Динамический диапазон динамиков

[sergeich171]

А измерял ли кто-нибудь, насколько линейна характеристика напряжение на динамике/звуковое давление в рабочем диапазоне частот громкоговорителей? Возможно, ТК существует и в самих АС? Можно разработать динамики, имеющие искривление (провал) АЧХ давления на малых сигналах? Или спад чувствительности в нужном месте ЧХ? Возможно, в этом и есть "секрет" хорошо звучащих (дорогих?) АС - одинаковая передаточная характеристика применённых динамиков в конкретной схеме кроссовера + низкие искажения во всём слышимом по частоте и динамическом диапазоне + изменение чувствительности типа "бабочка" АС со снижением громкости. Так сказать, пассивная ТК... Хотя, в принципе, соотв. характеристики динамиков можно снять (сложно, наверно, только с КНИ), и, для трёхполосной или четырёхполосной схемы усиления в УНЧ скомпенсировать имеющиеся нелинейности и сформировать необходимые. Думаю, звучание будет... И ещё. Не в тему. Думаю, пора сотворить процессорную примочку для компенсации недстатков АС и помещения - более продвинутую, чем в ресиверах. Там, насколько я посмотрел их схемы, после изм. микрофона - уилители-детекторы, а потом понятно. Т. е. фазу сигналов, похоже, ресиверы не регулируют.

[rogozhin]

Величина ускорения может менятся только в связи с неравномерностью магнитного поля. А вот само значение этой величины уже и будет являть собой БЛ/Ммс. Т.е. более тяжелая подвижка за тот-же период успеет набрать меньшую скорость при прочих равных, чем и вызовет начало спада кверху воспроизводимого диапазона частот. Ну и соответственные изменения импульсной

[gross]

То-есть, если на спокойно стоящий в "нейтрали", и имеющий некоторую массу, диффузор подать сигнал, в коем напряжение меняется линейно, например одиночный положительный треугольный импульс, то диффузор, по-Вашему, способен его повторить неискаженным???

Не важно, стоит или нет диффузор на найтрали. SPL - это не фунция перемещения. Треугольный импульс никогда не будет повторен катушкой. У него бесконечный спектр. Повторение будет только с какой-то долей приближения, так как частотный диапазон головки сильно ограничен.

За беконечно малый отрезок времени (ноль), скорость должна возрости до определённой величины

Скорость не должна возрастать скачком, более того - скорость вообще не определяет SPL. У катушки УСКОРЕНИЕ, а не СКОРОСТЬ, пропорциональны сигналу.

Т.е. более тяжелая подвижка за тот-же период успеет набрать меньшую скорость при прочих равных, чем и вызовет начало спада кверху воспроизводимого диапазона частот

Более тяжелая подвижка даст меньшее SPL во всем диапазоне. Ограничения сверху по отношению к "легкой" головке не будет. А снизу - наоборот - будет расширение диапазона.

[rogozhin]

Ну СПЛ - да, согласен, а по-поводу того, что не будет ограничения сверху пока не понимаю

Добавлено через 4 минуты
АЧХ получит спад кверху. Смещение резонанса вниз наверно не стоит сейчас домешивать

Добавлено через 4 минуты
А ограничение кверху она получить обязана, т.к. при той-же мощности мотора получим меньшее ускорение. При этом по постоянному току обе системы будут иметь одно и то-же совершенно смещение при одинаковой подаваемой мощности. Но вот время достижения этого состояния покоя у них будет разное. Поэтому говорить о линейном снижении СПЛ во всем диапазоне тоже уже не корректно. А вот прямоугольный импульс получит уже совершенно другой фронт и угол, более плавный (постепереходные процессы тоже пока прдедлагаю опустить), поэтому АЧХ просто обязана получить спад кверху, насколько я понимаю

[DECEMBER]

А ограничение кверху она получить обязана, т.к. при той-же мощности мотора получим меньшее ускорение.

Offтопик:
Саш, думаю, что в случае ограничения частотного диапазона сверху на первый план выйдет конструкция диффузора и размер катушки (площадь, отвечающая за "отдачу" на ВЧ и её жёсткость)

[rogozhin]

Offтопик:
DECEMBER, я это понимаю! Но говорить что СПЛ упадет линейно - я не согласен. Понятно, что там и резонанс поползет вниз, все-же связано в итоге

Добавлено через 9 минут
Ну короче я считаю, что с мотором вопрос закрыт. Сам мотор к копрессии не имеет отношения. Компрессию на низких уровнях создают нелинейными повесами и хитростями с ФИ. Предлагаю задаться вопросом как это делают, чтобы лучше понять как этого не делать

Добавлено через 12 минут
Я пока понял то что более тяжелые и низкочувствительные динамики за счет ограниченного значения ускорения " успевают " воспроизвести меньше коротких импульсов, как минимум ограничивают величину их выбросов, чем и вызывают сжатие ДД.

Легкие-же диффузоры на твердом подвесе менее инерционны, т.е. соотношение сопротивления оказываемого мотору разгоняемой массой подвижки и сопротивлением подвеса склоняется в сторону сопротивления подвеса. Подвес практически неинерционен, поэтому в таком варианте мы получаем проблему с линейностью подвеса, но зато меньше портим фронт импульса низким значением ускорения.

Остается вопрос степени влияния значения ускорения на динамический дипазон реального сигнала звуковой частоты

[gross]

А ограничение кверху она получить обязана, т.к. при той-же мощности мотора получим меньшее ускорение.

Меньшее ускорение будет для всех сигналов. То есть, снижение уровня SPL будет одинаковым во всей полосе.

[gross]

более тяжелые и низкочувствительные динамики за счет ограниченного значения ускорения " успевают " воспроизвести меньше коротких импульсов, как минимум ограничивают величину их выбросов

Масса подвижки не ограничивает полосу сверху вообще. Если бы диффузор был абсолютно жесткий, то полоса сверху былы бы равна бесконечности (индуктивность катушки не учитываем). И это при любой подвижной массе, хоть грамм, хоть тонна. Только при тонне было бы пропорционально меньтее SPL во всем диапазоне.

[rogozhin]

Ну вот мы подали сколько-то вольт постоянного напряжения. Диффузор сместился на, скажем, сантиметр.
Потом прилепили на него груз. Хоть тонну (с) Подали то-же количество вольт. Он тоже сместится на сантиметр. Но это произойдет уже не за долю секунды, а за несколько секунд или минут. Я не прав?

[Nota Bene]

Потом прилепили на него груз. Хоть тонну (с) Подали то-же количество вольт. Он тоже сместится на сантиметр. Но это произойдет уже не за долю секунды, а за несколько секунд или минут. Я не прав?

A=F/m. (где A- ускорение, а F=B*L*I) Где будет SPL, пропорциональная A?

[Flaesh]

вот:

[rogozhin]

Не совсем понял вопрос... Формула понятна

Нет, ну подождите. Если у нас частота 1 Гц, то динамику совершенно наплевать наклеен груз (например 1кг) на него или нет. Смещение будет совершенно одинаковое. Переходная - совершенно разная. Но смещаться он будет в каждый период на одно и то-же расстояния, т.к. изменеие фазы сигнала будет иметь период, в течении которого подвижная система при своем номинальном значении ускорения будет с запасом успевать дойти состояние покоя в крайнем положении, соответственно поданной в катушку мощности и сопротивлению подвеса. А на 100Гц он и с места не двинется, потому, что с тем ускорением, которое обеспечивает его мотор, с таким Ммс он за 1 период колебания 100Гц просто не успеет сместится на сколько-нибудь значительное расстояние. И чем выше будет частота, подаваемая на катушку, тем короче будет этот самый период, необходимый для совершения одного колебания, соответственно система при той-же силе в моторе будет успевать сместится на все меньшее и меньшее расстояние. Какое-же тут линейное уменьшение СПЛ во всем диапазоне?

[rogozhin]

Flaesh, ну вот! Все формулы привязаны к добротности, причем не потому, что они привязаны к резонансному горбу самому по себе, а потому что Qts это связка упругости подвеса и массы подвижки в первую очередь, а только потом уже все остальное.

[Flaesh]

Offтопик:

имо для понимания процесса как раз вразумительней электромеханические параметры, а не тиле-смолла. если подставить и сократить - получится...........
эту книжку (loudspeaker handbook) нарыл случайно, не вникал пока.. если интересно - погугли mass break point ..

[Nota Bene]

соответственно система при той-же силе в моторе будет успевать сместится на все меньшее и меньшее расстояние. Какое-же тут линейное уменьшение СПЛ во всем диапазоне?

Истину глаголешь Теперь смотрим картинку -

Находим на ней график смещения итд. вплоть до графика ускорения, пропорционального SPL. Ищем ответ

Сопротивление излучения зависит от плотности среды. При движении диффузора вперед передним образуется область повышенного давления, при движении назад пониженного.
Таким образом, сопротивление излучения меняется с изменением сигнала, растут искажения, в частности 2-я гармоника, т.е. процесс нелинейный.

Да, такие явления имеют место быть. Фурдуев всё это хорошо описал в своей книге "Электроакустика". Вырезку из неё я как-то уже выкладывал тут - https://forum.vegalab.ru/showthread....8&postcount=54 (furd_ela.djvu про "Плоская волна конечной амплитуды"). Осталось определиться с величиной порядка этих искажений, если учесть, что нормальное атмосферное давление равно 10^5 Паскаль, а уровню SPL в 100дБ соответствует 2 Па ( http://www.sengpielaudio.com/calculator-soundlevel.htm )

Конечно не учли, диффузор изгибается под действием силы давящей на него катушки, причем 2 раза за период, т.е. с удвоенной частотой проложенного сигнала. Вновь видим увеличение 2-й гармоники - процесс нелинейный.

Какие-то странные мысли Вторая гармоника совершенно иначе продуцируется динамиком...

[gross]

Ну вот мы подали сколько-то вольт постоянного напряжения. Диффузор сместился на, скажем, сантиметр.
Потом прилепили на него груз. Хоть тонну (с) Подали то-же количество вольт. Он тоже сместится на сантиметр. Но это произойдет уже не за долю секунды, а за несколько секунд или минут. Я не прав?

Вы правы, но смещение не продуцирует звук (SPL). Поэтому его не стоит рассматривать. Вот, Nota Bene написал формулу, чему пропорционально давление для головки:
SPL ~ B*L*I/m. Частоты тут нигде нет. При увеличении B, L, и I SPL будет расти, при увеличении m - снижаться. Но это будет происходить НЕЗАВИСИМО от частоты тока. Все это, естественно, в области выше резонанса.

[Nikolav]

Я вернусь к посту СИА? Про нелинейный подвес, увеличивающий жесткость с увеличением амплитуды читал очень давно. Некоторые производители, в частности Пирлес действительно так делают, но преподносят это по другому: для уменьшения спектра искажений на большом ходе, для плавного ограничения хода, некий механический софт-лимитер.

[Nota Bene]

для уменьшения спектра искажений на большом ходе, для плавного ограничения хода, некий механический софт-лимитер.

Без доминирующей третьей гармоники (+последующие нечетные) тут никак не обойтись...

[Nikolav]

Ага. Но для резонансных систем (ФИ) такой подвес штука полезная, будет контроль над общей добротнотсью. Не приходилось слышать, как истерически ФИ начинает орать при выходе катушки из зазора? Когда добротнотсь ограничивается Qms.

[Borman]

Borman
Обосновывалось следующее
"В установившемся режиме (воспроизведение синусоиды), в нормальной головке никаких
искажений малых уровней не будет.
Воспроизведение синусоиды - это динамическое равновесие системы.
А вот воспроизведение импульсного сигнала, это другое дело!!!"

Cначала Вы нам объяснили про два вида головок (оба случая без потерь).
Из контекста я понял, что подразумевались чисто линейные соотношения. Однако вот вывод:
"Разумеется, в первом случае маленькие уровни будут сильнее "съедены" динамиком.
Это вполне объективные, а не мифические искажения амплитудной характеристики головки."

Этого "разумеется" я ну никак не понимаю, извините. Модель линейная (=линейная однородная
во времени система)? Тогда о каких различиях между "воспризведением синусоиды и импульсного
сигнала" может вообще идти речь, если здесь частотный и импульсный отклики - одно и то же

Здесь идёт речь не о разнице в воспроизведении импульсов двух уровней (маленького и большого), а об искажениях начала движения ЛЮБОГО импульса!!! И если на этом участке кривой тока (в зоне маленьких его значений) была информация, она окажется искаженной, а динамический диапазон будет искусственно растянут.
То-есть тихие звуки станут ещё тише!!!

Далее. В подавляющем большинстве случаев, при прослушивании АС, присутствует окружающий шум. Грубо можно считать, что звуки ниже этого шумового уровня не слышны. Если динамический диапазон АС исскуственно расширяется вниз, это может означать только одно, что часть информации, которая должна быть Вами воспринята, окажется за порогом слышимости - станет не слышна.

PS Масса диффузора проявляет себя всегда, когда присутствует ускорение, и тем сильнее, чем ускорение больше. Поэтому и была взята в качестве темы для обсуждения, точка, где ускорение гарантированно большое - начало движения.

Вторым было сказано про "неидеальность диффузора". Эта тема затем перешла в разговор о скорости распространения возбуждения по диффузору.

Либо Вы имеете ввиду не мои слова, либо неверно меня поняли. Я не призывал в свидетели скорость распространения.
Я пытался объяснить почему, на мой взгляд, амплитуда перемещения края диффузора должа быть меньше, чем амплитуда вблизи звуковой катушки.

rogozhin

Легкие-же диффузоры на твердом подвесе менее инерционны...

А ещё у них меньше выражены резонансные явления - добротность резонанса меньше.

[olvicgor]

Сейчас заканчиваю 5-ти полосный активный щит. Бас-эррэи пока не делал.

Я тут для измерений тоже сделал щит (60смх80см). Оказалось, что полностью задавить его собственные резонансы задача почти не решаемая. Никакие ребра жесткости не давят резонансы до конца.
А бас-эррэй все же есть в планах? А я думал, не решитесь

Масса диффузора проявляет себя всегда, когда присутствует ускорение, и тем сильнее, чем ускорение больше. Поэтому и была взята в качестве темы для обсуждения, точка, где ускорение гарантированно большое - начало движения.

Загадочная фраза Или я чего-то не понимаю или это очередная попытка втащить в обсуждение силу инерции?
Так значит, упоминавшаяся выше классическая формула для расчета SPL: SPL ~ B*L*I/m (я бы для строгости еще добавил в нее площадь диффузора S) Вас не устраивает? Вы готовы ее опровергнуть и предложить в нее что-то свое? Силу инерции, например. Ну, так выразите свои мысли на нормальном научно-техническом языке.

Как раз для данной темы очень интересная статья: http://www.adireaudio.com/Files/WooferSpeed.pdf
Интересна тем, что в ней получен почти парадоксальный результат. В эксперименте к колпаку диффузора головки приклеили груз, удвоивший массу подвижки и сняли импульсную характеристику и АЧХ до и после. Как и положено, дополнительная масса снизила SPL примерно на 6дБ, но только для частот поршневого режима, а вот за его пределами SPL поменялось мало.
Этот эксперимент еще и отличный аргумент против использования пресловутого фактора ускорения (BL/m), как некоего универсального показателя работы головок на средних частотах.