Резонансная частота и диапазон

[Alex]

что сделать, чтобы твитер начал играть НЧ ?

А он и играет, только очень тихо

[modus2000]

А он и играет, только очень тихо

но всё таки, до резонанса он играет ровно, а после давление спадает
мне тоже не понятно причём именно резонанс

а резонанс - это явление создаётся в большей степени механикой подвеса или сопротивлением воздуха?

[Flaesh]

но всё таки, до резонанса он играет ровно, а после давление спадает

Надоели со своим резонанцем))).
На нч без резонанца при постоянной скорости ачха - прямая с наклоном 6 дБ\окт.

---------- Сообщение добавлено 15:38 ---------- Предыдущее сообщение было 15:35 ----------

а резонанс - это явление создаётся в большей степени механикой подвеса или сопротивлением воздуха?

Механический - механикой )).
Сопротивление излучения его демпфирует. Маленько совсем для прямоизлучающего нч))

[modus2000]

На нч без резонанца при постоянной скорости ачха - прямая с наклоном 6 дБ\окт.

а с какой точки спад начинается?

[Игорь Гапонов]

...
ну другими словами, если довести до абсурда, то вопрос поставить надо так:
что сделать, чтобы твитер начал играть НЧ ? Надо увеличить ход его подвеса, скажем так на метр.
..

Это не абсурд, а путь к пониманию. Поэтому "играть НЧ" оно будет с тем же ходом, но в бесконечной трубе с конечным диаметром. Чем меньше диаметр, тем более эффективно. Т.е. пути уже два -

а) увеличивать диапазон линейности преобразователя (ваш "ход подвеса"),
б) изменять нагрузку со стороны среды распространения (моя "труба" или увеличение площади апертуры и т.д.).

Действительно, в эквивалентной схеме (с линейными сосредоточенными параметрами-элементами) всегда должен быть импеданс среды. Иначе "нет звука" ваще. Этот импеданс самым непосредственным образом влияет на энергию излучения (включая реактивную, см. P.S.).

P.S. Например, рассмотрение работы дина на замкнутый объём показывает, что давление (а мы слышим именно давление - медицинский факт) в этом объёме от нуля (!!!) до частоты главного резонанса системы очень напоминает ФНЧ-2. Так работают наушники - объём мал, пространственные резонансы высоки ("стояки"), ограничение понизу - только утечки воздуха. И "комната" в том числе - объём большой, пространственные резонансы низки, ограничение понизу выше - утечки воздуха больше, чем в наушках.

P.P.S. В системах с ЭМОС и/или с линейной коррекцией (например, эквалайзером или корректором Линквица или как его?) главным "реальным" ограничением является диапазон линейности преобразователя. В частности получается, что минимально возможный нижний срез для заданного давления в точке слушания в основном зависит от механической прочности системы, и во вторую очередь от электро-тепловой прочности.

[Ka4aN]

Ща поробую разложить по полочкам, что такое срез и откуда он берется.
Вспоминаем школу, математику + физику, производные от функций.

Итак, положение точки (координата) - это переменная во времени величина, она будет у нас базовая.
Скорость этой точки - производная по времени от координаты.
Ускорение этой точки - производная от скорости, или вторая производная от координаты.

Это были постулаты. Почему это так, я не могу объяснить, как не могу объяснить почему вода мокрая.

Теперь математика и синусы.
Уравнение гармонического колебания координаты во времени
х=А*sin(w*t), где А - амплитуда, w - угловая частота (можно подразумевать просто частоту в герцах, и не забивать голову какими-то Два-Пи-Эф), t - время.

Скорость этой точки будет как первая производная по времени:
v=dx/dt=A*w*cos(w*t)
Как видим, в формуле к амплитуде координаты добавился множитель частоты. Это означает, что точка, которая колеблется с частотой вдвое больше и с той же амлитудой по перемещению, будет иметь вдвое большую амплидуду скорости. Это важно!
Кроме того, еще и синус поменялся на косинус. Чистая математика, и ни какого обмана. Но это не так важно, не забивайте голову.

Теперь ускорение, снова дифференциируем, теперь уже скорость:
a=dv/dt=-A*w*w*sin(w*t)
теперь мы видим, что амплитуда ускорения той точки при удвоении частоты колебаний изменяется в 4 раза! Т.е. зависимость ускорения от частоты при неизменной амплитуде - квадратичная. И это еще вдвое чертовски важней, чем скорость. Потому что скорость нам больше не понадобится, а понадобится координата и ускорение.

продолжение следует...

[Bedwere]

P.P.S. В системах с ЭМОС и/или с линейной коррекцией (например, эквалайзером или корректором Линквица или как его?) главным "реальным" ограничением является диапазон линейности преобразователя. В частности получается, что минимально возможный нижний срез для заданного давления в точке слушания в основном зависит от механической прочности системы, и во вторую очередь от электро-тепловой прочности.

Не всегда так. Например, можно спроектировать оформление таким образом, что первой "кончится" электро-тепловая прочность. Пример тому - системы Александра Subsonic.

[Ka4aN]

Теперь вспомним физику, и Исаака нашего Ньютона.
У него тоже про ускорение было:
a=F/m, где F - сила, а m - масса.

И так уж сложилось, что в динамиках наших, на диффузор от катушки действует сила Ампера, почти точно повторяющая силу тока, которая, в свою очередь, довольно сносно повторяет напряжение на клеммах этого самого динамика. Довольно сносно, пока не приближаемся к области резонанса. Зато, далеко выше резонанса и ниже тоже, на самом деле довольно сносно.

Что происходит вблизи резонанса, я не уверен что смогу объяснить на пальцах, там надо еще много-много формул привлекать, а мне впадлу

Но разберем что происходит выше резонанса и ниже него тоже, и чем эти области друг от друга отличаются.

продолжение следует...

[Игорь Гапонов]

Теперь вспомним физику, и Исаака нашего Ньютона.
....

Более точно, причём с нюансами взаимодействия (см.*), это всё разжёвано на эквивалентной схеме преобразователя-двигателя (см. любую нормальную книгу по эл.акустике). Там "графически" - набор элементов RLC и их соединение/топология- показано решение ЛИНЕЙНОГО дифура методом комплексных амплитуд (вся теория линейных цепей на этом держится) движения преобразователя в среде. Токи на ней (механоак. сторона) соответствуют скоростям вветвях, напряжения -силам на элементам, заряды - смещениям элементов.

Не понимаю, почему так мало у публики доверия к этой наглядной и точной до сосредоточенных элементов-двухполюсников интерпретации-модели...

(*) Согласно эл.мех.ак. аналогиям импеданс двухполюсника определяется как отношение характеристик потенциала (напряжения/силы/давления) к характеристикам кинетики (тока/скорости/объёмной скорости) - электро-механо-акустический закон Ома. И, например, для бесконечной трубы и ньютоновского (вязкого) трения он имеет чисто активный и частотно независимый характер, а для боле-мене сложного импеданса (резонансная х-ка, например) вообще не соблюдается монотонность амплитуды силы при постоянной амплитуде скорости (и наоборот). Таким образом, при синусоидальном возмущении почти всегда амплитуда силы НЕ обратно пропорциональна частоте при равной амплитуде синусоидальной скорости.

[Ka4aN]

Не понимаю, почему так мало у публики доверия к этой наглядной и точной до сосредоточенных элементов-двухполюсников интерпретации-модели...

Игорь, ты реально думаешь, что понять токи и напряжения в электрической схеме со сплошными реактивностями проще чем физические величины? Точнее, даже не так - можно понять, не понимая физических аналогий?
Меня на первом курсе доцент В.М. Колдаев научил хорошему приему - брать крайние точки, решать, и фантазировать на тему "а что между ними". Если человек не поймет конкретно, почему споткнуться об кирпич больнее чем об матрас, ему пофиг все эти переходные процессы. Они мимо ушей будут.
ЗЫ: ничего, что на "ты"? Как Торрес учит, а он, я знаю, не сам придумал - "на Вы в интернетах переходят тогда, когда в реале пеходят к мордобою"

---------- Сообщение добавлено 22:16 ---------- Предыдущее сообщение было 22:08 ----------

ЗЫ: продолжение будет скорее всего завтра. Сегодня я выпил уже много пива, и мне пора баиньки.

[Игорь Гапонов]

Качан, ты давай осторожней с дифурами. Электрику с линейными эрэльце и идеальными источниками напряжения (э.д.с) и тока как показали последние сто лет понять проще, чем линейные диффуры. Или ты будешь объяснять начинающим на пальцах как пременный ток течёт через ёмкость? Тогда пружинка с грузиком (последовательный LC контур) нагляднее, чем пружинка в вазэлине (RC-цепь), но только не шланг с гибкими стенками (индуктивность с нелинейной собственной ёмкостью) .

[Flaesh]

я выпил уже много пива

А че не спишь? (или комп не выключил?)))
Выпил немного разных дистиллятов в честь собственного др, щас переварятся и баиньки)))

[Ka4aN]

Offтопик:
Гринд, не не сплю, перевартиваю дистиллянты, на последовательное мышление с тех пор как написал, не полагаюсь. Ик.

И вообще, пусть студенты, т.е. обучающиеся, дадут обратную связь: понятен ли им материал, приятна ли манера изложения... А то мож я зря стараюсь...

Или ты будешь объяснять начинающим на пальцах как пременный ток течёт через ёмкость?

Вот нет, это не собирался делать, и про шланги тоже.
Все физично в первом округлении. Но завтра

[Flaesh]

Три рома, два бурбона и один самогон)))
А зачем на нч последовательное мышление?))))
Все просто и минимальнофазово, если не рассматривать комнатные моды, которые тоже минимальнофазовые при определенных условиях))); ну плюс некоторые нюансы с углом излучения.

[Ka4aN]

минимальнофазово

-Ты вот это слово понимаешь?
-Угу.
-А ТС нет. Я ему объясняю.

---------- Сообщение добавлено 23:48 ---------- Предыдущее сообщение было 23:46 ----------

А зачем на нч последовательное мышление?))))

Потому что метод пузырьковой сортировки подразумевает пузырь. И не всегда 0,5 можно обойтись

[Flaesh]

-Ты вот это слово понимаешь?

Я верю в измерения . Эксцесс фазы вполне мал.

---------- Сообщение добавлено 03:57 ---------- Предыдущее сообщение было 03:54 ----------

Пузыри обычно 0.7, угол излучения обычно 1pi и более. Про 0.5 мало и знаний и практики)))

[владимирр]

вчера читал-задымило.с утра перечитал-пожар потушен.утро вечера...

[modus2000]

Выпил немного разных дистиллятов в честь собственного др, щас переварятся и баиньки)))

человек отличающий дистиллят от ректификата не может быть плохим!
С др!

[Flaesh]

человек отличающий дистиллят от ректификата не может быть плохим!
С др!

Сенкс!
Переварилось без малейших негативных последствий))

[Ka4aN]

продолжение следует...

Итак, продалжаю.

Итак, мы выяснили, что сила Ампера действует на диффузор прямо пропорционально напряжению на клеммах (сносно пропорционально, как я выше писал).
А что мешает диффузору перемещаться, т.е каковы силы противодействия?
Их две - жесткость подвеса, и инерция массы диффузора.
Я не буду показывать как и почему, но выше резонанса влияет в основном масса, жесткостью можно пренебречь, а ниже резонанса - наоборот.
Таким образом, при постоянстве амплитуды напряжения, и изменении частоты напряжения, диффузор движется с одинаковой амплитудой ускорения. А амплитуда его перемещения оказывается обратно пропорциональна квадрату частоты. Т.е. с увеличением частоты вдвое, амплитуда перемещения диффузора падает вчетверо, втрое - в девять раз, и т.д.

И так уж сложилось, что звуковое давление, которое производит динамик - зависит от ускорения диффузора. Всё хорошо и красиво, как все привыкли.

Теперь же, что происходит ниже резонанса.

А ниже резонанса силе ампера противодействует сила пружины, которая пропорциональна перемещению. Закон Гука. Тут даже не надо писать уравнение вывода - противодействие от пружины не зависит от частоты, сила Ампера не зависит от частоты. Получается, смещение зависит только от напряжения. А ускорение диффузора, квадратично зависящее от частоты, убывает в 4 раза с её уполовиниванием, в 9 раз с отретьнением, и в 100 раз с децимацией.

Таким образом, что бы не творилось на резонансе, ниже него давление, производимое динамиком, убывает в четыре раза (-12дБ) на каждую октаву.