Нелинейность подвеса

[AudioKiller]

С. Бать в одной из книг писал, что при измерении Fs при различных амплитудах сигнала получается разной. Это означает, что при разных амплитудах сигнала жесткость подвеса разная (т.к. Fs зависит только от массы подвижки и жесткости подвеса). Вот измерение резонансной частоты головки Визатон W130S8 при разных амплитудах подаваемой переменки:


Действительно, частота падает при росте напряжения - на больших амплитудах подвес гибче, как будто он растягивается.

Я попробовал сделать по другому. Подавал переменку небольшой величины, а вместе в ней - постоянку. Вот зависимость резонансной частоты от величины постояного напряжения на динамике.


Частота меняется гораздо сильнее, с ростом постоянки частота увеличивается, т.к. подвес натягивается и его жесткость растет. Я думаю, что таким способом можно определять нелинейность подвеса - у разных динамиков она разная - и выбирать более линейные динамики.

Кстати, это должно вызывать очень нехилые интермодуляции...

[Flaesh]

люблю, чтобы на малой громкости играло хорошо. .

. Мощности в милливатты - неинтересны .

тихие звуки*малая громкость=??

[George Krilov]

На одном ватте полочник на метре обеспеччит 86дБ. На одном милливате 56. Так что милливатты это для наушников. В комнате фон шумовой для творческой деятельности допустим до 50 дБ (это для примера в библиотеке). Потом, речь о нелинейности подвеса, что имеет прямое отношение к тому, чтобы играло хорошо на малой громкости. А измерения на милливаттах, не приводят к странным корпусам у некоторых.

[Gajdar]

[b]Nota Bene[/]
линейность тут ни при чем.
Звуковая мощность - количество звуковой энергии, которое источник звука излучает в окружающее пространство за единицу времени. Единица звуковой мощности - ватт (Вт). Вот её можно привязать к децибелам через логарифмическую зависимость.
Мы же говорим о электрической мощности, которую к этому источнику в виде громкоговорителя нужно подвести чтобы получить заданную звуковую.

Определяют звуковую мощность по значениям звукового давления или интенсивности звука. Наш слуховой аппарат устроен таким образом, что линейное изменение силы звука (или звукового давления) не воспринимается нами как линейное изменение громкости. Громкость звука и его сила связаны между собой более хитрой зависимостью. Увеличение громкости в два раза соответствует увеличению силы звука в 100 раз (звукового давления - в 10 раз), увеличение громкости в 3 раза соответствует увеличению силы звука уже в 10000 раз (звукового давления - в 100 раз), а увеличение громкости в 4 раза соответствует изменению силы звука в 100000000 раз (звукового давления - в 10000 раз)! Такая зависимость называется логарифмической, и именно из-за такой особенности нашего восприятия изменение уровня (громкости) звука принято измерять в логарифмических единицах - белах (Б).

Далее - по линейности громкоговорителя, мощности и звуковом давлении - если учесть, что для обеспечения линейного звукового давления (АЧХ) обеспечение входной электрической мощности низкочастотного, среднечастотного и высокочастотного громкоговорителей определяется амплитудой смещения диффузора динамического громкоговорителя, которая повышается с крутизной 12 дБ/окт. с понижением частоты синусоидального напряжения постоянной амплитуды. Т.Е. амплитуда грубо увеличивается в четыре раза с понижением частоты на октаву.

Кстати, шум в комнате, в месте прослушивания действительно будет порядка 10-30дб... 50 дб это уже скорее соседа надо стрелять ))
http://www.kakras.ru/doc/shum-decibel.html
Между 30 шума и 90 оркестра в комнате эти самые злосчастные 60дб и есть.

А вот определить какую электрическую мощность нужно подвести к динамику чтобы получить определенный уровень звуковой - вот тут та таблица. У Лихницкого это все через частотнозависимые КПД выведено с формулами, с учетом амплитуд и т.п.

[Flaesh]

если обсуждать данные для проект. ящика - возможно, так.
если точность воспроизведения - то...
полочник: 0.1В - 64дБ, 1В - 84 дБ, 10В - 104 дБ. дипазон 40 дБ.
как подашь на него для ручного измерения синус с генератора герц 10-20, так фиг знает, что там от линейности останется, но оторваться вроде не должен...(проверять не буду)
0.2 В - 5В - диапазон 28 (если не ошибаюсь)))

[Nota Bene]

дБ Звуковое давление разы Выходная мощность разы U вых. усилителя разы

1 1,25 1,25 1,13
3 2 2 ~1,5
6 4 4 2

Ты путаешь звуковое давление и звуковую мощность. Если уж цитировать источник, то надо было цитировать и следующий абзац -

Звуковое давление и сила звука находятся в квадратичной зависимости. То есть, сила звука = звуковое давление в квадрате. Сила звука описывает энергетические свойства самой волны и измеряется в ваттах/квадратный сантиметр (Вт/кв.см.).

Следовательно в тех выкладках, что ты давал, первую колонку надо именовать сила звука, как энергетическую характеристику. А вот Звуковое давление будет как раз пропорционально U вых. ...
Пример -

На одном ватте полочник на метре обеспеччит 86дБ. На одном милливате 56

Отношение мощностей = 1000:1, отношение звуковых давлений =1:31.6 (86-56=30Дб)

[Бока]

Что там подвес, у нас уши сами жутко нелинейные, там т.н. субьективные искажения создаются очень большие, куда там подвесу или лампе до них....Правда, они тоже на высоких уровнях начинаются.
Поэтому- слушать нужно негромко, вот вам и выход.

[George Krilov]

Отношение мощностей = 1000:1, отношение звуковых давлений =1:31.6 (86-56=30Д

Ну да. И что? 1000 раз по мощности - 31.6 раз по напряжению. 20log(31.6)=30=10log(1000)

Что там подвес, у нас уши сами жутко нелинейные, там т.н. субьективные искажения создаются очень большие, куда там подвесу или лампе до них....Правда, они тоже на высоких уровнях начинаются.

Нелинейность подвеса есть, она проявляется при неправильном проектировании ФИ. Так что, нелинейность ушей - не оправдание, чтобы пренебрегать нелинейностью подвеса.

[Nota Bene]

Ну да. И что?

Ваша цитата приведена как абсолютно правильный пример. Для Виктора ака Gajdar.

[subsonic]

которая повышается с крутизной 12 дБ/окт. с понижением частоты синусоидального напряжения постоянной амплитуды.

На самом деле и здесь не так всё просто, на частотах выше 60гц крутизна 12дБ/окт.
на частотах ниже 60гц крутизна 6дБ/окт. Но принимая во внимание что излучение динамической головки крайне не линейно(при повышенных амплитудах),то в конечном итоге конечный результат ещё более относителен,оперировать константами не получается слишком много переменных составляющих...

[George Krilov]

Offтопик:

Ваша цитата приведена как абсолютно правильный пример. Для Виктора ака Gajdar.

Да, с утра с юмором тяжело до второй чашки кофе.

[Gajdar]

96дб пусть будет на 4 омной акустике при напряжении 10 вольт. Это порядка 25 ватт и 2.5 ампера ток. Пусть в комнате фон 36 дб. оставшиеся 60дб у нас получается музыка.
Тогда N=20*lg(U2/U1) и получаем 0.01 вольта.. 0.0025а и 0.025вт.....
Вот чтобы прибавить 3 дб к этим 96 нам надо напряжение в 1.402 увеличить это будет удвоением мощности чтобы отнять 3 дб надо напряжение умножить на 0.707. -20дб=U1*0.1
а я взял и попросту 20 раз по 2 раза мощность уменьшил. Что самое интересное, на клячинском форуме, да и в прошлое тут никто даже и не заметил. На форуме Клячина сказали, что все это фигня - главное душа мастера, вложенная в разработку и знание мастера...... и забанили за излишнюю техническую приверженность.

[Nota Bene]

и получаем 0.01 вольта.. 0.0025а и 0.025вт.....

Поправлю - 0.000025вт. Получается как 25вт делить на миллион (60дБ по мощности) или 0.01В*0.0025А (для проверки).

[Borman]

...при измерении Fs при различных амплитудах сигнала получается разной. Это означает, что при разных амплитудах сигнала жесткость подвеса разная...
...Кстати, это должно вызывать очень нехилые интермодуляции...

Может кто объяснит, о каких интермодуляциях идёт речь???
И ещё, не умнее будет, коль уж хотим идеал, вместо поисков наиболее линейных зависимостей, просто уменьшить влияние резонанса на звук низкой его добротностью???
А то получается, что мне нужна "неправда", но чтоб она была линейной и высококачественной.

[AudioKiller]

Может кто объяснит, о каких интермодуляциях идёт речь

При обновременной подаче ВЧ и НЧ сигналов, жесткость подвеса моделируется НЧ сигналом, поэтому уровень ВЧ составляющей оказывается тоже промодулирован (т.к. этой ВЧ составляющей приходится преоболевать разные механические сопротивления).

просто уменьшить влияние резонанса на звук низкой его добротностью

Ручь не о влиянии резонанса на звук, резонанс - это просто удобная точка для измерения, он уходит при изменении жесткости подвеса.

[Stasman]

Ну я бросил эту тему -обсуждения не получалось... давайте продолжим. Я могу кардинально ошибаться - вот и хотелось бы разобраться.

Дык давай(те) продолжим ! Общий смысл исследования , КМК ,таков.
1.Выяснить максимальный ДД драйвера ограниченый сверху xmax а снизу мех. потерями.
2. Выяснить ДД драйвера ограниченый сверху уровнем звук. давления в 96 дб ( например , имею ввиду уровень "комфортной" громкости для дома) на расстоянии 2 м от драйвера , а снизу мех. потерями.


Итак , собственно , ДД будет снижатся со снижением уровня создаваемого звук. давления (т.к. потери (огр. снизу) никуда не денутся а верхняя планка опускается.К мех. потерям я отношу :
1.Res - эл. эквивалент мех. потерь в подвесе - частотозависимый(КМК) и амплитудонезависимый = (Bl)^2/Rms.
2.Cmes - эл. эквивалент массы подв. системы - частотонезависимый и амплитудонезависимый ( есть драйверы , если верить Клипелю , с 85 % линейного хода от заявленного) = Mms/(Bl)^2
3.Lces - эл. эквивалент мех. упругости подвеса - частотонезависимый и амплитудонезависимый (см. выше) = Cms(Bl)^2
4.Rfd - активное сопр. потерь на вихревые токи - частотозависимый и амплитудонезависимый(практически)
5.Re - ну понятно , я думаю
6.Lfd - некий частотно- и амплитуднозависящий параметр сваливающий в кучу противоЭДС и индуктавность катушки.

Все эти 6 факторов КМК ограничивают ДД снизу.
Итак , следует выяснить :
1.все 6 факторов ограничивают , либо их больше/меньше ?
2.Какую эквив. схему/модель использовать для исследования/моделирования ?
3.В каких общих единицах вести рассчёт всего этого безобразия ?


Ну что , осилим

[George Krilov]

Конечно, ниасилим
А главное зачем? Есть конкретный вопрос - плохо работает ФИ на низких уровнях - баса нет. Индикатором хорошего динамика служит малое изменение Fs при разных мощностях. Достаточно померить на трех уровнях. Причина (основная) статическая механическая нелинейность подвеса. А план диссера можно конечно написать.

[Borman]

AudioKiller

...жесткость подвеса моделируется НЧ сигналом, поэтому уровень ВЧ составляющей оказывается тоже промодулирован

То-есть, имеет место компрессия динамического диапазона "сверху", причем для всех сигналов, так!!?? Такие искажения, по-моему, относят к искажениям линейным. Это ничуть не оправдывает их сути, но субъективно, их не так просто заметить!!! Подобная компрессия присутствует и в микрофонах, и в звукоснимателях виниловых проигрывателей, и ещё много где....
Ну а что было-бы, если б подвес был линейным (жесткость постоянна, и не зависит от смещения)??? Вы знаете, что при неизменной площади динамика и громкости, амплитуда смещения диффузора зависит от частоты. Причем зависимость квадратичная!!! Частотный диапазон в электрическом тракте никто добровольно ограничивать не хочет. Поэтому 20-20000 Гц по-любому присутствует на выходе.
Получается, что сигнал даже небольшого уровня 20 гц поданный на любой динамик разумных размеров с линейным подвесом, напрочь убъёт любые упоминания о каких-либо деталях в звуке!!!
Динамик просто окажется перегружен!!! Ход от края до края с настойчивым желанием выйти за эти пределы - то есть прямоугольные импульсы!!!
Это уже искажения нелинейные, т.к. на выходе присутствуют продукты, которых не было в исходном сигнале.
Неужели это лучше??? ИМХО Из двух зол просто выбрали меньшее....

резонанс - это просто удобная точка для измерения

Я Вас понимаю, ну а что было бы, если б резонанса не было (добротность=0)??? Останется одна нелинейность - подвес (в ней будет нужда, пока размеры излучателя ограничены, а частотный диапазон и громкость - нет). Вся остальная лабуда сразу теряет смысл. Остаются значимыми только физические размеры динамика и оформления - именно то, что действительно определяет качество НЧ и возможности по динамическому диапазону с минимальной компрессией.

[-Den-]

Borman, сильно задвинул

Вот и пришли к тому что динамическая головка не является системой преобразования тока в перемещение, эмпирический пример - при подачи 0,1А мы не получим смешение диффузора на 1 мм, как и при 1А на 10 мм, и при 0,1А и при 1А катушка пытается выйти из поля на бесконечно возможное расстояние, ... появившейся вопрос, что лучше с точки зрения контроля перемещения диффузора, подвес "жесткий" или "мягкий"?
пс: или незаморачиваться

[Flaesh]

выйти из поля на бесконечно возможное расстояние, ...

постоянку слушаете?

[Aquarius]

Отличную тему поднял AudioKiller
Я тут начинаю понимать откуда у меня "разбеги" при измерении Т-С параметров, особенно разными методами.
Прочитав всю ветку, можно сделать вывод:
"Измерение Т-С параметров способом добавочной массы и способом добавочного объема - методологически не сопоставимы !!!
Т. к. в первом случае имеем дело с раздемпфированной ПС, а во втором - задемпфированной ПС присоединенным объемом.

Offтопик:
Без относительно, как выбираются значения масс, объемов и подводимых мощностей.