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.

[olvicgor]

На эту тему давно высказывался Клячин:
"... Повышенное внутреннее трение не позволяет динамику воспроизводить самые тихие звуки, он реагирует движением на сигналы начиная с некоторого порогового уровня. Получается, что платой за стабильность параметров является пониженное звуковое разрешение, потеря "воздушности", недостаточная натуральность тембров акустических инструментов и голосов вокалистов. "

Прелесть этого утверждения в том, что в отличие от других мифов, оно легко доказывается (или опровергается) измерениями. Ранее в этой ветке уважаемый sia_2 уже сформулировал нечто подобное, подкрепив утверждением, что наблюдал нечто подобное в измерениях. Однако затем выяснилось, что то ли он сформулировал неудачно, то ли мы его не так поняли, но его измерения не подтверждают, а опровергают сформулированное утверждение о повышении нелинейности головок при снижении уровня сигнала, ведущее к подавлению низкоуровневых сигналов. В его измерениях ленейность головок при снижении уровня только росла.

---------- Добавлено в 09:57 ---------- Предыдущее сообщение в 09:56 ----------

Надеюсь, хоть отчасти это объясняет причину "бубнения" резиновых НЧ с низкой чувствительностью.

Странный вывод.

---------- Добавлено в 10:05 ---------- Предыдущее сообщение в 09:57 ----------

А на этих частотах тормозящая сила (протвоЭДС) ничтожна. Она максимальна на F рез, и линейно падает по обе стороны от этой частоты.

Сомнительно. Нельзя говорить о ничтожности вносимых электрических потерь в отрыве от сравнения этих потерь с запасаемой диффузором механической энергией. Надо, очевидно, рассматривать отношение потерь к кинетической энергии, запасаемой подвижкой на разных частотах. Энергия пропорциональна квадрату скорости, а электрические потери - скорости в первой степени. Из этого однозначно следует, что эффективность электрического демпфирования, не падает, а линейно растет с ростом частоты как минимум вплоть до границы поршня. Ну, а дальше возможны варианты.

[Borman]

Неверно. Начиная от Fs и ниже амплитуда колебаний диффузора не растет. Поэтому "небольшие уровни 20-30Гц" не могут вызвать ограничений хода.

У-уу, как всё запущено!!! А не растёт-то амплитуда почему?, не потому ли что ход диффузора механически ограничен??!!

olvicgor, я же написАл "отчасти".

[gross]

Из этого однозначно следует, что эффективность электрического демпфирования, не падает, а линейно растет с ростом частоты как минимум вплоть до границы поршня. Ну, а дальше возможны варианты

Я вижу эти варианты в том, что эффективность электрического демпфирования линейно падает, а не растет с частотой. В этом можно убедиться практически, построив мост, и выделив противоЭДС катушки. Соотношение между подводимым напряжением и напряжением демпфорования (противоЭДС) будет уменьшаться. А демпфирование в данном случае это и есть это соотношение.

---------- Добавлено в 10:14 ---------- Предыдущее сообщение в 10:13 ----------

не потому ли что ход диффузора механически ограничен??!!

Нет, причина другая.

---------- Добавлено в 10:16 ---------- Предыдущее сообщение в 10:14 ----------

У-уу, как всё запущено!!!

От подобных комментариев просьба воздержаться. Я ведь не говорю, что Вы пишите полную чушь. Вот и Вы будьте корректны.

[Nota Bene]

Вот мои 5 копеек.
Механическая модель динамика после 1-го брейкапа:

А может в этом режиме лучше представить диффузор в виде несогласованной линии задержки (ввиду конечной скорости распространения поперечных колебаний в материале диффузора) ? Со стороны подвеса имеем несогласованность волнового сопротивления из-за неполного поглощения энергии колебаний, а со стороны звуковой катушки - конечного механического "импеданса" электромеханического преобразователя, определяемого "силой" мотора, то есть B*L? И тогда время послезвучания диффузора будет определяться степенью согласованности этой линии задержки с учетом потерь на излучение эвуковой энергии.

[AudioKiller]

на этих частотах тормозящая сила (протвоЭДС) ничтожна.

E=BLv, где v - скорость движения катушки (закон Фарадея). Другое дело, что рост индуктивности будет мешать торможению, но у нас-то хороший динамик с подавленной индуктивностью

может в этом режиме лучше представить диффузор в виде несогласованной линии задержки

Наиль, может и лучше, но сразу такую модель не осилю. А тут хоть и примитивно, зато нагляно...

ALL Это не попытка реанимировать покойника, я хочу понять, есть ли хоть какая-то польза от этого параметра...

На эту тему давно высказывался Клячин:
Повышенное внутреннее трение не позволяет динамику воспроизводить самые тихие звуки

Не забывайте, что Клячин первую очередь бизнесмен, и говорит только то, что способствует его бизнесу. А современный бизнес сильно завязан на мифах. И для развития бизнеса мифы приходится повторять...
Это я к тому, что мало кто что сказать может...

[olvicgor]

Я вижу эти варианты в том, что эффективность электрического демпфирования линейно падает, а не растет с частотой. В этом можно убедиться практически, построив мост, и выделив противоЭДС катушки. Соотношение между подводимым напряжением и напряжением демпфорования (противоЭДС) будет уменьшаться. А демпфирование в данном случае это и есть это соотношение.

Разумеется, Вы можете понимать и применять термин "демпфирование", как-то по-своему. Я его трактую в общепринятом смысле:
"(от нем. dampfen - уменьшать - заглушать), принудительное подавление колебаний (обычно вредных) либо уменьшение их амплитуды до допустимых пределов с помощью устройств или приспособлений, поглощающих энергию колебаний - демпферов. Напр., демпфирование механических колебаний осуществляется увеличением трения в системе, для гашения электрических колебаний используют тормозящее действие магнитного поля на движущийся в нем проводник с током или поглощение электрической энергии (преобразованием ее в тепловую) в резисторе, включенном в электрическую цепь."
Поскольку речь в посте Аудиокиллера шла о демпфировании механических колебаний в диффузоре, то и эффективность демпфирования следует определять как отношение энергии демпфируемых МЕХАНИЧЕСКИХ колебаний к потерям, вносимым рассматриваемым механизмом (мотором). И в этом ОБЩЕПРИНЯТОМ смысле термина эффективность электрического демпфирования растет с ростом частоты.
Вы же пишете несколько о другом: о том, что электрические потери в системе в АБСОЛЮТНОМ ИСЧИСЛЕНИИ падают с ростом частоты. Это правда. Но еще быстрее падает запасаемая подвижкой механическая энергия. В итоге степень электрического демпфирования возможных механических колебаний в системе все же растет. А мы ведь рассматриваем именно механические колебания, не так ли?

А может в этом режиме лучше представить диффузор в виде несогласованной линии задержки (ввиду конечной скорости распространения поперечных колебаний в материале диффузора) ?

Такая модель представляется более адекватной.

И тогда время послезвучания диффузора будет определяться степенью согласованности этой линии задержки с учетом потерь на излучение эвуковой энергии.

Прежде всего, конечно, механическими потерями в диффузоре. Замена источника тока на источник напряжения приведет к изменению состава мод в такой системе аналогично нагружению линии на КЗ или на бесконечность. И что даст лучший результат не очевидно.

[Borman]

От подобных комментариев просьба воздержаться. Я ведь не говорю, что Вы пишите полную чушь. Вот и Вы будьте корректны.

Считайте это ответом на

Неверно. Начиная от Fs и ниже....

Вы не мой преподаватель, чтоб здесь ставить оценки. Несогласие можно обозначить по-другому. Впрочем, с Вашим призывом согласен, и прошу у Вас прощения.

И всё-же хотелось бы услышать ваши аргументы по вопросу работы идеальной электродинамической системы (только масса и сила), в условиях ограниченного хода.

[AudioKiller]

Проведем такой мысленный эксперимент.

Подадим на динамик синус 180 Гц амплитудой 1 В и синус 1 кГц амплитудой 100 мВ. Теперь постепенно уменьшаем амплитуду килогерцового сигнала. В какой-то момент он перестает быть слышен, т.к. оказывается замаскирован чем-то. Разберемся в этих маскировках:
1. Слабый сигнал 1 кГц маскируется сильным сигналом 180 Гц. Поскольку это – фундаментальное свойство слуха и оно проявляется даже в идеальном динамике, то его рассматривать не будем – замаскировало, ну, значит, так тому и быть.
2. Слабый сигнал 1 кГц маскируется гармониками частоты 180 Гц.
3. Слабый сигнал 1 кГц маскируется зонными резонансами диффузора. Если частота брейкапа 600 Гц, то 3-я гармоника от 180 Гц как раз сильно раскачивает этот резонанс, что способствует маскировке.

Понятно, что в разных динамиках минимальный немаскированный уровень 1 кГц получится разным. Может это как раз та самая микродинамика? Т.е. воспроизведение слабых сигналов на фоне сильных...

[Korotkoff]

Данный "вывод" никак не связан со всем предыдущим.

С точки зрения теории с Вами можно согласиться.
Но с точки зрения конструктора динамиков Borman все же прав, потому что возможности динамика подгоняют под параметры динамика.

Неверно. Начиная от Fs и ниже амплитуда колебаний диффузора не растет. Поэтому "небольшие уровни 20-30Гц" не могут вызвать ограничений хода.

Это почему же? Или Вы привязываетесь к ЗЯ? Так отвяжитесь от него, и амплитуда колебаний диффузора будет расти.

Никак не объясняет. Для того, чтобы объясняло, выше должно что-то быть про резиновый подвес и про чувствительность. Про резиновый подвес не было ничего, а тезис про чувствительность (*) не вытекал из предыдущего текста, то есть был предположением.

Объясняет, звуковая катушка и так на границе линейного хода, любые другие составляющие будут стремиться вытащить звуковую катушку из зазора, уменьшится электромеханическая связь возрастет добротность. О точности смещения в зависимости от тока нужно забыть.

Про резиновый подвес , это как про Ксерокс или Радиолу. Имя нарицательное. Гибкость у таких подвесов высокая, потери низкие. Чем ниже резонансная частота, тем ниже добротность, ну Вы знаете. В результате на НЧ при Fs=10Гц требуется больше энергии, чтобы остановить диффузор, чем при Fs=30Гц . А при Qts =0,7 это практически невозможно из-за практического отсутствия электромеханической связи.

---------- Добавлено в 12:48 ---------- Предыдущее сообщение в 12:36 ----------

Я вижу эти варианты в том, что эффективность электрического демпфирования линейно падает, а не растет с частотой

Т.е. Вы хотите сказать что, электромеханическая связь на F=0 отсутствует?

Надо, очевидно, рассматривать отношение потерь к кинетической энергии, запасаемой подвижкой на разных частотах

Как быть на F=0? Может лучше рассматривать потенциальную энергию накопленную в подвесе?

---------- Добавлено в 13:00 ---------- Предыдущее сообщение в 12:48 ----------

А может в этом режиме лучше представить диффузор в виде несогласованной линии задержки (ввиду конечной скорости распространения поперечных колебаний в материале диффузора) ? Со стороны подвеса имеем несогласованность волнового сопротивления из-за неполного поглощения энергии колебаний,

Как то не понятно, подвес не может поглотить все колебания, в частности колебания среды. Собственные колебания диффузора безусловно. Тогда напрашивается вывод, что лучший динамик с высоким Rms, и , соответственно с низкой чувствительномтью, но ушами это не подтверждается.
Другой способ, задемпфировать сам диффузор. Но что-то замазанные мастикой динамики на мой ух звучат очень плохо.

а со стороны звуковой катушки - конечного механического "импеданса" электромеханического преобразователя, определяемого "силой" мотора, то есть B*L?

Ну только не B*L, а IMHO MDS. Потому что при большом L возможна модуляция B.

[AudioKiller]

Как быть на F=0?

А как применить термин "демпфирование (= подавление лишнего движения)" к неподвижному диффузору?

[gross]

E=BLv, где v - скорость движения катушки (закон Фарадея)

Все верно. Скорость максимальна на Fs, и линейно падает в обе стороны по частоте, так же, как и демпфирование. На частотах порядка 10...20 * Fs (примерно конец поршневого диапазона) электрическое демпфирование уже заканчивается.

Поскольку речь в посте Аудиокиллера шла о демпфировании механических колебаний в диффузоре

Не только. AudioKiller говорил и о том и о том. Вот его цитата про электродинамическую пормозящую силу:

Чем больше BL, тем больше тормозящая сила

На счет же роста эффективности демпфирования с ростом частоты, основанного на трении - это так.

Вы хотите сказать что, электромеханическая связь на F=0 отсутствует?

Отсутствует противоЭДС, которая вызывает электрическое демпфирование.

[Korotkoff]

А как применить термин "демпфирование (= подавление лишнего движения)" к неподвижному диффузору?

Так-то оно так, но диффузор может быть неподвижен, но смещен, например, постоянной составляюшей,. Энергия будет запасена в подвесе пропорционально смещению.
Потенциально уже присутствуют условия для "лишнего движения". Ну не 0Гц конечно, но огибаюшая с длительностью 1-5 сек на органе не проблема.

[Александр К.]

В этом можно убедиться практически, построив мост, и выделив противоЭДС катушки. Соотношение между подводимым напряжением и напряжением демпфорования (противоЭДС) будет уменьшаться. А демпфирование в данном случае это и есть это соотношение.

По-моему, демпфирование можно оценить, сравнив амплитуду колебаний ИТУНа и ИНУНа.

[anli]

Ну не 0Гц конечно, но огибаюшая с длительностью 1-5 сек на органе не проблема.

Да орган особо и не нужен Вот бас E акустической гитары (записывал сам). Временная шкала - секунды.

[gross]

Вот бас E акустической гитары (записывал сам). Временная шкала - секунды

Чтобы воспроизвести это, нужен излучатель от единиц Гц по ЗД, однако.

[olvicgor]

На частотах порядка 10...20 * Fs (примерно конец поршневого диапазона) электрическое демпфирование уже заканчивается.

Утверждение верное в той же степени, что и: "колебаниями диффузора на этих частотах можно пренебречь". Ведь амплитуда его колебаний с частотой снижается еще быстрее, чем электрическое демпфирование - по квадрату

На счет же роста эффективности демпфирования с ростом частоты, основанного на трении - это так.

А вот это, как раз, абсолютно не очевидно.

[anli]

Чтобы воспроизвести это, нужен излучатель от единиц Гц по ЗД, однако.

Ну дык я не про воспроизведение, а про огибающую. А воспроизвести - тут да, проще сыграть

[gross]

Утверждение верное в той же степени, что и: "колебаниями диффузора на этих частотах можно пренебречь". Ведь амплитуда его колебаний с частотой снижается еще быстрее, чем электрическое демпфирование - по квадрату

Попробую объяснить на пальцах. Например, на некоторый динамик подаем сигналы, напряжением 1 В с разными частотами. На частоте Fs будем иметь некоторое напряжение противоЭДС (например 0,7 В). Это напряжение (0,7 В) будет стараться остановить катушку динамика при снятии сигнала 1 В. Это и есть электрическое демпфирование - во время и после полезного сигнала 1 В действует останавливающий сигнал 0,7 В. На частоте 10 * Fs это напряжение противоЭДС будет всего 0,07 В. То есть, и во время полезного сигнала и после его снятия мы будем иметь останавливающее напряжение всего 0,07 В. Теперь сравните - движем мы катушку полезным сигналом 1 В, а затем останавливаем очень небольшим 0,07 В. Будет ли такая остановка эффективной? Наверное, не будет.

---------- Добавлено в 22:16 ---------- Предыдущее сообщение в 22:13 ----------

проще сыграть

Это точно. А вот у меня возник вопрос - как ты записал сигнал с микрофона единицы герц? Может это переходной процесс предусилителя?

[anli]

А вот у меня возник вопрос - как ты записал сигнал с микрофона единицы герц?

Микрофоны - Октава MK-219. Микрофонный усилитель - ART TPS-II. АЦП - RME HDSP 9632.

Может это переходной процесс предусилителя?

Слушай, а ты, наверное, прав. По идее, микрофон не должен пропустить такую несимметричность.

[subsonic]

По идее, микрофон не должен пропустить такую несимметричность.

Да и основной тон ~ 82 гц, а о нём даже упоминания нет!