[in russian] Loudspeaker dynamics. Understanding frequency response.

[@invendelirium]

Есть ошибки. 1) Формула перевода из амплитуды в звуковое давление должна ещё содержать фазу. 2) Графики фазы построены не для A, как я написал, а для -A. По моим формулам, я должен был получить фазу 180 (ака 0.5 оборота) в области (C). А у меня на графиках фаза там близка к нулю. Возможно, отчасти фаза перевернётся, если правильно написать фазу в формуле давления.

[@-VANO-]

Хотелось бы ещё практические наглядные эксперименты.

[@pavelgrishkalis]

19:15 не совсем понимаю суть этого режима работы. Как понять что мотор пытается дергать массу а у него мало что получается? Значит ли это что выше резонанса не имеют значения параметры Тиля-Смолла?

[@-VANO-]

Комментарий в поддержку канала и удачи вам.

[@AlexandrIZ21261]

Интересен комментарий. Небольшой сабвуферный динамик (8") с частотой резонанса в корпусе объемом 8 литров 80-90Гц. Получаем естественные проблемы, нормально низкие не играют, вместо звуков гудешь, хоть и выровненная АЧХ с помощью эквалайзеров. Точно такой же динамик, с утяжеленным раза в 2 или больше диффузором (кусок алюминия весом в 100гр, вставленный в каркас катушки, но не в зоне самой катушки - конструкция позволяет). Частота резонанса в этом же ящике опускается до 30-40Гц где-то. Динамик звучит намного лучше, уходит гудешь. Появляются звуки вплоть до 30Гц. Формула точки F2 говорит, что чем больше масса, тем меньше частота. По идеи должно быть хуже, т.к. сужается полоса, контролируемая мотором. Или я что-то не так понял?

[@invendelirium]

Полоса, контролируемая мотором, имеет спад первого порядка (12дб/окт) в сторону нч. В комбинации со спадом 0.5-1го порядка в сторону вч из-за индуктивности, получается горб ачх на гудящих частотах, типичный для нч динамиков с гипертрофированным мотором. Может быть в этом у вас проблема, но это должно хорошо корректироваться дсп-шками/фильтами/эквалайзерами. Закрепляя груз, да, вы сужаете область контроля, но ачх на басах при этом становится ровнее. Увеличением массы можно в принципе загнать резонанс в инфрачастоты, при этом ачх басов будет ещё ровнее, и будет классный звук, но очень очень низкий кпд. Да, будет адский высокодобротный резонанс где-то там в бездне, но если этот резонанс ничто не раскачивает, то он не мешает. Я не могу точно сказать, что там у вас происходит, недостаточно данных. Может быть у вашего динамика изначально слабый мотор, из-за чего он гудел (большая добротность и высокий резонанс), а закрепив груз, вы просто снизили частоту резонанса (гудения), а гудение на 30-40 герцах уже на слух не похоже на гудение. Напишите хотя бы параметры ТС, забьём их в воркшит и посмотрим что скажет теория. А ещё лучше снять ачх и ватерфоллы, в комнате и без комнаты... а то может дело вовсе не в динамике динамиков, а в чём-то ещё. Вообще, этот "контроль" сам по себе не нужен, имхо. Важно чтобы не было этих высокодобротных медленно затухающих резонансов на басах, размазня от которых эквалайзерами поправляется лишь немного.

[@GavriLOW]

Очень интересно но сложно все это)))

[@Vault_Tek_Industries]

Касательно последнего вопроса. Не все технические знания разложены на сайтах в интернете. Есть журналы общества акустических инженеров, например. Есть Google Scholar, который знает кучу статей на любую тему. И самое банальное, есть матлаб и симулинк. MATLAB/Simulink. В хелповнике матлаба навскидку находятся вот такие штуки, например-->Loudspeaker Modeling with Simscape и Nonlinear Modeling of a Moving Coil Loudspeaker. Или вот библиотека с механическими параметрами динамиков. Как правило, авторы этих моделей и библиотек преподаватели профильных учебных заведений. У которых есть ФИО, место работы и (вероятно, но это неточно) статьи профильных журналах. Не сочтите за "дачу совета", это только гипотеза.

[@IRONSHIKHMAN]

А как учитывается резонанс?

[@invendelirium]

не понял вопрос.

[@IRONSHIKHMAN]

@@invendelirium Обычный, механический резонанс подвижной системы.

[@invendelirium]

все его образующие (жёсткость подвеса и масса подвижки) введены, никакого дополнительного учёта не требуется.

[@RomanDmitrienkov]

Интересно получилось! Как в универе на паре поприсутствовал!)))) Молодец! В конце видео вы меняли сопротивление обмотки и получали разную АЧХ! Сразу возник вопрос для практиков автозвука - МЕНЯЕТСЯ ЛИ АЧХ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ВКЛЮЧЕНИИ ОБМОТОК ДИНАМИКОВ? То есть имеем динамик с двумя обмотками по 4 ома. И при разном (параллельным/последовательном) подключении должна меняться АЧХ? Действительно ли так?

[@invendelirium]

последовательно/параллельно - ачх не меняется (ну, почти), так как не меняется (BL)^2/Re. А вот если подключить только одну обмотку, а вторую оставить разомкнутой - ачх изменится.

[@steelrat3673]

Меня последнее время заинтересовал вопрос, на какой частоте динамик переходит из поршневого режима работы в зональный. Есть некие формулы, но они пальцем в небо. Эмпирически может помочь большая подводимая мощность и быстрая камера. По идее все три полосы АС должны работать в своем поршневом диапазоне. Допустим НЧ 25 см до 200-300 Гц. СЧ 12 см 300-2000 Гц, ВЧ 2,5 см - выше 2000, но звучит этот вариант почти всегда плохо. А "слуховой" вариант получается НЧ - до 150 Гц, СЧ 150-6000, ВЧ свыше 6000.

[@invendelirium]

Я однажды пробовал тыкать микрофоном прямо в поверхность (почти до касания), глядя на осциллографе на сигнал с микрофона. Смотря на амплитуду и на фазу. Но что-то как-то странно и ненаглядно получалось. Кроме резонанса макушки пылезащитного колпачка толком ничего осмысленного не уловил. Камеру уже давно подумываю прикупить, всё никак не решусь.

[@steelrat3673]

@Audio Согласен, что от диффузора зависит. Выяснил, что более жесткие дифы с глубокой образующей. А почти "плоские", как на автомобильных динамиках имеют низкую частоту потери поршневого режима. Собственно недостаточную жесткость пытаются компенсировать концентрическими кольцами - усилителями, переменной толщиной диффузора (сложно-дорага), большим колпачком (спорно) и пропиткой центра дифа. Собственно пропитка особенно характерна для широкополосников, т.к. центр дифа собственно излучает ВЧ, а вся остальная часть конуса - нет. Выход применения алюминия не однозначен. На другой стороне - кевлар/карбон/композит. Якобы они в зональном режиме не рождают кучу всяких горбов, а колеблются равномерно, почти не снижая общей отдачи. Нет взаимного "замыкания" близких частей, работающих в противофазе.

[@steelrat3673]

@Audio Вот HiVi до 500 Гц ровно, а дальше типичная зональная "колбаса". sc01.alicdn.com/kf/HTB1I4.wbjgy_uJjSZK9q6xvlFXaw.jpg

[@invendelirium]

Тут ещё какое дело. Кроме выхода из поршневого режима, в дело влезает формирование луча. Даже если сделать диф из чего-то супер жётского (бериллий?) или сделать изодинамический динамик, его АЧХ прямой всё равно не будет. Начиная с некоторой частоты начнётся переход из режима точечного источника, где p ~ d2x/dt2, в режим направленного излучателя, где p ~ dx/dt. Сначала наверно получим рост из-за концентрации энергии из 4пи в узкий луч (причём неровный, из-за дифракции), а потом завал из-за смены связи давление-движение. Что и как будет ещё и будет зависеть от расстояния микрофон-динамик, вероятно. В этом плане уход в зональный режим можно рассматривать как спасение... Можно Шакланова спросить, хотя я не думаю, что он прямо так возьмёт и выложит свои ноу-хау.

[@steelrat3673]

@@invendelirium Так на ВЧ и есть "луч". Но мы же музыку слышим, так как есть отражения, дифракция и интерференция. А на современных ВЧ динамиках стала довольно хорошая форма направленности за счет выноса купола далеко вперед за плоскость передней панели. Весь прикол в том, что я не вижу даже в дорогих динамиках никаких ноу-хау. Тупо все производят одно и тоже, только дизайн корзины меняется и кое-где материал диффузора. :)

[@ИванФарафонов-п1ш]

Обалдеть! Человек, тебе надо работать в каком нибудь лучшем в мире НИИ по динамикам, чтобы делать лучшие динамики в мире. В Данию куда нибудь надо тебе или в Норвегию

[@nefton001]

первая же формула - какаято лажа. а масса диффузора и её инерция? не сложно ж вроде ma дописать

[@nefton001]

вроде потом дописал... как-то странно но всеже. вот чего просто теормех не учить норм сразу? твердое тело = 6 уравнений. 3 оси по силам и 3 оси по моментам

[@kuchumovn]

Наконец я отключил эти китайские звуки на JBL Flip 4. А то ночью включаешь по стелсу, и ФХ-ФХ-ФХ! ТА-ДА-ДАМ!

[@steelrat3673]

Возможно ли на основе выведенных зависимостей сопоставить размеры диффузоров и получающуюся АЧХ в области низких частот при прочих равных? А то производители АС последние лет 20-ть стали заменять больший НЧ динамик на 2-4 мелких, как среднечастотники. Не думаю, что это адекватное решение.

[@invendelirium]

Если с фазоинвертером/пассивным излучателем, то нет. Эту теорию нужно дорабатывать. Если ЗЯ, то можно. Но нужно рассматривать не общий случай, а конкретные варианты, типа димамик А против 4х динамиков Б. Там ещё многое зависит от инженерного подхода. Если нужно получить колонку с ровной ачх до глубокого баса от "тупого" усилителя - одна ситуация (там скорее всего в басе победит динамик с самой тяжёлой подвижкой). Если нужна высокая чуйка - другая (вероятно, победит динамик с лёгкой подвижкой). С использованием эквализации/эмос - третье (скорее всего, победит динамик/комбинация с наибольшим произведением xmax*Sd, это как у меня в Раскате). Если нужно максимум производительности за минимум денег - опять другая ситуация.

[@steelrat3673]

@@invendelirium Пускай один 12" против четырех 6.5". Или давай сравняем по эффективной площади диффузора. Однозначно фазонвертор. ЗЯ коммерсанты массово не производят. Понятно, что от подвижки многое зависит, но в коммерческие продукты идут компромиссные решения. Крайности не выживают. Думаю, что лучше исходить из максимального звукового давления на частоте 50 Гц за один условный доллар затрат. У динамиков с тяжелой подвижкой очень "грязный" звук. Он плохо управляется усилителем. Фактически один пердёшь на частоте резонанса в оформлении.

[@invendelirium]

@@steelrat3673 ОК, для фазоинвертора мне нужно расширять теорию. Я пока не готов считать. Как-нибудь потом, когда вырасту. Остался в воздухе вопрос: какие конкретно динамики мы рассматриваем.

[@invendelirium]

@@steelrat3673 Если у дина с тяжёлой подвижкой один пердёж на резонансе, значит у него неадекватно слабый мотор для его массы подвижки. Что до управляемости, - define "управляемость"! Я указал на режим (B) как на "управляемый". Большинство динамиков работают в режиме (С); режим (B) ввиду непрямости АЧХ широко использовать можно только с коррекцией (эквализацией или ЭМОС). ТруЪ управляемостью я бы считал ЭМОС, причём классический, а не мой feedbass. И расширить его на значительный диапазон частот наверняка проблематично (хотя я не знаю, у меня с ним опыта ещё нет).

[@invendelirium]

@@steelrat3673 ИМХО, ЗЯ с тяжеленной подвижкой и мощным мотором (чтоб получить критическое демпфирование) должен быть очень хорош по звуку. Но ценой низкого КПД, и жуткой вибрации. Если с вибрацией можно справиться установкой двух динамиков с противоположных сторон корпуса, то с КПД ничего толком не сделать.

[@Max-kolm]

Две книги Алдошиной, неужели вы их не читали?

[@invendelirium]

Не читал. Названия? А ещё лучше, ссылку бы...

[@Max-kolm]

@@invendelirium Высококачественные акустические системы и излучатели (1985) и Электродинамические громкоговорители (1989) Алдошина И. А. В любом поисковике находятся. В целом очень хорошие книги, мне нравятся. Там есть в её книгах есть список литературы в сносках, так там все научные труды и работы, где ещё более подробно и досконально изучен вопрос.

[@invendelirium]

@@Max-kolm Благодарю. Первую уже читаю... Там тоже сплошь электрические эквиваленты...

[@Max-kolm]

@@invendeliriumПрактически везде так. Например у Электроакустика - Хасаяка Т. Так же, но там она слишком сложная и трудная для восприятия, уж очень она заточена под узкий круг специалистов, а я любитель.

[@MaxiService]

Скажи зачем ты пишешь видео в 60fps? съемка с такими значениями нужна для динамичного сюжета

[@invendelirium]

"Динамика динамика", динамичнее некуда =) По мне, 60 к/с смотрится в разы лучше на любом сюжете.

[@MaxiService]

@@invendelirium компы грузятся жутко

[@invendelirium]

@@MaxiService Мой жрет всего 7% проца и 15% видеопроца. Даже вентилятор не включается. Обновите компьютер. Раньше труб позволял переключиться на 30 к/с, но сейчас эта фича похоже выпилена. Простите, снимать 30 к/с только ради старых машин я не буду.

[@goiiia3774]

Воздухом нельзя пренебрегать. Чем выше частота, тем сильнее воздух демпфирует диффузор.

[@invendelirium]

Формулу киньте, попробую учесть...

[@invendelirium]

Оставлю это как идею для будущего видео. Можно попытаться рассчитать, и даже есть идея, как измерить.

[@КорпорациясамодельщиковимениАд]

мастер Go, "Воздухом нельзя пренебрегать" - справедливо, но слишком зависит от оформления - извините! а способы компенсации известны и очевидны.

[@goiiia3774]

Формул у меня конечно же нет )) Оформление конечно тоже влияет, но на этот раз на НЧ диапазоне. А ещё не абсолютная жёсткость диффузора вносит искажения на результаты. Может фаза как раз изза этого и не сходится с расчётной ??

[@IRONSHIKHMAN]

BL - это и есть "бэ-эль", он же "силовой фактор". Никакого икса там нет :)

[@invendelirium]

да, это так, икс это типа знак умножения. В любом случае, BxL это одна переменная, а не произведение поля на индуктивность...

[@IRONSHIKHMAN]

@@invendelirium Поля на длину провода. Терминологию всё же стоит использовать стандартную.

[@invendelirium]

@@IRONSHIKHMAN ну вы правы, конечно. Просто я видал где-то* вариант BxL и мне это больше понравилось. Вообще x это векторное произведение, но в отсутствие полной записи этого интерграла с векторными величинами смысла защищать этот икс нет. * где-то - это вероятно сайт visaton.de

[@steelrat3673]

Нигде не разложено. Эмпирический подход форева. Лично я придерживаюсь версии, что в результате таких упрощений где-то теряется суть реальных явлений физического мира.

[@invendelirium]

Да не верю, что нигде. "такие упрощения" - это переход к электрическим аналогам? Да, имхо суть явлений там потеряна. Но конечный результат должен быть правильным.

[@steelrat3673]

@@invendelirium Мне интересен опыт такого анализа, но в книгах там больше освещается технологическая часть. Например как рассчитать силу магнита, чтобы получить определенные параметры. Или как выбрать для магнита параметры катушки. По диффузору и центрирующей шайбе особо нет выбора. Либо компрессионные мягкие подвесы и тяжелая подвижка = хорошее воспроизведение нч и низкая чувствительность, либо "эстрада": жесткий подвес и легкий дифф - высокая чуйка и нет НЧ, как класса. И еще хотел дополнить, что эквивалент ГД состоит из последовательного резистора и катушки, а параллельно этой цепочке включена емкость.

[@gelaev7670]

А я склоняюсь к мнению, что из суммы таких упрощений и состоит наш мир, и этот гениальный график тому подтверждение!

[@ZugDuk]

@@gelaev7670 Непись, знай свое место)

[@КорпорациясамодельщиковимениАд]

блиинннн - господа ученые , милейшие коллеги: 1 ИЗОБРЕнДИТАТЕЛЬ:-) - Вы желаете описсать неописсуемое;-)))) при помощи частного случая на отдельно взятом участке частотного диапазона в частном случае отдельно взятого излучателя в неопределенном акустическом оформлении????? боюсь, что полная формула потребует несколько строк с учетом: атмосферного давления и влажности в конкретном помещении прослушивания, солнечной активности и тд. и тп. но не факт, что эта формула имеет что то общее с реальным звуковоспроизведением. 2 Steel Rat почти со всеми Вашими тезисами согласен, кроме: "А то производители АС последние лет 20-ть стали заменять больший НЧ динамик на 2-4 мелких, как среднечастотники. Не думаю, что это адекватное решение." - это адекватное конструктивное решение в плане не цена\качество. а в плане скорость\ габариты и пофиг цена.. 3 Audio - изгиб балки для расчета диффузора (сопромат) - это самая реальная реальность, без всяких шуток! всем наилучшие пожелания!

[@invendelirium]

Кстати, атмосферное давление и влажность воздуха в этих формулах присутствуют - в формулу перевода из амплитуды в звуковое давление есть буква РО - плотность воздуха. Ещё для перевода Vas в k мне потребовалось опять атмосферное давление + показатель адиабаты (но этот перевод остался за кадром).

[@steelrat3673]

Если решение на "маленьких динамиках" адекватные, хотелось бы подтверждения расчетами, о чем я и написал. Тем не менее на дорогих АС большие динамики никто на мелкие заменяет. Наверно для этого есть причины кроме костности потребителей?

[@КорпорациясамодельщиковимениАд]

@@steelrat3673 - я более "мистик", чем "физик", посему с "подтверждения расчетами" - это не ко мне. но, мистика мистикой, а суровая практика показывает, что НЧ головы от 8" уже вполне дееспособны. тем более в паре. и борьбу за вменяемые габариты никто не отменял. и это не только мое личное мнение, но ссылку не помню где искать, извините.

[@steelrat3673]

@@КорпорациясамодельщиковимениАд Да не вопрос. :) Я вижу такой размен: большой динамик - глубокий бархатистый низ (если всё правильно сделано) или два-три маленьких - хороший панч и существенно меньшие требования к объему корпуса и настройке.

[@КорпорациясамодельщиковимениАд]

@@steelrat3673 вопрос лишь в том, что мы ищем в воспроизведении баса? "глубокий бархатистый низ" или верность воспроизведения реального удара в бочку или, скажем, в большой ипонский барабан, с разницей в звучании удара колотушки и дальнейших затухающих вибраций кожи этого незатейливого инструмента - но здесь уже начинаются антинаучные дебри реальной аудиофилии!;-)))

[@dedbaraded7483]

спасибо... проблевался.

[@mikealex1604]

Ыыыы...