ИТУН vs ИНУН - или реальность, как она есть

[Nota Bene]

Предлагаю в этой ветке обсудить особенности работы ДГ про работе от усилителей типа ИНУН (обычный УНЧ) и ИТУН (усилитель с высоким выходным сопротивлением). Подопытный среднечастотный динамик - 25ГДС1-8 (RRR) в боксе 4,5 литра (13х22х16см) с заполнением ватой. Питается от усилителя, режим работы которого ИНУН/ИТУН переключается вручную. Собственные искажения усилителя - 0,008% в полосе рабочих частот. Микрофон - динамический типа SPC MD100 (Philips), включенный в обычный микрофонный вход звуковой карты. Не калиброван.
По просьбам трудящихся результаты измерений перенесены в пост #2.
-------------------------------------
А начиналось это так (вот тут и дальше) -

чему помогает ИТУН, а чему он мешает?

Очень много эта тема обсуждалась на хи-фи.ру в теме "Токовое управление". Если кратко - в ДГ исключаются эффекты, связанные с тепловой модуляцией сопротивления ЗК, как то - тепловая интермодуляция и термокомпрессия, а также на СЧ/ВЧ - исключаются искажения, вносимые нелинейностью индуктивности ЗК, являющейся частью импеданса ДГ на этих частотах. Эта нелинейность обусловлена неидеальностью магнитной цепи динамика.
А так как все ДГ разрабатывались под управление ИНУНом, то токовое управление приводит к искажению АЧХ. Кроме того ухудшается демпфирование диффузора. Но эти трудности преодолимы

Вот, по порядку, с вашей помощью и попробуем разобраться
А измерения будут продолжены.

[Nota Bene]

<Перенесено из первого поста> -
Вот первые результаты, полученные программой ARTA. Для удобства визуального анализа и сравнения картинки выполнены в формате Animated GIF. Первый график - THD по частоте для двух вариантов запитки.

Второй график - кумулятивное затухание спектра, тоже для двух вариантов. Просьба проанализировать и высказаться

До этого, в другой ветке рассматривались вопросы термокомпрессии и термомодуляции в ДГ. Чтобы все было в одном месте, привожу те графики тоже тут.

Решил сам промерить именно тепловую интермодуляцию. Корректно. В чистом виде. Взял алюминиевую оправку. На нее намотал несколько слоев обычной бумаги. Далее намотал медным проводом Ф0,12мм в два слоя аналог звуковой катушки в 80 витков. Получилось 7Ом. Взял усилитель типа ИНУН (обычный УНЧ), последовательно с нагрузкой, в земляной конец включил резистор 0,2Ом, для контроля тока через нагрузку. Если сопротивление нагрузки будет термомодулировано, мы это увидим в изменении тока через эту нагрузку. А вот и результаты -

---------------------------------------
Учитывая, что единственной движущей силой в ДГ является ток, протекающий через звуковую катушку, оцениваем амплитудную нелинейность импеданса ДГ и проводим следующие измерения на двух частотах 300 и 1000 Гц. Тот же динамик, при питании от ИНУН замеряем нелинейность тока через ЗК. Результаты измерений ниже -

Для сравнения, при запитке от ИТУНа контролируем искажения действующего напряжения на ЗК -

По уровню гармоник можно оценить степень нелинейности импеданса звуковой катушки ДГ. Помним, что при работе от ИНУН вся эта нелинейность окажется в звуке.
Да, забыл добавить - напряжение на головке =1V эфф. во всех этих измерениях.

[anatol0]

А может и правильно, что не в разделах про АС или про УНЧ. а то замучают предложениями самого лучшего усилителя или самой лучшей широкополосной АС. ARTA какая версия? По кумулятивному спектру ясно видно, что, если обрезать ниже 300 Гц, то в режиме ИТУН будет лучше, чем в ИНУНе

[Gajdar]

Продолжу завтра про "увеличение отдачи" на низах в случае усилителя ИТУН.
Получается, что нужен усилитель с комбинированной ООС, ниже 200 герц ИНУН, а выше - ИТУН ???

[Ламер со стажем]

Думается мне, что если задемпфировать и побороть основной резонанс в случае работы от ИТУНа, то улучшения по THD и ватерфолу будут наблюдаться не только лишь в полосе >200Гц.

Вопрос только в том, как реализовать это самое демпфирование максимально правильно.

PS Наиль, респект!

[anatol0]

Ниже 200 Гц просится ЭМОС(ЭБОС?)

[Nota Bene]

ARTA какая версия?

Наверное, та же, что и всех - v1.03

Получается, что нужен усилитель с комбинированной ООС, ниже 200 герц ИНУН, а выше - ИТУН ???

Для широкополосника - возможно. Хотя все эти замеры - для типичного СЧ динамика. Для более обобщающих выводов надо обмерить ШП. Есть 4ГД35. Пойдет? Какое АО?

если задемпфировать и побороть основной резонанс в случае работы от ИТУНа, то улучшения по THD и ватерфолу будут наблюдаться не только лишь в полосе >200Гц.

Михаил, у тебя, наверное, опыт анализа различных ватерфолов больше - вопрос - то, что мы видим в случае ИТУН/ИНУН - это существенная разница? Я не имею в виду резонансную частоту А по THD - на основании чего такой вывод?
Еще вопрос - возможна ли корелляция между уровнем THD (или гармоник) и формой ватерфола (по частотам)?

Ниже 200 Гц просится ЭМОС(ЭБОС?)

Для этого СЧ динамика работа ниже 200Гц - ИМХО, противопоказана.
Пока что, это просто полигон для выяснения вопроса.

P.S. Завтра выложу интермодуляционные искажения по импедансу ДГ (аналогично, в токе и напряжении).

[SashaNetrusov]

Ниже 200 Гц просится ЭМОС(ЭБОС?)

А выше ? Вопрос в датчике........

[Nota Bene]

Ниже замеры интермодуляционных искажений, связанных с нелинейностью импеданса звуковой катушки ДГ. Замеры по току через звуковую катушку на ИТУНе и ИНУНе -


Замеры напряжения на ДГ при запитке от ИТУНа и ИНУНа -



Уровень сигнала - порядка 1V эфф.

[SashaNetrusov]

В теме про усилители парень спаял усил. на LMке с комбинированной ОС. По току с последовательного с динамиком резистора и по напряжению с динамика. На средних превалирует токовая, на резонансе - напряженческая.....
Получил море восторгов......
Если применить ИТУН в сочетании с ЭБОС , действующей на низах восторгов будет полагаю ещё больше......

[Ламер со стажем]

Nota Bene,

Наиль, я бы сказал что разница по ватерфолу весьма существенная. Правда стоит отметить, что задержанные резонансы конечно же очень большие для обоих случаев и выходят за область измерения по временной оси - возможно эта корпус так себя показывает. Или может окно измерений большое...точно не знаю.

По THD это просто предположение.
Существует взаимосвязь уровня THD с уровнем давления. На ИТУНе на резонансе пик ~8дБ и такое же увеличение в уровне 3-ей гармоники. Т.е. по крайней мере, после того как усмирим этот пик, должна понизиться 3-ая гармоника, но думаю и остальные несколько понизятся...

Корреляцию THD и ватерфола можно наблюдать на характерных резонансах, т.е. те которые явно видны на АЧХ - к примеру выход из поршневого режима жесткого диффузора будет с выбросом на АЧХ, это непременно отразится на THD и водопаде.
Но в общем случае, связи между THD и ватерфолом нет, т.е. вполне может быть что у динамика отлично сконструирована подвижка и мембрана - как итог общая АЧХ без аномалий, с плавным выходом из поршневого режима и ватерфол очень чистенький. А вот моторчик у динамика простенький и непродуманный -> имеем довольнро высокие THD.

ЗЫ Еще камрадов Максмана и Феникса хорошо бы послушать, я думаю им будет что сказать по поводу...

[Nota Bene]

А может и правильно, что не в разделах про АС или про УНЧ.

В общем-то, этот вопрос больше относится к области интерфейса между УМ и АС. Его оптимальности.

Если применить ИТУН в сочетании с ЭБОС , действующей на низах восторгов будет полагаю ещё больше......

В рамках ШП концепции - ЭМОС (ЭБОС) неприменима . Кесарю - кесарево, слесарю - слесарево

По THD это просто предположение.

А не относится ли эта корелляция к методу получения/вычисления импульсного отклика? ARTA ведь позволяет получить его тремя различными способами (MLS, Sweep, Pink Noise) - попробую сравнить.
Ну, и на выходных можно попробовать набрать статистику на других головках. И без АО.

[Painmailer]

Те искажения тока, которые были измерены - это не термическая нелинейность катушки (тепловые процессы не так быстры), не нелинейность магнитного поля (на 1 кГц амплитуда перемещения диффузора не выходит за абсолютно линейные рамки, особенно на на таком напряжении).
Это токи генерируемые нелинейностью хода диффузора. Соответсвенно, эти токи нужны для того чтобы эти искажения демпфировать. Чего нет на ИТУНе.

[Torp11]

Подскажите, в чем же принципиальная разница между ИТУН и ИНУН с большим резистором в разрыв на выходе? Иными словами, зачем делать ИТУН, когда можно все попробовать с любым ИНУН и резисторами?

[ан юр]

Начнем потихоньку…

Первый график - THD по частоте для двух вариантов запитки.

Второй график - кумулятивное затухание спектра, тоже для двух вариантов.

Для тупых пожалуйста дайте комментарии к кривым на картинках (какой цвет что обозначает и для какого варианта).

[Painmailer]

Тогда ещё смешнее: ИТУН, ИНУН - без разницы. Раз это нелинейность магнитного поля, значит боротся с ней со стороны усилителя невозможно. Остаётся только использовать хорошие динаимки с хорошей линейной магнитной системой.

[Painmailer]

Тогда ещё смешнее: ИТУН, ИНУН - без разницы. Раз это нелинейность магнитного поля, значит боротся с ней со стороны усилителя невозможно. Остаётся только использовать хорошие динаимки с хорошей линейной магнитной системой. А усилитель использовать тот, который удобнее т.е. ИНУН.

[Nota Bene]

это не термическая нелинейность катушки (тепловые процессы не так быстры), не нелинейность магнитного поля (на 1 кГц амплитуда перемещения диффузора не выходит за абсолютно линейные рамки, особенно на на таком напряжении).

Согласен.

Это токи генерируемые нелинейностью хода диффузора.

Выводы делать еще рано.
Если хотите знать мое мнение, то я больше склоняюсь к версии нелинейности свойств магнитной цепи (магнита или обрамляющего железа). Проверяется просто - надо намертво зафиксировать звуковую катушку в магнитном зазоре - например, залить эпоксидкой Механические факторы, связанные с нелинейностью перемещения и взаимного расположения катушки и магнитной системы будут полностью исключены.

Подскажите, в чем же принципиальная разница между ИТУН и ИНУН с большим резистором в разрыв на выходе? Иными словами, зачем делать ИТУН, когда можно все попробовать с любым ИНУН и резисторами?

Выходное сопротивление ИТУН составляет величину порядка нескольких КИЛООМ. Посчитайте, какое должно быть выходное напряжение ИНУН, чтобы через дополнительный резистор такого номинала, он обеспечил на нагрузке (4-8 Ом) необходимый для измерений уровень мощности Я думаю, вопрос отпадет сам собой.

дайте комментарии к кривым на картинках (какой цвет что обозначает и для какого варианта).

Цвета на первом графике описаны справа - 1st (first) - первая (основная) гармоника, 2nd (second) - вторая гармоника, 3rd (third) - третья, 4th+ (fourth+higher) - четвертая + все оставшиеся.
Вариант режима измерения подписан на картинке. Картинки - совмещенные в animated GIF формате, для удобства анализа. Один фрейм - это, например, ИТУН, другой - ИНУН. Если вы не видите этой анимации, значит в вашем броузере выключен режим отображения анимации. Есть два выхода - включить эту опцию в броузере (для интернет-эксплорера - Сервис->Свойства обозревателя->Дополнительно->Воспроизводить анимацию на веб страницах) или же скачать картинку на компьютер и посмотреть в каком-нибудь графическом просмотрщике. Этот формат существует очень давно и поддерживается практически всеми вьюверами.

[ан юр]

в вашем броузере выключен режим отображения анимации

А я уже подумал, что мне к психиатру надо. Начал вопросы наводящие задавать.


Наибольший интерес представляет первый опыт, все последующие опыты пока малоинтересны по причине того, что утверждение

единственной движущей силой в ДГ является ток, протекающий через звуковую катушку

не совсем верно .
Какой смысл измерять гармоники тока в нтуне, на уменьшения уровня которых направлено все огромное усиление УМ, но это тема дальнейшего углубленного обсуждения..

То, что я полагал увидеть, я и увидел. И так, сравнительный анализ.

150 Гц, здесь наиболее заметен подъем АЧХ на итуне + 2,5 дБ на фоне увеличения 3-ей гармоники. В этой области происходит автоматическая коррекция АЧХ усилительно-преобразовательного тракта (компенсируются изменения импеданса АО).
При этом, необходимо отметить, что ниже резонансной частоты АО (150 Гц) имеет место достаточно резкий спад, что не лучшим образом будет сказываться на звуковосприятии.
Прирост уровня звукового давления обусловлен отсутствием электрического демпфирования АС, или, что тоже - незадемпфированным резонансным контуром, что видно на кумулятивном спектре. Можно при этом ожидать периодический, колебательный переходной процесс.
Чиста бумбокс-гуделка.
От 150 до 2000 Гц итун и инун ведут себя одинаково, за исключением третьей гармоники, которая на инуне вылезает на +10 дБ. Но этот недостаток инуна несколько компенсирует итун своим недостатком в диапазоне 2000 до 5000 Гц, увеличивая неравномерность АЧХ и увеличивая уровень второй гармоники от +2 до +4 дБ.

В качестве практической рекомендации по рассматриваемой АС, я бы рекомендовал итун от 200 Гц и выше с одновременным мягким ограничением коэффициента усиления с ростом частоты. (правда это для случая, когда между УМ и головой нет других реактивностей).
Что касается диапазона ниже 200 Гц, я бы применил инун с коррекцией АЧХ усилителя под конкретное АО (что я и делаю в своих АС).

[Painmailer]

Выводы делать еще рано.
Если хотите знать мое мнение, то я больше склоняюсь к версии нелинейности свойств магнитной цепи (магнита или обрамляющего железа). Проверяется просто - надо намертво зафиксировать звуковую катушку в магнитном зазоре - например, залить эпоксидкой Механические факторы, связанные с нелинейностью перемещения и взаимного расположения катушки и магнитной системы будут полностью исключены.

Вообще, нужно померить больше динамиков и желательно конденсаторным микрофоном. Сравнить искажения тока с искажениями ДГ. Всё же, динамик работает и как микрофон и искажения рождённые в его механической части будут лезть в сигнал.