системы (определяется свойствами головки) и сопротивление излучения (определяется свойствами акустического оформления). И все! То есть Z-характеристика АС является необходимым и достаточным (но возможно не совсем наглядным) графиком.