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.

[ан юр]

Я рассчитывал, что мост из L1, R1,L2,R3 и ИНУНа в исходном состоянии находится в состоянии баланса, и напряжение ошибки = 0, а ошибка появляется тогда, когда мост начинает выходить из состояния баланса за счет проблем на выходе. С учетом этого обстоятельства назвать его чистым итуном язык не поворачивается.
Значит, коэффициент усиления инуна необходимо выбирать не произвольно, а из условия баланса моста. Для этого выход Х4 нужно оторвать от сумматора и добиться на нем сигнала ошибки=0 подбором коэффициента усиления Х5. После этого связь выхода Х4 с сумматором нужно восстановить.
Без выполнения этого условия это будет обычный итун.
Подбором коэффициента усиления Х4 можно плавно менять режим работы системы – от чистого инуна (Ку=0), до х.з.ч.

[Nota Bene]

В нашем случае нелинейность может зависеть от типа питании головки. Что и продемонстрировали результаты измерений.

Если я сооружу усилок типа ИНУН на НЧ (включая 1КГц), а ИТУН на ВЧ (или наоборот), покажу замеры интермодуляции для этой же головки, это поможет в решении спора?

Я рассчитывал, что мост из L1, R1,L2,R3 и ИНУНа в исходном состоянии находится в состоянии баланса

Этот мост по переменке невозможно сбалансировать в принципе. Структура у него не той системы Думайте дальше
-----------------------
Вот - частота перехода от ИНУН к ИТУН - 3,5КГц (НЧ-ИНУН, ВЧ-ИТУН) - замеры по SPL.


Честно говоря, не ожидал...
Бодайтесь дальше

[gross]

нелинейность двухполюсника зависит, в том числе, от режима его работы (рабочей точки).

Я бы не сравнивал головку и лампу в этом смысле (рабочая точка). Слишком притянуто это получается.
А ИМ искажения в общем случае имеют вид mF1 +- nF2, где m и n любые целые числа, а F1 и F2 - исходные частоты. В вышеупомянутом варианте боковые полосы 8 и 11 образуются: (2*9)-10 и (2*10) -9. И т.д.

Добавлено через 18 минут

Если я сооружу усилок типа ИНУН на НЧ (включая 1КГц), а ИТУН на ВЧ (или наоборот), покажу замеры интермодуляции для этой же головки, это поможет в решении спора?

Я, честно, не очень понял, какое отношение имеет схема к измерениям. У меня, если напряжение - то напряжение во всем диапазоне частот, если ток, то ток. А вот разные головки ведут себя совершенно по разному. Поэтому о чем спорить, я даже не знаю. У вас получились результаты со снижением ИМ искажений более, чем на 20 дб - отлично. У меня намного меньше. Я эти результаты РЯДОПОЛАГАЮ, а не объясняю это несовершенством аппаратуры и неумением делать выводы.

[Nota Bene]

Я, честно, не очень понял, какое отношение имеет схема к измерениям.

К моим измерениям это имеет непосредственное отношение - получается, что имеет право на существование гипотеза ан юр о том, что

При питании головки двумя сигналами, продукт ИМ искажений с частотой 1 кГц выделяется в виде напряжения на контактах звуковой катушки.
В случае ИТУНа это напряжение не создает дополнительного тока в катушке, а, следовательно, диффузор не подвергается дополнительным нагрузкам, а в случае с ИНУНом напряжение с частотой 1 кГц создает ток в ЗК, замыкаясь через низкое выходное сопротивление усилителя мощности, и через ЗК протекает три и более токов

В последнем замере на 1КГц имеем низкое выходное сопротивление УМ, на 9-10КГц - высокое (вроде бы за счет него должна происходить линеаризация Z и, соответственно, уменьшение искажений), а спектр ИМ искажений получается почти такой же, как для ИНУН на ВЧ...

[gross]

В последнем замере на 1КГц имеем низкое выходное сопротивление УМ, на 9-10КГц - высокое (вроде бы за счет него должна происходить линеаризация Z и, соответственно, уменьшение искажений), а спектр ИМ искажений получается почти такой же, как для ИНУН на ВЧ

Добро. Попытаюсь повторить ваш эксперимент.

[EUGENE]

Привет

Понял, значит подозреваете некорректность моих измерений и аппаратуры. Оно конечно, все не идеально.

Может закрасться маленька ошибочка откуда (и куда) угодно.

Offтопик:
В метрологии принято делать несколько измерений. Самые отличные от средних значений отбрасывают, а из остальных вычисляют среднее арифметическое. Это не к тебе конкретно, это такие "традиции".

Но, просто получается ситуация, когда нам хочется верить в некий желаемый результат или идею.

Кроме всего прочего
=Отличие ИНУНа от ИТУНа в том, что ток (он определяет силу) получается из напряжения, делённого на не постоянное сопротивление динамика.
=У ИНУНа с ООС выходное сопротивление усилителя не ноль. На этом сопротивлении выделяется реакция акустической системы на сигнал (противо ЭДС, ЭДС от перерегулирования и т.п.) и через ОС идёт на вход.

С уважением
ES
P.S. Очень может быть что я заблуждаюсь...

[gross]

частота перехода от ИНУН к ИТУН - 3,5КГц

А какое у вас выходное сопротивление ИТУНа на ВЧ при такой частоте перехода?

Добавлено через 10 минут

На этом сопротивлении выделяется реакция акустической системы на сигнал (противо ЭДС, ЭДС от перерегулирования и т.п.) и через ОС идёт на вход.

В плохо спроектированном - идет. В хорошо - далеко не идет. Выходное сопротивления хорошего усилителя с ООС в рабочем диапазоне - миллиомы. Я использую для экспериментов хороший усь на дискрете. Собственный Кг и ИМ < 0,002% во всем диапазоне.

[Nota Bene]

А какое у вас выходное сопротивление ИТУНа на ВЧ при такой частоте перехода?

Могу судить только косвенно - по кривой импеданса ДГ на ВЧ - практически совпадает с чистым ИТУНом. Дома вечером перемеряю и доложусь.

Может закрасться маленька ошибочка

Поэтому я обеими руками "ЗА" любое независимое дублирование экспериментов

[gross]

я обеими руками "ЗА" любое независимое дублирование экспериментов

К сожалению, очень редко эксперименты даже в условиях лабораторий бывают "независимые". А уж дома, на коленках... У всех будут разные резальтаты и это нормально.

[Nota Bene]

Похоже с выводами относительно правоты ан юр я поторопился. Измерения той же интермодуляции в электрической цепи ДГ показали, что на разностной частоте (1КГц) во всех режимах уровень этой гармоники не меняется и находится на уровне порядка минус 85 Дб... Искажения тока в цепи ИНУН-ДГ (или напряжения на ИТУН-ДГ) соответствуют по уровням и характеру тем искажениям, которые я намерял по SPL в соответствующих режимах.
Чем дальше, тем страньше и страньше Загадка природы, однако...

Добавлено через 10 часов 18 минут
Смоделировал такой комбинированный УМ, получил выходное сопротивление на частоте 1КГц равным 2,6 Ом, на частоте 10КГц - 26 Ом. При собственном сопротивлении головки в 16Ом - маловато будет. Так что все аномалии вполне объясняются низким выходным сопротивлением УМ на частотах в районе 10КГц...
В режиме чистого ИТУНа его выходное сопротивление на тех же частотах получаются в районе 500 Ом.

[gross]

Смоделировал такой комбинированный УМ, получил выходное сопротивление на частоте 1КГц равным 2,6 Ом, на частоте 10КГц - 26 Ом. При собственном сопротивлении головки в 16Ом - маловато будет. Так что все аномалии вполне объясняются низким выходным сопротивлением УМ на частотах в районе 10КГц

Вот, вот. Это я и имел в виду.

В режиме чистого ИТУНа его выходное сопротивление на тех же частотах получаются в районе 500 Ом

Это уже другое дело.

На счет загадок природы - я уже немного расслабился. Но в выходные, если будет время, перемеряю еще раз, чтобы получить (или не получить) что-то походящее на ваши результаты. По памяти, для MDM-55 вроде не было сильного падения боковых полос ИМ.
Кстати, на сайтах люди подают сразу три близкие частоты и видят как THD, так и ИМ.

[Nota Bene]

Но в выходные, если будет время, перемеряю еще раз

Скачайте SpectraPLUS 5.0 - тот же спектралаб, но более продвинутый. Есть на нашем сервере. Ветка про него - https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=10467

подают сразу три близкие частоты и видят как THD, так и ИМ.

Надо будет попробовать. А разнос частот какой?

[gross]

Another form of stimuli for nonlinear tone testing uses a waveform that a frequency that is 100% amplitude modulated at 1/10th its frequency. See SL’s site link at the beginning for details. However, an equivalent representation of this signal is that it’s a set of 3 sine waves defined in the following way. F, F-10%, F+10% and the amplitude of the sidebands is one-half the center frequency. Still confused? An example makes it clear. Instead of a single frequency at 50 Hz, you have a center frequency at 50 Hz, and two sidebands at 50 Hz+/-5 Hz (ten percent of 50). Or, to make it really obvious, a single 50 Hz tone at say, 86 dB and two sidebands at 45 and 55 Hz with amplitude of 80 dB.

http://www.markk.claub.net/nonlinear...on_testing.htm

[balabala]

Нет, не хуже. Просто диффузор тормозится (электрическим демпфированием) через ЗК, только (в одной точке - центре). А сам диффузор не является абсолютно твердым телом. И как-то продолжает трепыхаться в своей плоскости какое-то время... То есть в нем возбуждаются изгибные деформации относительно краев и центра. А с ИТУНом центр (ЗК) свободен (незадемпфирован), и такого рода деформации просто не возникают. Диффузор просто весь целиком колыхается на подвесе... ИМХО.

Не дает покоя эта ваша фраза.
По моему на НЧ это даст больше высоких гармоник.
Интересует разница ИТУН vs ИНУН или ИТУН vs (ИТУН+ЭМОС).
ИТУН+ЭМОС - аналог эл. демпфирования(IMHO)

[SashaNetrusov]

Интересно былобы посмотреть ещё как влияют всевозможные пропитки диффузора на гармоники и интермоды.
Что бы небыло резонансов на диффузоре волна по нему должна гасится. А если края диффузора и гофры покрыть тонким слоем пчелиного воска? Из него кажется церковные свечи делают. Он вязкий и ноль упругости....
Слышал что хитрые буржуи яблоки тонким слоем воска покрывают чтоб не вяли.......

[Nota Bene]

Не дает покоя эта ваша фраза.

Дело в том, что описанные явления происходят в диффузоре вне поршневого диапазона. Поэтому на НЧ можно считать, что диффузор движется как единое целое. И все явления стоячих волн в материале диффузора свойственны больше диапазону СЧ. Поэтому

ИТУН vs (ИТУН+ЭМОС).

как бы сравнивать не имеет смысла - на НЧ процесс движения диффузора (как единого целого) полностью подконтролен ЭМОС, если она есть, или описывается параметрами Т-С, без учета электрического демпфирования, естественно.

Интересно былобы посмотреть ещё как влияют всевозможные пропитки диффузора на гармоники и интермоды.

ИМХО, здесь более интересны процессы затухания колебаний в материале диффузора на СЧ (ватерфол), поскольку они как-то определяют окрас звука. Хотя интермоды тоже, наверное, интересно посмотреть. Далее собираюсь помучать ШП, посмотрим.

А если края диффузора и гофры покрыть тонким слоем пчелиного воска? Из него кажется церковные свечи делают. Он вязкий и ноль упругости....

Вам попадались какие-то ссылки в и-нете? Откуда такие данные?

[gross]

поскольку они как-то определяют окрас звука

ИМХО, даже не "как-то", а больше, намного больше, чем искажения, с которыми мы с вами боремся.
Только я свое пропитывать не буду.
Вспомнилось:
-- При наличии отсутствия пропитанных шпал, кричал Виктор Михайлович на весь двор,--

[SashaNetrusov]

Вам попадались какие-то ссылки в и-нете? Откуда такие данные?

Про герлен, акрил, хитин много и здесь было...
А про воск чисто мне пришла мысль в голову.
Все резиноподобные покрытия упругостью обладают, а значит реактивность, а следовательно остаются условия для распространения волны.
А воск и пластилин имеют чисто активные потери. Если ударить по пластилину - звука не услышиш. Только пластилин жирный , а воск вроде нет......

[Nikolav]

Ребята, какие же вы молодцЫ. Я вот тоже заинтересовался.

Померил IMD по SPL в двух вариантах
1. Сигнал на ВЧ головку подавал от ИНУНа.
2. Тоже самое, но последовательно с головкой включил 8ом
3. Включил через L-pad, с затуханием как во втором варианте.

Даже в таком, упрощенном варианте, улучшения на лицо.
В вариантах 2 и 3 особой разницы не заметил.

[Nota Bene]

А про воск чисто мне пришла мысль в голову.

В каком температурном диапазоне воск сохраняет свои, интересующие нас, физические свойства?