Электроакустические элементы, динамики, акустическое оформление и т.д.

Хотелось бы вынести отдельно вопросы, касаемо динамиков, колонок, фильтров, аккустического оформления, выбора полосы разделения головок и прочее, связаное с этим , в отделную тему или раздел, но поскольку раздела электро-акустики нет на форуме, поэтому про азы решил вынести в раздел начинающих, а про специальные применения, например в комбиках или студийных мониторах можно в разделы гатарное или музыкальное, соответственно вынести, создав там соответствующие темы.
Хотелось сразу "забабацать" статейку про гитарные динамики, но под рукой мало материала пока, поэтому просто поднимаю вопрос, а там по ходу будут и вопросы и ответы.

�такс, поехали....

Проблема изменения звучания на малой громкости свойственнна многим динамикам и связано это с рядом причин:
1. пусть у нас будет головка с полосой 450-6500 и спадом на 12-13 КГц на 16дБ. тогда при подведении четверти номинальной мощности, т.е. с уровнем сигнала -12дБ от номинала разница между среднечастотным диапазоном и верхом будет всего 4 дБ, т.к. звуковое давление на заданной частоте в конкретном акустическом оформлении при всех равных условиях огораничевается конструкцией головки.
2. в связи со снижением чуствительности уха в области СЧ при снижении уровня звукового давления по сравнению с НЧ и ВЧ особенно субъективно недогруженный СЧ динамик субъективно расширяет диапазон воспроизводимых частот
3. при снижении подводимой мощности снижается амплитуда колебаний диффузора, поэтому ВЧ составляющая сигнала может раскачать диффузор более интенсивно, а вот НЧ сигналу наоборот сложнее толкнуть диффузор в полную силу, т.о. происходит небольшой сдвиг воспроизводимых вверх и расширение диапазона вверх.
поэтому при недогрузе динамика есть смысл поставить простейший фильтр(можно и пассивный, но это не ТРУЪ ) и немного подрезать то, то нам не нужно

Это сообщение отредактировал Medved - 6.08.2009 - 17:03

AcetonKZ
Красивая теория, но не более. KMG уже давненько провел измерения по моей просьбе своего кабинета 4*12 на разных мощностях, значимых изменений ачх нет, кроме высокодобротного вч выброса на малой мощности.

AcetonKZ
Первый пункт, имхо, спорный
Если я правильно понял написанное, выходит вот что: если подать на динамик 12 Дб, то верх уйдет вниз на 38 Дб относительно середины
Поправьте, если я не прав

Это сообщение отредактировал vlad4er - 21.07.2009 - 19:13

это не красивая теория, а так оно и есть и все это описано давным давно, например в старых советских книгах, под рукой случайно оказалась, например, "полупроводниковые приемно-усилительные устройства" автор Таращук Р.М. там как всегда про все почучуть... этим вопросом(динамики, оформление, АЧХ) я интересовался давно, в конце лихих 90хх, когда под руками ничего не было а дискотеки и свадьбы проводить надо было, а я не привык "халтурить", и старался получить "околостудийный звук". Об всех этих эфектах подробно расписано, я ничего не изобретал: то, что горбы в АЧХ мало зависят от аплитуды -верно, ибо в резонансе(иначе откуда горб !?! ), аплитуда колебаний мало зависит от возбуждающего сигнала, а зависит от параметров возбуждаемой системы. кроме того не стоит забывать, что приличные производители головок прикладывают немало усилий, дабы АЧХ мало зависило от подводимой мощности, иначе звучание головки будет нестабильным. Кроме того, не секрет, что динамики стараются нагрузить на 75% номинальной мощности- и АЧХ наиболее линейна и есть заметный запас по динамическому диапазону. таким образом превысить уровень звукового давления сверх максимального для данной головки на данной частоте получить не возможно, это определено конструкцией головки, можно порвать диффузор, вырвать подвес, оторвать катушку или просто спалить динамик. Если же подать сигнал выше номинального на 12 дБ, до динамик звучать громче на СЧ не будет, уровень звукового давления ограничен конструкцией головки!!! он будет хрипеть,"п...еть" что угодно, но 38 дБ разницы вы не получите. Кроме того, резонансы, как и многие явления, подвержены явлению маскировки,при одном уровне колебаний доминируют одни резонансы, при более низких уровнях колебаний - другие резонансы, обусловленные другими факторами. Про субъективность звучания головок на разных уровнях мощности я думаю спорить никто не будет: характеристические кривые слуха (и как производные от них тонкомпенсированые регуляторы громкости) ни для кого не секрет! Ну а качество головок сегодня довольно высокое, даже в средней по параметрам головке эти эффекты конструктино сведены "заботливыми" производителями к минимуму. Ну а ВЧ выбросы на малой мощности - как раз проявление эфекта маскировки

нет. я имел - 16дБ от номинального(будем для простоты считать-= максимального) уровня. сверх максимума раскачать головку нельзя, можно только меньше. а при превышении нормы в 4 раза (+12дБ) поведени головки будет определяться совсем другими факторами: катушка выйдет из зазора сердечника, обмотка нагреется и повысит сопротивления и размеры\зазоры уменьшатся, амплитуду калебаний начнет ограничивать гофро шайба или что там еще и сам диффузор, его максимальны ход в сердечник, да и декоративная решетка спереди, что угодно. иначе все брали бы 25Вт головку подводилы 100Вт=+12дБ и не морочили голову с мощными головками!!! можно ее нагрузить только меньше, например 10Вт ,но больше никак. но я думаю, что про головки надо бы отдельную темку заделать! это уже оффтоп...

могу только порадоваться за счастливог ообладателя КАЧЕСТВЕЕНОГО кабинета, правда 4 головки - это совсем не тоже самое что одна, но побольше, но это опять же оффтоп...

громкость(если в простейшем случае под ней понимать уровень звукового давления, хотя и это не очень корректно) и подводимая мощность связаны все таки логарифмической зависимостью так что если мощность увеличивается В то давление увеличивается НА. В случае GrafOsciLL если мощность в два раза выше то наверное звуковое давление на 3Дб больше А вообще конечно граждане надо бы разделять субъективизм, о котором много и по делу написано в журнале Звукорежиссер в цикле �.Алдошиной "Психоакустика"и объективизм, который пытался показать AcetonKZ . Понятно, что по многим причинам при пониженной громкости ( и относительно(!) с ней завязанной подводимой мощностью через КПД излучателя) субъективно воспринимаемый тембр звука изменяется в сторону расширения ВЧ составляющих и то в соответсвии с кривыми равной громкости.

Кстати а почему на малой громкости у KMG подпесочивает динамик то? - Рискну предположить, что это может быть связано с положением катушки в зазоре (хотя маловероятно, ведь динамло то не компрессионное) или с изгибными деформациями диффузора имеющими сложный характер зависимости поведения от амплитуды смещения диффузора. (оба фактора, видимо, в простонароде называют компрессией динамика)

Это сообщение отредактировал Medved - 22.07.2009 - 21:00

потому, что надо сразу подрезать то, что динамик воспроизводить не должен
ну а если объективно, то частично из-за эфекта маскировки, частично из-за особеностей конструкции динамика, а в основном из-за того, что при пониженой мощности амплитуда колебаний диффузора меньше, поэтому изменениу упругости элементов подвижной системы меньше, да и величена упругости подвеса тоже принимает полее плавний вид для разных частот (своеобразная АЧХ), поэтому резонанс, который не возникал при ходе диффузора на 10мм туда-сюда, возникает, при амплитуде колебаний 3мм туда-сюда. также интересны условия измерения АЧХ: оформление, заглушенность помещение, методика и наконец - чем это мерилось. да и просто может быть косяк конкретного экземпляра!!!
а по делу, то просто надо подрезать то, чего в итоге быть не должно. это наверняка сработает в 90 случаев из 100

а то, что имеется в виду под компрессией динамика- это чаще всего связано с двумя причинами:
1. при крайних положениях диффузора жесткость подвеса резко возрастает, т.е. происходит амплитудная компрессия, связанная с ограничением хода диффузора.
2. при крайних положениях диффузора, катушка оказывается, чаще всего, далеко за областью равномерного магнитного поля сердечника, происходит спад магнитного поля(пардон за простоту объяснения, но в 2 часа ночи мудриить лень ), а чем слабее поле, тем слабее взаимодействие катушки с сердечником. поле спадает не равномерно, по околологарифмическому закону. происходит электро-магнитная компрессия.

Это сообщение отредактировал AcetonKZ - 21.07.2009 - 22:36

круто. Так оно и есть

AcetonKZ
Все, теперь понял о чем ты сперва говорил
Тут дело даже не в цифрах а в восприятии громкости
Р—Р«
Про 12 Дб я загнул конечно

Это сообщение отредактировал vlad4er - 22.07.2009 - 00:02

Давайте не путать психоакустику и работу динамика. Записываем мы динамик микрофоном, а не ухом. � снимаем ачх тоже. А она, как мы уже видели, практически неизменна по всему диапазону рабочих мощностей.

Дабы заранее отбросить возражения про психоакустику при игре на малой мощности: снимайте динамиком и слушайте в наушниках на нормальной для вас громкости.

Позволю не согласиться про неизменность АЧХ.
Динамик представляет собой калебательную систему, параметры которой определены её конструкцией и мало зависят от возбуждающего сигнала. Однако, при изменении усреднёной амплитуды колебаний, меняются эластично-жесткостные параметры, положение катушки в зазоре и прочее, что не может не сказаться на характере распределения резонансов. При снижении аплитуды колебаний снижается диапазон изменения эластично-жесткостных параметров, что может вызвать появление "новых" резонансов, которые меньше по амплитуде или слишком высокодобротные.
То, что сегодня производителям удается сохранить звучание при изменении громкости - большая заслуга технологии.
Мне доводилось разбирать большой спектр головок: от советских, применяемых в с30, с70, с90(я про колонки), до селешн 1200-2500 ватт(от вуферных, с плоскими алюминиевыми катушками, с двойными катушками-этаких один сабовский стереодинамик, до "шириков" от стэковых модулей). � налицо прогресс развития применяемых технологий, материалов, конструктивных решений. Сам я не очень был тогда силен в том, что видел, но кое что сооброзилось по этомуповоду по мере наблюдений. Видел даже короткозамкнутые алюминивые широкие кольца=витки на сердечниках, да и много чего еще, гдето катушки намотаны вряд и длинные, где то внутри каркаса катушки, голову сломал и перепортил кучу провода, пока получилось намотать, на краях сердечника рогообразные выступы, как посмел предположить, дабы напряженность магнитного поля сконцентрировать на граничных положениях диффузора, видел синтепоноподобные подкладки пок куполы в "пишалках", замысловатые профили гофрошайб, двойные гофрошайбы, да и про сами диффузоры тоже есть что вспомнить, про подвесы, про колпачки.... так что сохранение звучания головки в заданном промежутке подводимых мощностей - заслуга производителей, за что им спасибо.
Согласитесь, что горбы и завалы в АЧХ-явления явно резонансные, поэтому их амплитуда, в общем, ограничена только конструктивом(и аккустическим оформлением), хотя масштабируемость пиков тоже присуща, в зависимости от амплитуды сигнала возбуждения. Кроме того, при больших амплитудах колебаний дифузора(в резонансе), он перестает проявлять себя как упругий элемент, проявляя эластичность, даже для алюминиевых диффузоров!, снижая тем самым добротность резонансов и дэмпфирование происходить в широкой полосе амплитуд, поэтому АЧХ примерно сохраняет свою форму при снижении подводимой мощности. Однако одна и таже головка меняет свои резонансные характеристики при различных коллебаниях диффузора, пусть даже эти изменения незначительны и могуть скрыться погрешностью измерений.
Ну а про то, что АЧХ меряем приборами скажу: слушаем мы ушами не вольты, амперы и герцы, а слушаем звук.
Приведу пример: пришлось однажы озвучить концерт местных рокеров. время был одо концерта и саундчека много, поэтому, не привыкши "халтурить", решил отстроить звук в "линию" т.е. с линейной АЧХ в итоге. Взял бэровский(знаю что не фонтан, но другого не было) ультракурве, измерительный конденсаторник(был и бэр и не бер, кажись акг). запустил я пилотный сигнал, курвер нарисовал итоговую АЧХ всего тракта+зал. путем несложных махинаций с 31полосным графическим эквалайзером АЧХ быстро была спраямлена в "линию". включил я любимый пинк флойд и ошалел: низа мутные, верх -даже не опишу, сердина какаято пластмассовая(сразу вспомнилось о "транзисторном звучании"). С перепуга первое что пришло в голову, вспомнил про характеристические кривые уха и быстренько поднял низ, причесал середину и поднял верха. стало заметнее не так противно звучать, как было, но, как говорится не фонтан. плюнув на все достижения германо-китайского прогресса, сбросил эквалайзер в "линию", закрыл глаза, включил пинк флойд и ....быстренько получил конфетку!!! пришедшая к тому времени группа начала саундчек и тутже отметила, что редко слышали такое звучание: чистое, сбалансированое по диаппазонам, с приятным верхом и не пищащими микрофонами и нецокающими тарелками
.
с тех пор я уяснил, что слушаем мы ушами, и не все, что красиво по приборам будет красиво и по ушам!!!

Это сообщение отредактировал AcetonKZ - 23.07.2009 - 12:32

Вводная информация для тех, кто совсем не вкурсе дела
http://ru.wikipedia.org/wiki/Громкоговоритель
Рё РІРѕС‚
http://ru.wikipedia.org/wiki/Параметры_Тиля_—_Смолла
Особенно обращаем внимание на условия измерения параметров Тиля-Смолла
А то потом меня обвиняют в ереси

Это сообщение отредактировал AcetonKZ - 23.07.2009 - 12:31

Параметры ТС - это всего лишь грубая модель. Область применения - основной механический резонанс да махонький для гитарных динамиков поршневой диапазон.

Про параметры измерения ТС я имел виду именно то, что измеряются они при небольших ходах диффузора, !!!где головка наиболее линейна!!!.
Кроме того, расчет оформления головки, чаще всего идет с использованием именно этих параметров!
&npsb Еще вспомнилось о ширине магнитопровода: как известно, постоянные магниты создают поле вполне конкретной силы, причем не самой большой. Если вспомнить, то напряженность поля(магнитная индукция), проводимого магнитопроводом от магнита к зазору с катушкой падает с увеличением площади сечения магнитопровода, поэтому, что бы создать достаточную напряженность(индукцию), производители не могут делать магнитопровод большого сечения, тем самым ограничивая ту часть хода диффузора, где поле ниболее сильное и линейно. Поэтому в сильносигнальном режиме рассматривать головку нужно как сложную нелинейную систему.
При воспроизведении НЧ сигнала диффузор ведет себя как упругое тело, т.е. перемешение его частей относительно друг друга мало.
При воспроизвееднии СЧ часть диффузора(которая ближе к краю) уже не успевает за центральной частью(где жестко прикреплена катушка), тем самым отдача с ростом частоты падает.
При ВЧ сигнале уже бОльшая часть диффузора "тормозит" из-за инерции и ВЧ не воспроизводит, поэтому отдача на ВЧ у головки с большим диффузором падает с ростом частоты.
Стоит отметить, что в широкополосных головках(и не только ) защитный центральный колпачек улучшает отдачу на СЧ (и немного ВЧ).
Во-первых он чаще всего почти совпадает по диаметру с катушкой, т.е. движется с ней синхронно, увеличивая площадь излучения СЧ.
Во-вторых, он укрепляет диффузор, т.к. как правило, немного все таки по диаметру больше, чем катушка, создавая некое ребро жесткости.
Очень вероятно, что при снижении подводимой мощности на некоторой частоте в диффузоре образуется некий "стоячий "резонанс повышаюший отдачу головки за счет большей площади, воспроиздодящей эту частоту. Также не забываем про более линейное поле в зазоре при малых амплитудах хода диффузора.
Поэтому "подпесочивание" головки не стоит отностить на счет некоторых "магических" причин. Это ее особенность, "виновата" в этом конструкция головки и нужно просто не подавать на головку ненужный сигнал

Это сообщение отредактировал AcetonKZ - 30.07.2009 - 14:43

� естественно дополнительный диффузор
. увеличивающий отдачу на ВЧ, обычно увеличенной конусности для большей жесткости. Кстати интереснейшие результаты в плане звука (в свое время экспериментировал с 4А-28 отрывая у него этот самый доп.диффузор) дает помещение непосредственно перед диффузором динамика соосно с катушкой какого нибудь заграждающего элемента приличной площади, скажем от 10 до 40% от площади самого излучателя но разными способами акустически прозрачной с разным рисунком вырезов. �з за стояков которые в этом месте образуются (а они как раз образуются в частотной области выше 3-4кГц, где начинается песок и в геометрической части диффузора, которая их излучает), получается сильно изрезанная АЧХ в области выше 4кГц. Экспериментируя с этим (назовем его дифракционным очком ) можно получить либо вообще глубокую режекцию около 6кГц получив звук смахивающий на мезовские кабинеты либо вообще избавиться от песка, чисто (!) акустическим способом без всяких электрических элементов. Можно, например, делать это дифракционное очко из звукопоглащающего материала а можно из звукоотражающего - в одном случае будет монотонное понижение отдачи в ВЧ области а в другом гребенка локальных минимумов в АЧХ. Экспериментировать надо - результаты обещаю интереснейшие!

NeLeha +1

Я тоже в свое время не понимал значимость этого второко конусного диффузора в центре многих старых головок(попадались даже в "кинаповских"). Но, однажды при ремонте такой головки решил его отклеить, и заменить на "более цивильный" и традиционный колпачек, сделаный из остатков диффузора другой головки. Каково же было мое удивление, когда я его включил и прослушал. Верха стало больше. но вот верхняя середина - кудато пропала. Это была колонка с двумя одинаковыми головками от киноустановки, которую мучали наши пионеры-металисты и вопрос с серединойь был актуален огого как!!! сравнивая звучание по отдельности на реальной гитаре. пришлось срочно вернуть конус на место. и все стало оК!

но до "дифракционоого очка" я не додумался

Кстати друзья а кто-нибудь имел опыт использования для обычной электрогитары динамиков, предназначенных для басгитар. Вот, к примеру, возьмем достаточно тривиальные вещи Celestion G12M GreenBack и Celestion BN12-300S:





______________________________________________________________________




______________________________________________________________________

Так вот, если смотреть на область 3-4кГц то басовый добивает легко и ровно до 4 кГц. а дальше все равно песок, который резать резать и резать. недостаток яркости можно минимизировать локальным подъемом усиления в области 2-5кГц. Но зато...какая мощность (при примерно той же цене) и какой басовый потенциал для любителей пониженных строев и брутто перегрузов. При той же чувствительности под 100Дб/Вт/м!

Это сообщение отредактировал NeLeha - 2.08.2009 - 20:35

вспомнил один сайт,этот => http://www.udaloff.com/tubes.php
вобщем довольно много семплов звучания (разных копоновок усилителей), звучание разных динамиков

также есть инфа к вопросу о песке на малой громкости, вобщем много всего

Ну да примеры динамиков там есть. К сожалению, обещанного продолжения статься так и не получила. А Тест динамиков вот на том сайтеТУТ