Новый подход в изготовлении Динамика

[Gajdar]

Общие тенденции желяния уменьшить переходные процессы установления подвижной системы в ноль, увеличить контроль мотором подвижной системы и в общем, снизить инерционность всей системы, привела меня на очень интересную страничку -
http://www.gudwin.nxt.ru
Я там был раньше, но посмотрел картинки и не стал вникать в суть. Кажется -что можно в принципе сделать нового, когда принцип работы динамиков с подвижной катушкой в магнитном зазоре был описан в 20е годы прошлого столения.

В общем, исходные данные от автора такие:
"Это не способ демпфирования, а новый подход к проектированию электромагнитного громкоговорителя.
Звуковая катушка - короткозамкнутый виток(и), больше на подвижной системе катушек нет. Находится, как обычно, в магнитном зазоре. Если на эту КЗ катушку навести способом трансформатора звуковую ЭДС, получится динамик. Кординальное отличие от обычного динамика - максимальное электромагнитное демпфирование любых колебаний кроме полезных, фазных со звуковым сигналом. Интриги в звукообразовании не участвуют. КЗ виток- вторичная обмотка трансформатора, первичная располагается на керне магнитопровода.
Степень демпфирования прямопропорциональна квадрату индукции * на объем проводника в зазоре / удельное сопротивление проводника. "

В общем, принцип уже примерно ясен, обсудим варианты технического применения и возможные технические и технологические проблемы.

Gajdar добавил 26.07.2006 в 07:54
странно - немогу картинку прилепить...
пробую ещераз

[FlashSighter]

А как насчет изменяющегося при этом коэффициента трансформации такой конструкции? Получите вторую гармонику во всей своей красе

А откуда она возьмется-то? про коэффициет трансформации тоже не совсем понял. Во первых есть еще жесткость диффузора, за счет которой будут выравниватья приложенные силы к двум соседним катушкам. Ну а во вторых можно вообще одну катушку намотать спиралью..

[Malinovsky D]

Все-таки не до конца ясно, чем оправданы такие сложности в конструировании?
Основной идеей, судя по статье, является повышенное электрическое демпфирование катушки во всем диапазоне частот.

Я вообщето не вижу особых преимуществ такого мотора перед классическим. Почему?

Во-первых. Отсутствие пика импеданса на частоте механичесого резонанса динамика обязано не сильному демпфированию подвижной системы, а плохой электрической связи между обмотками трансформатора, в результате чего этот пик сглаживается. Это все равно, если мы будем питать динамик через очень плохой трансформатор с большим количеством потерь и будет следить за импедансом, измеряя парметры в первичной цепи.

Во-вторых.

Сила демпфирования такова, что она явно ощущается рукой при нажатии на диффузор, и это при скорости не соизмеримой с реальной скоростью подвижной системы на музыкальном сигнале.

У хорошего динамика, при подключении к усилителю сопротивление тоже ощущается неслабое при механическом воздействии. Да и почему оно должно быть меньше, если в зазоре такое же количество меди? Именно от индукции в зазоре и от количества меди в зазоре зависит демпифирование. От того, сколько витков "нарезно" на катушке, на НЧ не будет зависеть ничего.

Что касается реального музыкального сигнала, то скорость движения диффузора в поршневом режиме уменьшается с увеличением частоты, да и дальше тоже не растет.

По идее, с одним витком возможен бонус в виде уменьшения индукции катушки, точнее, соотношение R/L будет выше, по сравнению с многовитковой катушкой, но в ныненшнее время это не большая проблема - существуют очень хорошие моторы с весьма высокой частотой R/L (у некоторых 8 омных SS импеданс на 10 кГц составляет 10 Ом).
Если уж очень хочется его еще уменьшить - можно намотать ленточным проводом катушку сопротивлением на 0,5-1 Ом и получить низкую индуктивность во всем звуковом диапазоне. Запитать эту катушку нормально собранным трансформатором и не иметь никаких проблем.

Короче (ИМХО), тупиковая ветвь. Неочевидные плюсы (к которым можно прийти другими путями) при КПД ниже разумного и сложностями в реализации.

[Gajdar]

Гадать короче безполезно. Идеи автора мы ниасилили ) сдаемсу - требется авторское вмешательство с пояснениями.

Пока же понятно одно. Это не катушка в постоянном магнитном поле дергается при подведенном сигнале, а катушка изменяет это постоянное поле в магнитном зазоре... а дергается другая короткозамкнутая катушка... под силой этого изменения.
Пока преимущества слабозаметны - требуется подсказки и теоретические основы метода.
Понятно пока только одно - двигающаяся катушка короткозамкнута, импеданс на частоте механического резонанса на электрическо ипедансе не просматривается.

Кстати, о птичках - 6ГДР-1 имели звуковую катушку в 29 витков провода ПЭЛ 0,23 (сопротивление постоянному току 1,2 Ом). Они правда стояли впослед две штуки, но всеравно получается 2.4 ома... и магнитная система уних керновая... намотать внешнюю чтоли попробовать что получится ))

[Malinovsky D]

Это не катушка в постоянном магнитном поле дергается при подведенном сигнале, а катушка изменяет это постоянное поле в магнитном зазоре... а дергается другая короткозамкнутая катушка... под силой этого изменения.
Пока преимущества слабозаметны - требуется подсказки и теоретические основы метода.
Понятно пока только одно - двигающаяся катушка короткозамкнута, импеданс на частоте механического резонанса на электрическо ипедансе не просматривается.

Виктор, трактовать происходящее можно по-разному. Все в этом мире относительно
Можно говорить о модуляции постоянного поля переменным, и, вызываемом этой модуляцией усилии в катушке, не учитывая трансформаторную связь между катушками, а можно пренебречь модуляцией поля и взять за основу трансформаторый эффект при работе соосно расположенных катушек.

Но это не суть важно.

В данном случае, ты приводишь в качестве основного преимущества мотора высокое демпфирование во всем диапазоне частот, и отсутствие резонаса на кривой импеданса противопоставляя эти обстоятельства классической конструкции динамика.
Но ведь как раз этих преимуществ у твоего мотора нет. Таже катушка в магнитном поле. Не важно, как в ней индуцируется ток - трансформатором или модуляцией магнитного поля. Важно, что в конце концов в катушке течет ток и взаимодействует с магнитным полем магнитной цепи динамика. И в этом ты опять приходишь к классической схеме динамика со всеми ее свойствами.

А импеданс на резонансе не просматривается, потому что основной нагрузкой катушки, подключенной к усилителю, является вторичная обмотка полученного (умышленно или неумышленно) трансформатора, нагрузкой которого является и короткозамкнутый виток, и керн, который стоит на месте, и обладает своим активным сопротивлением, спокойно шунтируя все "изгибы" импеданса подвижной части.

[Nota Bene]

А откуда она возьмется-то? про коэффициет трансформации тоже не совсем понял.

По нелинейности - статорная звуковая катушка и КЗ-витки вторички (те, что, собственно взаимодействуют с постоянным магнитным полем) при колебаниях диффузора изменяют свое взаимное положение, соответственно изменяется их взаимоиндукция, то есть коэффициент трансформации, причем синхронно с сигналом - явная нелинейность Это касается не только предложенной Вами конструкции, а принципа в целом.

[Gajdar]

В общем, просим и ждем комментариев автора.

[Gudwin]

Всем здравствовать.

Основным стимулом для поисков была статья Сергея Агеева "ДОЛЖЕН ЛИ УМЗЧ ИМЕТЬ МАЛОЕ ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ?" и эксперименты проведенные впоследствии. Низкий поклон С. Агееву за его эксперимент.

Как это не покажется странным, представленная конструкция динамика реализует именно токовый принцип управления. Одновременно решаются вопросы по основному резонансу.

Проведенные работы показали, что улучшение звучания обычного динамика при токовом управлении заложено в резком уменьшении взаимосвязи противоЭДС динамика с усилителем, исчезает эффект электрического демпфирования не только на частоте основного резонанса, но самое главное на всех других частотах.
Только на частоте основного резонанса демпфирование полезно для звука, на более высоких частотах идет фазовое отставание противоЭДС на 90 и более градусов относительно полезного сигнала. Т.е. торможение происходит совсем в неподходящие моменты времени, звук портится. Токовое управление частично решает это несоответствие, добавляя при этом известные трудности на резонансе.

Что получается в предлагаемом динамике? КЗ звуковая катушка автоматически имеет малую индуктивную связь (трансформаторную) в силу ограниченного количества меди с одной стороны и значительного удаления от первички с другой стороны. Это и есть эквивалент токового управления в обычном понимании. Но этого небольшого количества меди на КЗ катушке вполне хватает для сильнейшего электрического демпфирования не только на частоте основного резонанса, но и на более высоких частотах. Появляется возможность довести электрическое демпфирование до критических потерь, когда колебательный характер в системе с вынужденными колебаниями перестает быть колебательным. Любое отклонение диффузора от равновесия уже не вызывает колебательного процесса, а есть только плавный задемпфированный возврат в нулевую точку. Применительно к звуку получаем фазовоминимальную систему, фаза жестко привязана к входному сигналу до определенной частоты. Это правило перестает действовать, когда индуктивная составляющая сопротивления КЗ витка становится соизмеримой и больше активного сопротивления этого витка. Применительно к дюймовой катушке макета динамика это наступает на частоте 11 - 12 Кгц. Именно на этой частоте идет крутой завал по отдаче.
Вредность увеличения индуктивности КЗ катушки также диктует малую трансформаторную эффективность системы.
КЗ виток в такой системе нужно рассматривать как генератор и потребитель с единственным сопротивлением, одновременно и внутренним генератора и внешним потребителя. Для обычного динамика всегда есть еще последовательно соединенные провода и усилитель.
По конструкции. В макете принимались меры для уменьшения потерь в трансформаторе, Керн имеет паз по радиусу, верхняя шайба тоже разрезана по радиусу для исключения КЗ витков в магнитопроводе. Ферритовый магнит не создает проблем с потерями.
Один КЗ моновиток из меди, или многовитковая двухслойная катушка практически эквивалентны за исключением коэфициента использования магнитного зазора по меди, но моновиток нужно точить на токарном станке.

Запитать динамик от лампового однотактника вроде проблем нет, но я этим не занимался.

Что есть в сухом остатке? При всей убогости системы, как трансформатора, при совершенно неоднозначной передаче сигнала на КЗ виток, при несиметричности постоянной составляющей в магнитном зазоре (на одной полуволне сигнала индукция увеличивается, на другой – уменьшается) и еще куче недостатков можно услышать звук, которого нет в обычных АС, хороший звук. Для меня это сигнал о том, что обычный динамик настолько порочный в звуковоспроизведении, что есть к чему стремиться.

[Malinovsky D]

Ок! Идея понятна.

Имеем токовое управление, и, несмотря на это, очень сильное электрическое демпфирование. И все в одном флаконе.

При этом все очень плохо с чувствительностью и линейностью.

Надо подумать...

Malinovsky D добавил 29.07.2006 в 14:18
Фактически, схема построения эквивалентна такому модернизированному классическому динамику:

Катушка сопротивлением 8 Ом по постоянному току закорачивается и в ней делаются два вывода, которые делят ее на части, например, 2 и 6 Ом. Начинаем питать эти выводы током и получаем все указанные выше бонусы - электрическое демпифирование, токовое управление, офигенные потери и проч., да еще и линейность... Или я ошибся?

Можно оставить монокольцо и намотать на него сверху тоненькую катушку из ленточной проволоки. Правда, места для кольца в зазоре станет меньше со всеми вытекающими...

Короче говоря, места в зазоре всем не хватает - токовое уравление, демпфирование и КПД вместе не помещаются.

[Gudwin]

Ок! Идея понятна.

Фактически, схема построения эквивалентна такому модернизированному классическому динамику:

Катушка сопротивлением 8 Ом по постоянному току закорачивается и в ней делаются два вывода, которые делят ее на части, например, 2 и 6 Ом. Начинаем питать эти выводы током и получаем все указанные выше бонусы - электрическое демпифирование, токовое управление, офигенные потери и проч., да еще и линейность... Или я ошибся?

Можно оставить монокольцо и намотать на него сверху тоненькую катушку из ленточной проволоки. Правда, места для кольца в зазоре станет меньше со всеми вытекающими...

Короче говоря, места в зазоре всем не хватает - токовое уравление, демпфирование и КПД вместе не помещаются.

Закороченную катушку конечно можно поделить в любой пропорции, но... если теперь на отводы подать сигнал, двигаться она не будет - токи в секциях встречные и обратнопропорциональные количеству витков в секциях.
А что толку мотать на монокольцо еще одну тоненькую катушку? Это все равно, что намотать обычную ЗК не на разрезной алюмин каркас, а на короткозамкнутый алюминиевый каркас. Звука не будет.

[Gajdar]

Погодите погодите... у имеющихся в наличии 6ГДР-1 какраз так и намотано - там алюминиевый стаканчик - неразрезной, я его весь рассмотрел... а на него намотана катушка 1.2 ома.. магнит керновой - все видно.. еще раз посмотрю обязателно.

[WP]

Твитер таким образом еще можно получить, а вот НЧ. Лучше классическая конструкция. Существуют варианты коаксиалов у которых вместо катушки у твитера короткозамкнутое кольцо помещенное в зазор НЧ.

[Malinovsky D]

двигаться она не будет - токи в секциях встречные и обратнопропорциональные количеству витков в секциях.

Да, действительно. Пардон, ошибся.

[Gajdar]

Еще для катушек overhung делают покраям такие короткозамкнутые витки - они играют роль ограничителей перемещения подвижки..
Вальдемар, что интересно, я видел такой коаксиал, где ВЧ работает в том же зазоре что и НЧ.
вот смотри:

[Gudwin]

Твитер таким образом еще можно получить, а вот НЧ. Лучше классическая конструкция. Существуют варианты коаксиалов у которых вместо катушки у твитера короткозамкнутое кольцо помещенное в зазор НЧ.

Цель была не твитер или НЧ, а именно широкополос. Она достигнута.

А где посмотреть на такие коаксиалы?

Вот так можно проверить возможности такого подхода. Смысл - попытаться услышать кардинальные отличия в звуке на средних частотах.
В РАРе два файла html.

[Gajdar]

Gudwin вот тот коаксиал - Wharfedaale выше на картинке. Гдето патент был - немгу найти... А в раре один файл в ХТМЛе )

[Gudwin]

Gudwin вот тот коаксиал - Wharfedaale выше на картинке. Гдето патент был - немгу найти... А в раре один файл в ХТМЛе )

Тот, что на картинке, вроде с обычной катушкой твитер. Там же два провода в центр уходят от основного диффузора. А я спрашивал где посмотреть с КЗ витком в твитере-коаксиале, о чем Владимир говорил.