Про форму фазоинвертора

[lazycat]

Возник вопрос по соотношению сторон у ФИ при одинаковой площади - как это влияет на звук?

Например при заданной площади 12 см2 возможны условные варианты:
- 12*1 см
- 6*2 см
- 3*4 см
Будут ли они звучать одинаково?

В вентиляции например площадь прямоугольного воздуховода с соотношением сторон до 1/3 считают как площадь вписанного овала, а более чем 1/3 как сумма площадей вписанных окружностей с диаметром ширины воздуховода

Есть ли подобные тонкости в акустике?

[mAxSpace]

а как определили, что у щелевого туннеля частота ниже(?)

Расчётная частота по длинне и фактичеки измеренная. Они не совпадают.

---------- Сообщение добавлено 13:58 ---------- Предыдущее сообщение было 13:55 ----------

За счёт чего может возникнуть рост сопротивлению излучения тыльной стороны диффузора? Объём ящика не уменьшился.

Давление изменилось.
На частоте настройки порта когда динамик движется вперед, воздух из порта движется тоже вперёд(из ящика)

[VladimirV]

Обоснуйте обратное! Это Ваши высказывания подвергаются сомнению.

Без проблем.Только нужны хотя бы элементарные знания из волновой техники.
Вам знакомо понятие согласования волновых сопротивлений из радиотехники? Что такое КСВ антенны, например?
И вообще - что такое волновое сопротивление - знаете? Почему говорят "кабель сопротивлением 75 Ом" для любой длины куска кабеля?
Просто без такого понимания будет трудно рассказать, как именно оно возрастает,это самое сопротивление излучения.
Кстати, как на счет Вашего высказывания об иных причинах уменьшения амплитуды колебаний диффузора на резонансе ФИ-какие-нибудь версии хотя бы у Вас появились? Или оно было абсолютно голословным?

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

То, что Вы описываете - в литературе называется взаимная связь (mutual coupling), когда расположенные рядом источники, излучающие на одинаковой частоте, создают на поверхности друг друга давление, тем самым увеличивая сопротивление излучения и повышая эффективность излучения.

Не, я совсем о другом. Амплитуда колебаний воздуха в трубе ФИ на его резонансе в разы больше оной у задней стенки диффузора. Т.е. это излучение - не просто банальный разворот фазы волны, а резкое его усиление.Когда малое смещение диффузора динамика порождает очень большое смещение воздуха в трубе ФИ. Это и есть трансформация импедансов. Отсюда и есть резкий рост КПД излучателя.
Кстати, именно эта трансформация, только не резонансная, а широкополосная, работает в Хейлах. Почему они так здорово и звучат.

[frezer]

Без проблем.Только нужны хотя бы элементарные знания из волновой техники.
Вам знакомо понятие согласования волновых сопротивлений из радиотехники? Что такое КСВ антенны, например?
И вообще - что такое волновое сопротивление - знаете? Почему говорят "кабель сопротивлением 75 Ом" для любой длины куска кабеля?
Просто без такого понимания будет трудно рассказать, как именно оно возрастает,это самое сопротивление излучения.
Кстати, как на счет Вашего высказывания об иных причинах уменьшения амплитуды колебаний диффузора на резонансе ФИ-какие-нибудь версии хотя бы у Вас появились? Или оно было абсолютно голословным?

Без проблем, не только учили, но и сам учил. И даже строил акустические модели с его учётом.
Так что послушаю с удовольствием, да и другим наверное интересно будет.

[VladimirV]

Без проблем, не только учили, но и сам учил. И даже строил акустические модели с его учётом.
Так что послушаю с удовольствием, да и другим наверное интересно будет.

"Акустический импеданс или комплексное акустическое сопротивление среды, по своей сути, характеризует сопротивление, которое среда оказывает колеблющейся поверхности, например, конусу громкоговорителя. Понятие введено по аналогии с электрическим импедансом[1]. Представляет собой отношение комплексных амплитуд звукового давления к колебательной объёмной скорости частиц среды, которую вычисляют как произведение, усреднённой по площади колебательной скорости частиц среды и площади, для которой определяется акустический импеданс[2].

В общем случае, акустический импеданс выражается как: Z a = R a + i X a Z_{a}=R_{a}+iX_{a} , где i i — мнимая единица.

Действительная часть — R a R_{a}, так называемое, активное акустическое сопротивление, определяется диссипацией энергии в самой акустической системе и потерями на излучение звука. Мнимая часть — X a X_{a}, так называемое, реактивное акустическое сопротивление, является следствием наличия в акустической системе сил упругости или инерции масс. Поэтому реактивное сопротивление бывает упругим или инерционным[3][4].

Единицей измерения акустического импеданса в системе СИ является — 1 Н∙с/м5 (или Па∙с/м3), в системе СГС — 1 дин∙с/см5. Её устаревшее название — акустический ом[5].

В практическом аспекте, вычисление акустического импеданса излучателей, звуководов и приёмников, позволяет, подстраивая их конструкцию и подбирая материалы, за счёт снижения потерь звуковой энергии, поднять КПД всей звукопередающей системы или отдельных её частей"

Если к этой цитате из Википедии у Вас есть возражения, особенно к последним двум строкам, то - адресуйте их сразу в Вики.

---------- Сообщение добавлено 15:20 ---------- Предыдущее сообщение было 15:11 ----------

Еще добавлю от себя: в электических реактивностях различают емкостной и индуктивный характер реактивности - он определяется соотношением фаз возбудителя и колебания. Если последнее отстает - характер индуктивный, если опережает - емкостной. То же самое и в акустике - если опережает - упругий, отстает - инерционный.
При любом рассогласовании эффективность передачи энергии от возбудителя к волне падает. Максимум эффективности, когда выходное сопротивление возбудителя равно волновому сопротивлению среды, в коей возбуждается волна. И без разницы, волна механическая или электромагнитная.
Когда размер диффузора много меньше длины возбуждаемой им волны имеем случай сильного рассогласования импедансов. Сопротивление излучения диффузора при этом много-много меньше волнового сопротивления среды.
Кстати, рупор - это тоже трансформатор акустических импедансов. Тока у него АЧХ - не очень.
А Хейлы по другому на Западе именуются как АМТ-излучатели. Air Motion Transformer.

[frezer]

[Zotoff]

mAxSpace

а как определили, что у щелевого туннеля частота ниже(?)

Расчётная частота по длине и фактически измеренная. Они не совпадают.

А можно ещё уточнить:
1. «Расчётная частота по длине …» – это “по геометрической длине туннеля” с прямоугольным сечением или с учётом виртуального удлинения(?)
И, кстати, не совсем понятно, как вычислять “виртуальное удлинение“ для прямоугольного туннеля (в литературе про ЭТО нет вразумительной информации).
2. И ещё…
Уверены(?), что объём ящика в расчётах был “правильный“ (я имею в виду, что из объёма ящика (по габаритам) отнимаются объёмы, вытесненные магнитными системами динамиков, распорками, боксами для СЧ-головок, разделительными фильтрами, но также объём может “виртуально“ увеличиться за счёт звукопоглощающего материала).

P.S.
Просто удивительно, неужели Эфрусси “облажался“ со своим коэффициентом-поправкой(?..)

P.S.
Прошу не обижаться;
мои уточняющие вопросы связаны с поиском истины…

[VladimirV]

мои уточняющие вопросы связаны с поиском истины…

Так ли важны эти "крохи" поправок, которые по величине меньше разброса параметров конкретных экземпляров динамиков. Все равно помимо расчетов придется потом подгонять точно по результатам измерений. Причем, не только измеренной АЧХ, но и на слух. А расчеты - это только отправная точка, а вовсе не финал.

[mAxSpace]

«Расчётная частота по длине …» – это “по геометрической длине туннеля” с прямоугольным сечением или с учётом виртуального удлинения(?)

Нет конечно, без учёта. Кто знает по какому коофициенту высчитывают программы этот коофициент ?

Уверены(?), что объём ящика в расчётах был “правильный“

Я вас умоляю, тут сьедена не одна стая собак. К тому-же вытесняемый обьем только увеличивает частоту настройки, а не наоборот. (это на случай если его не учесть)

но также объём может “виртуально“ увеличиться за счёт звукопоглощающего материала

Не обьем, а присоединённая масса. Это вполне точно учитывается в симуляторах.

Просто удивительно, неужели Эфрусси “облажался“ со своим коэффициентом-поправкой(?..)

Давайте посмотрим какой у него коофициент и сравним с тем что выходит у меня. Хотя вы можете это все так же со своими проектами сопоставить, тут нет ничего сложного.

---------- Сообщение добавлено 20:57 ---------- Предыдущее сообщение было 20:54 ----------

А расчеты - это только отправная точка, а вовсе не финал.

Совершенно верно. Все модели они ведь упрощены, какие-то программы сильно. какие-то не так. в каких-то есть поправки тех разработчиков, в каких-то нет...
В разных программах посчитать одно и то же и будут разногласия. особенно по добротностиоформления, вернее её влияния.

[Zotoff]

mAxSpace

«Расчётная частота по длине …» – это “по геометрической длине туннеля” с прямоугольным сечением или с учётом виртуального удлинения(?)

Нет конечно, без учёта. Кто знает по какому коэффициенту высчитывают программы этот коэффициент?

Ну теперь всё стало ясно (для меня)…
Просто я был уверен, что у вас имеются данные, полученные измерениями и подтверждающие, что щелевой туннель имеет более низкую частоту резонанса по сравнению с круглой трубой аналогичного сечения (вы так объясняли, ну… или я понял именно так).
А на самом деле: реальный резонанс прямоугольного туннеля оказался ниже расчётной величины – вот что было у вас, и (с ваших слов) в расчёте не учитывалось “виртуальное удлинение” туннеля.

Но в таком случае так и должны быть!
Т.к. некорректно выполнены расчёты.

Посмотрите, на примере ФИ в виде круглой трубы…
Допустим диаметр трубы d=7см, длина трубы L=20см;
если расчёты выполнять с учётом виртуального удлинения или без этого учёта – то разница в резонансе составит около 15%
(само собой, результат “без учёта” окажется выше, а в реальности резонанс будет ниже – т.е. "ваш случай").
Но дело в том, что расхождение результатов будет зависеть ещё от длины туннеля; и чем туннель короче – тем погрешность будет выше.
Например, при той же трубе, но длиной L=10 см – погрешность составит уже 27% (и это для круглой трубы!)

Для прямоугольного туннеля будет всё аналогично(!);
т.е. без учёта виртуального удлинения погрешности будут похожие.
Та поправка, о которой я говорил раньше (“коэффициент Эфрусси”) – учитывает соотношение сторон в прямоугольном туннеле, но абсолютно не имеет никакого отношения к виртуальному удлинению туннеля.

[mAxSpace]

А на самом деле: реальный резонанс прямоугольного туннеля оказался ниже расчётной величины – вот что было у вас, и (с ваших слов) в расчёте не учитывалось “виртуальное удлинение” туннеля.

Да, всё так.

Но в таком случае так и должны быть!
Т.к. некорректно выполнены расчёты.

Расчёты конечные по итогу почти точно выполнены, т.к. я закладываю некоторый коофициент выведеный опытным путём. Он накладывается на то что посчитал симулятор.
Я писал что не сходятся расчёты в симуляторе с тем что в реальности без учёты коофициентов на удлиннение и на соотношение сторон.

---------- Сообщение добавлено 00:32 ---------- Предыдущее сообщение было 00:30 ----------

Но дело в том, что расхождение результатов будет зависеть ещё от длины туннеля; и чем туннель короче – тем погрешность будет выше.
Например, при той же трубе, но длиной L=10 см – погрешность составит уже 27% (и это для круглой трубы!)

По длинне ставить коофициент не получается. Я коофициент ставлю на частоту настройки.

[Zotoff]

mAxSpace

Расчёты конечные по итогу почти точно выполнены, т.к. я закладываю некоторый коэффициент введенный опытным путём. Он накладывается на то, что посчитал симулятор.

Вообще-то симулятор – это “кот в мешке”; т.е. если это не проверенная программа, то не понятно, что и как она считает, и вообще – правильно ли считает(?)
Я знал одного научного работника, который когда у него было расхождение эксперимента с теорией, говорил: «Так, вводим поправочный коэффициент…»
И у него сразу всё сходилось.

Это неправильный подход – вводить поправочный коэффициент вместо того, чтобы разобраться, как же нужно считать корректно.

Я тут подготовил некоторый набор формул по теме «Как рассчитывать фазоинвертор»,
и уже было собрался это выкладывать для всех желающих,
но тут пришла от вас информация, что “щелевой туннель имеет более низкую частоту резонанса по сравнению с круглой трубой”…
Что противоречит реальности.
Пришлось тормознуть (до выяснения) выкладывание моего сообщения.
Но теперь ясно, в чём было дело.
И теперь уже для желающих предлагаю посмотреть:
https://disk.yandex.ru/i/1JjS9cLiE0vZtA

[mAxSpace]

Вообще-то симулятор – это “кот в мешке”; т.е. если это не проверенная программа, то не понятно, что и как она считает

разобраться, как же нужно считать корректно.

А как иначе ? на бумашке в ручную ? Извините, я пасс.
Что значит не проверенная прграмма ? их основных не так много и ими пользуются все.
По вашему какая программа проверенная и считает все правильно ?
У меня например очень большие претензии к Хорнреспу в плане расчёта амплитуды движения диффузора/катушки.
Горбики он любит рисовать на частоте настройки порта ФИ в отличии от других симуляторов и реально этих горбиков нет.
Я обычно в двух- трех симуляторах смотрю.

[VladimirV]

Это неправильный подход – вводить поправочный коэффициент вместо того, чтобы разобраться, как же нужно считать корректно.

Это как раз очень правильный подход. Называется - калибровка. Одна из фундаментальных процедур метрологии и инженерных расчетов.
Так что mAxSpace поступает совершенно правильно. По инженерному.

[Zotoff]

mAxSpace

По вашему какая программа проверенная и считает все правильно?

Я по программам (из Интернета) не считаю, считаю по формулам.
Полагаю, что если для интернетовского симулятора нужно вводить поправочный коэффициент (полученный экспериментальным путём), чтобы добиться более-менее верного результата – то это скверный симулятор;
либо вы некорректно этим симулятором пользуетесь.

[mAxSpace]

По формулам вы видите графики АЧХ, импеданса, смещения подвижки, фазу и т.д. ?
Если вы ограничиваетесь тем что просто настроить порт на какую-то частоту, а все остальное вам не интересно, тут даже незнаю что сказать..

[Zotoff]

mAxSpace

Если вы ограничиваетесь тем что просто настроить порт на какую-то частоту, а все остальное вам не интересно, тут даже незнаю что сказать..

Ну… я этого не говорил (что мне другое не интересно).
Это ваша интерпретация.
Графики легко строятся по формулам и таблицам (даже примитивный Exсel имеет возможности строить графики);
так что, графики АЧХ и ФЧХ – все есть, но только по своим собственным программам.

P.S.
Вот вы пользуетесь симуляторами из Интернета, а туннель ФИ рассчитываете (с ваших же слов) без учёта краевого эффекта.
Тут могу вас же и процитировать: “даже не знаю что сказать” …

[mAxSpace]

Это ваша интерпретация.

Вы так подали информацию.

так что, графики АЧХ и ФЧХ – все есть, но только по своим собственным программам.

Это хорошо, но я не умею писать софт, пусть этим занимаются другие, а я займусь тем что у меня получается лучше

Вот вы пользуетесь симуляторами из Интернета, а туннель ФИ рассчитываете (с ваших же слов) без учёта краевого эффекта.
Тут могу вас же и процитировать: “даже не знаю что сказать” …

Да все просто, если порт будет настроен не на 37, а на 39 герц я не вижу в этом просчета в разработке.
И второе - я делаю поправку и с ней все довольно точно попадает в мои полные расчёты. Я не припомню случаев когда у меня были проблемы с тем что я неверно расчитал порт ФИ, во всяком случае за последние лет десять.

[Dzymytch]

Не, я совсем о другом. Амплитуда колебаний воздуха в трубе ФИ на его резонансе в разы больше оной у задней стенки диффузора.

Вроде речь шла о сопротивлении излучения (если мы говорим о акустическом импедансе задней стороны мембраны, то он, в основном, реактивный, а сопротивление излучения внутри коробки без поглотителя крайне мало). Сопротивление излучения - это, в основном, про излучение в свободное пространство. Либо я чего-то всё равно не понял. Чтобы коллебания массы воздуха эффективно конвертировались в звуковое давление, порт должен обладать высоким сопротивлением излучения, которое зависит от размеров истичника (точнее - соотношения линейных размеров источника к длине волны). Но размеры порта, как правило, даже меньше размеров мембраны, поэтому порт так же не должен сколь либо значительно повышать КПД.

Отсюда и есть резкий рост КПД излучателя.

Резкий - это какой ?

[VladimirV]

Либо я чего-то всё равно не понял.

Видимо да. Смотрите, Вы процитировали мой текст,но не возразили ему. Т.е. - согласны?
Теперь вернемся к акустическому сопротивлению (АС). Оно равно отношению амплитуд звукового давления к колебательной скорости, которая на фиксированной частоте пропорциональна амплитуде колебания. В первом приближении, пренебрегая потерями в ящике, можно сказать, что акустическое сопротивление на фиксированной частоте обратно пропорционально амплитуде колебания. Т.е. налицо имеем трансформацию низкого АС на выходе порта к высокому АС у задней стенки диффузора. Это дает эффект сопряжения сопротивлений. К сожалению, такая трансформация носит резонансный характер только вблизи резонанса ФИ. В отличии от рупора.
На эту проблему можно взглянуть с другой стороны: сам диффузор является трансформатором акустического сопротивления. Смотрите, два вуфера с существенно разными диаметрами диффузоров при создании звуковой волны одинакового звукового давления на одинаковой частоте имеют принципиально разные амплитуды колебаний. Т.е. диффузор меньшего диаметра колеблется с большей амплитудой, чем диффузор большего диаметра. Это эквивалентно гораздо меньшему сопротивлению излучения маленького диффузора в сравнении с большим диффузором.
Но большой диффузор порождает кучу проблем, связанных с его недостаточной жесткостью. А ФИ решает эту же задачу трансформации АС без этих проблем. Правда, только вблизи резонанса.
Очень похожие проблемы решают радиотехники при сопряжении малогабаритных антенн, размеры которых много меньше длины излучаемых (принимаемых) радиоволн. Физика решений там та же самая. Последовательно с антенной включают индуктивность - её так и называют "удлиннительная катушка". Вместе с емкостным импедансом короткой антенны она образует резонанс, который и осуществляет трансформацию импедансов.
Вроде как физика тут другая, но математика, её описывающая - точно такая же.

---------- Сообщение добавлено 12:27 ---------- Предыдущее сообщение было 12:24 ----------

Резкий - это какой ?

Кратный. Судя по уменьшению амплитуды диффузора на резонансе ФИ при неизменном создаваемом звуковом давлении - в несколько раз.

[frezer]

Я "не догоняю"? На частоте выше резонансной, давление создаёт передняя часть диффузора. Оно пропорционально площади и амплитуде колебаний, последней. На резонансной частоте (площадь передней части диффузора не менялась) амплитуда колебаний уменьшается. Вопрос за счёт чего возрастает к.п.д.?