Понижение резонанса динамика Fs в оформлении ПАС с чем связано?

[bondar100]

Я задумал эти динамики попробовать в ПАС, чтобы резонанс не мешал их использовать в качестве мидбаса (90-300 Гц).
Основные опасения связаны с вращением фазы в области около резонанса, поэтому хотелось понизить рез. частоту.

Однако почитав ветки Vlab про ПАС озадачился вопросами.

Может ли быть такое, что в оформлении ПАС диффузор нагружается дополнительной "присоединенной массой воздуха", который кроме того еще и "вязнет" в дырках ПАС?
Это объяснило бы и понижение резонанса системы, и уменьшение добротности (из-за вязкости в ПАС).
Резонанс динамиков как раз находится на длинах волн много больших размеров Ящика, то есть волна в таких условиях скорее описывается уравнениями гидрогазидонамики, нежели чем волновыми уравнениями.

Если мои рассуждения верны, то "присоединяя" дополнительную массу воздуха мы уменьшаем отношение Bl/Mms в несколько раз.

Например, масса воздуха в объеме 8 литров получается 10 гр (если я не ошибся). Если Mms=10 гр, то удвоение этой массы должно снизить Fs в 1.41 раза, поскольку частота резонанса находится в обратной зависимости от корня массы колебательной системы.
Это похоже на то, что мы видим в системах с ПАС?
Для ЗЯ это неверно, поскольку воздух в ЗЯ (не забитым синтепоном) подвергается адиабатическим (т.е. обратимым) процессам с точностью до отдачи тепла на стенках Ящика. Но эта величина не так велика, с учетом того, что времени на это дано порядка десятка миллисекунд, а разница температур между сжатым воздухом и стенкой мал - порядка 1-2%, т.е. 0,2-0,4 градуса. Поэтому ту энергию, которую тратит диффузор на сжатие он потом использует для обратного движения. Таким образом отток энергии системы меньше, чем в случае с ПАС, где работа мотора тратится на "нагревание атмосферы" через ПАС.

Если все это верно, то неужели изменение фактора ускорения динамиков не отмечается на слух? Или мои рассуждения в чем-то не верны? Может дело в том, что на разных частотах масса "присоединенного воздуха" разная? И, скажем, на СЧ диапазоне это не сказывается?

[_Сам_]

Например, масса воздуха в объеме 8 литров получается 10 гр (если я не ошибся). Если Mms=10 гр, то удвоение этой массы должно снизить Fs в 1.41 раза

По-моему, такие рассуждения справедливы только, если динамик вставлен в торец трубы с сечением близким к площади диффузора. Тогда воздух в трубе будет повторять движение диффузора, и его массу можно добавлять к массе диффузора. Очевидно, чем ниже частота колебаний, тем длиннее (максимум 1/8 длина волны) и массивнее можно сделать воздушный поршень, колеблющийся совместно с диффузором.

Если же сечение ящика в разы превышает площадь диффузора динамика, то на любых частотах скорость воздуха будет быстро убывать с удалением от динамика. В этом случае нельзя весь воздух считать присоединённой массой.

[Gudronov]

Не буду нарочито и крупногабаритно цитировать первый пост.

Давайте называть вещи своими именами. Постоянно всплывающий термин "скорострельности" и "ускорения динамиков" - для карапузов и стрелялок, если же по-человечески, самое близкое определение - чувствительность, при остальных закрепленных параметрах. Тягуче, медленно и проч. - в основном субъективные понятия, отложим их в сторону, они порядком проели мозг своей красочностью в уйме обсуждений, превращая их из технической дискуссии в парад эпитетов.

Адиабату, изотерму или еще что-то можно применять только для упрощенной оценки эквивалентной упругости замкнутого объема, и не более того. На самом деле эта упругость имеет волновую природу, а реальный ящик - одновременно ревербератор и резонатор.

Эффект происоединенной массы существует, это общеизвестно, но просто сложить А и Б - это неправильно, мы имеем дело с упругой массивной средой, и никакие статические или умозрительные подходы правильной оценки не дадут, все зависит от конфигурации АО, рассматривать его просто как сочетание дополнительных упругости и массы вдобавок к Mmd(Mms) и Cms нельзя - система многофакторна и сплошь состоит из реактивных элементов.

Присоединенная масса "вязнуть" в дырках ПАС не может - ARU по определению не есть накопитель массы, т.е. не магическая губка или компрессор с баллоном и демоном, накапливающий или отдающий некоторый объем воздуха при повышении внешнего давления и наоборот и виртуально увеличивающий объем ящика. Этого не происходит, как бы ни хотелось. Поэтому давайте опять использовать нормальное определение: ПАС пропускает воздух. Потери пропорциональны скорости потока. Не надо выдавать желаемое за действительное - ПАС не только "нагревает атмосферу" или еще что-то, еще и создает волну, уходящую в комнату, будучи установлена в стенке. Со всеми вытекающими последствиями.

Про воздействие присоединенной массы, ПАС и демпфирования вообще на подвижку на СЧ писалось много раз. Да, сказывается. Положительно или нет - зависит от каждого конкретного случая.

И последнее, то есть первое. В объеме 16л головка, обозначенная в первом посте, демонстрирует добротность 0.7 и Fsc 66гц. Чем не устраивает такая Q и каким образом мешает резонанс динамика? Зачем использовать ПАС, если головка вполне нормальная, вот что самое интересное.

Offтопик:
bondar100, вам решать, куда определить тему, но подобных обсуждений уйма, я бы от греха подальше убрал ее в "Разные вопросы", что ли. Или на крайняк понаделать выдержек и подсоединиться к какой-нибудь имеющейся теме. Дискуссия может и интересная, но повторюсь - многим околопасные дебаты порядком поднадоели, равно как и то, что такие топики регулярно клонируются. Ничего личного, естественно, имхо.

[gross]

Например, масса воздуха в объеме 8 литров получается 10 гр (если я не ошибся). Если Mms=10 гр, то удвоение этой массы должно снизить Fs в 1.41 раза, поскольку частота резонанса находится в обратной зависимости от корня массы колебательной системы.
Это похоже на то, что мы видим в системах с ПАС?

Это чей-то, или Ваш, эксперимент, или другой источник данных (что у головки с Mms=10 гр в ящике 8 л с ПАС на одной из стенок, происходит понижение Fs в 1,41 раза)?

[Alex]

что у головки с Mms=10 гр в ящике 8 л с ПАС на одной из стенок, происходит понижение Fs в 1,41 раза

А что было бы неплохо
Но увы, "фантастика - на другом этаже".(с)анек.

[bondar100]

gross, Это я думал про статью Ув.Тов.Наиля. Там 5-й график снизу - снижение частоты от установки динамика в ПАС. Дело же не в точных цифрах, а в тенденциях. Безусловно, я не считаю, что изобрел точные расчеты, поскольку слишком много параметров, которые вносят "малые" поправки. Например, до конца неизвестно, какую часть воздуха можно считать "присоединенной"? И в этом коэффициенте (1,4) не учитывается собственно влияние ПАС, регулирующий и добротность и скорее всего резонансную частоту.

А вообще, частота резонанса колебательной системы обратно пропорциональна корню из колеблющейся массы.

Вот _Сам_ прав, наверное, в том, что присоединенная масса зависит от формы ящика. Хотя это пока для меня не так очевидно (просто надо обдумать).


И все-таки, чувствительность снижается в оформлении ПАС?

Присоединенная масса "вязнуть" в дырках ПАС не может

Почему? Есть же в физике понятие - вязкость газа. Почему воздуху не вязнуть тогда?

На самом деле эта упругость имеет волновую природу

Не могу согласиться. Упругость - это число, коэффициент. Как и любая цифра, она не имеет волновую природу.

самое близкое определение - чувствительность

Ну, насколько я понял, чувствительность - определяется Bl/m и площадью диффузора. Вроде же так? Поэтому, рассуждая о Bl/m я имел в виду и чувствительность тоже.

[_Сам_]

Вот _Сам_ прав, наверное, в том, что присоединенная масса зависит от формы ящика.

Конечно, зависит от формы. При одинаковом объемё двух ЗЯ на картинке присоединнённая масса будет разной

Для решения системы уравнений Навье-Стокса придётся задать и форму ящика и условия на его стенках. В частности потребуется задать проницамость ПАСа. Полученные в результате поля скорости, плотности и давления будут функциями трёх координат и времени. Потому одномерные решения для TL или нульмерные решения для ЗЯ, когда давление в ящике считается всюду одинаковым и получается из адиабаты Пуассона, имеют очень ограниченную область применимости. И потому простое суммирование массы воздуха в ящике с массой диффузора несёт мало физического смысла.

[Gudronov]

Ув.Тов.Наиля. Там 5-й график снизу - снижение частоты от установки динамика в ПАС. Дело же не в точных цифрах, а в тенденциях.

Дело в индивидуальной интерпретации графика импеданса. Я, например, никакого снижения Fsc не вижу. Считать ли это ЗЯ с ПАС? Автор пишет: "Задняя стенка - гибкая, из линолеума (что-то типа ПАС), с отверстиями".

И все-таки, чувствительность снижается в оформлении ПАС?

Да.

Есть же в физике понятие - вязкость газа. Почему воздуху не вязнуть тогда?

"Вязнет" не "присоединенная масса" и не масса вообще, а поток.

Упругость - это число, коэффициент. Как и любая цифра, она не имеет волновую природу.

Число, цифра, коэффициент - разные вещи. Упругость имеет размерность. Коэффициент вязкого трения - тоже. Коэффициент трения скольжения - нет. Это неважно ? 1 и $1 одно и то же? Это я насчет путаницы с понятиями и определениями.

Взаимодействие поршневого излучателя с замкнутым объемом является упругим и зависит только от значения объема? Для неподвижного поршня - да, со своеобразной линейностью. Докажите, что и для движущегося тоже.

[A.V.K.]

Ну, насколько я понял, чувствительность - определяется Bl/m и площадью диффузора. Вроде же так? Поэтому, рассуждая о Bl/m я имел в виду и чувствительность тоже.

Если разобраться, то соотношение Bl/Mms вообще ни на что не влияет. Давайте вспомним курс физики: P=F/s - где P - давление, F - сила, s - площадь, на которую действует эта сила.
Применительно к динамику получится, что P=F/Ssd.
В свою очередь, F=i*Bl-v*Rms-x/Cms, где i - ток, протекающий через катушку, v - скорость перемещения диффузора, x - смещение диффузора.
Ну а давление связано с чувствительностью соотношением: SPL=20*lg(P/P0), где P0=2*10^-5 Па - порог слышимости.
Как видите, Bl/Mms здесь нигде не фигурирует...

[_Сам_]

Как видите, Bl/Mms здесь нигде не фигурирует...

Так получилось, потому что вы рассматриваете динамик с невесомым диффузором.
Из формулы P = F / Ssd получается, что F = P * Ssd
т.е. вся сила мотора F тратится только на создание звукового давления P
На самом же деле часть этой силы потребуется для придания ускорения a подвижной системы динамика с массой Mms.
F = P * Ssd + Mms * a

[Nota Bene]

Автор пишет: "Задняя стенка - гибкая, из линолеума (что-то типа ПАС), с отверстиями".

Поясню, как автор : решалась частная проблема снижения добротности основного механического резонанса динамика в малом объеме при питании динамика от ИТУН. Так как предполагалось, что нижняя частота среза АС будет в районе 150...200Гц, то основной механический резонанс в этом случае имеет паразитный характер, и он был максимально подавлен. Была опробована и классическая ПАС, но она не дала нужного эффекта. Гибкая задняя стенка из линолеума представляет собой скорее всего пассивный диффузор с низкой механической добротностью, работающий в основном на низких частотах. Отверстия в нем позволили регулировать форму АЧХ в районе 200Гц (видно горбики желтого цвета на импедансной кривой).

[bondar100]

Докажите, что и для движущегося тоже.

А чего доказывать? Если скорость движения поршня много меньше скорости звука в газе (или скорости молекул газа), то такое движение можно рассматривать как стационарное воздействие.

"Вязнет" не "присоединенная масса" и не масса вообще, а поток.

Коэффициент тогда бы назывался "вязкость потока".
Дело в том, что масса частицы в нерелятивистском случае - это константа, неизбежно и прочно связанная с частицей. Сказать, что воздух вязнет или поток вязнет, но это не имеет отношение к массе, которая соответствует этому количеству воздуха - некорректно. Масса намертво привязана к молекулам в отличие от потока, давления, вязкости и пр.
Что-то этот разговор не о том.

Меня интересовал другой вопрос - ощущается ли на слух снижение "быстроты" диффузора в ПАС по сравнению с ЗЯ в частотном диапазоне 80-300 Гц?

---------- Добавлено в 15:16 ---------- Предыдущее сообщение в 15:06 ----------

Nota Bene, Не помните, ФЧХ как себя вела при этом на нижней границе?
Собственно, я за ФЧХ переживаю (поэтому и думаю про всякие ПАС или даже ОЯ без задней стенке) - чтобы можно было корректно состыковать с НЧ звеном.

---------- Добавлено в 15:18 ---------- Предыдущее сообщение в 15:16 ----------

F = P * Ssd + Mms * a

Да, а в случае, когда у Господина Наиля оказался фактически не ПАС, а ПАСсивный диффузор, то мы должны еще и часть массы линолеума накинуть к Mms (на низких частотах).

[Nota Bene]

Не помните, ФЧХ как себя вела при этом на нижней границе?

А какие могут быть на этих частотах фокусы с фазой? Все в рамках теории Акустический спад -12дБ/окт: делайте выводы.

[bondar100]

А какие могут быть на этих частотах фокусы с фазой?

Я имел в виду переворот фазы на резонансе. Ведь это не всегда сопряжено со спадом АЧХ.
Или я что-то сильно не понимаю?

Я думал спад ачх на низах подровнять с помощью процессора - сделать полку до 80 Гц, но от переворота фазы в резонансе это ведь не спасет? Вот я и думал сместить резонанс пониже.

[bondar100]

_Сам_, я красиво рисовать не умею, поэтому воспользовался Вашим рисунком. Вот если динамик поместить в коробочку с открытым задним проходом, но поставить туда сотовую-ячеистую решетку, оклеенную поглотителем звука. Это похоже на много фазиков с частотой резонанса в инфразвуке. А еще чем-то похоже на ОЯ.

Цель всего этого - не повышать Fs динамика, данную в паспорте на открытом воздухе, и через это обеспечить натуралистическую ФЧХ. Может, цель порочна?



Получится, что и присоединенной массой динамик не нагрузим, и звук может поглотиться в сотах при определенном соотношении между размерами сот и длинной волны. А при каком соотношении? Я чего-то не могу понять.
Может, кто-то такое уже делал? Но я не знаю, как это искать.

[Gudronov]

Я экспериментировал. Использовал обрезки сотовых панелей ПВХ. При размещении вплотную к диффузору снижает механическую добротность и слегка увеличивает Mms. Если установить подобную панель вместо задней стенки, получится импровизированная ПАС, что-то вроде полуоткрытого ящика.

[bondar100]

Gudronov, Спасибо. Интересно, а излучение с тыльной стороны такие соты понижают заметно (на слух)?

[Gudronov]

При большой площади - почти никак. Собственно, я хотел добиться низкой добротности трубы ФИ и избежать при этом струйных шумов.

[SashaNetrusov]

...Когда то делали р.приемники с перфорированной картонной задней стенкой...

[_Сам_]

Вот если динамик поместить в коробочку с открытым задним проходом, но поставить туда сотовую-ячеистую решетку, оклеенную поглотителем звука.

Я пробовал организовать ПАС за счёт вязкости воздуха, насверлив в 32 мм (16+16) ДСП много отверстий диаметром 1 мм. Высчитывал число Рейнольдса, прикидывал расход через отверстие для течения Пуазёйля. Но на практике у меня ПАС не получился, а получился обыкновенный ФИ с характерным горбом импеданса. Вот с тканью всё работает, а сквозные отверстия оказывают слишком мало вязкого трения, чтобы заметно снизить добротность колебательной системы. Потому я думаю, что ваша идея с ячеистой структурой работать не будет. Чем соты не обклеивай, поглотить звук не получится. Если вы не ходите увеличивать резонансную частоту динамика, то проще всего помещать его в ящик достаточно большого объема и заполнять его поглотителем, чтобы не мешали отражения.