Акустика Торнадо

[Спирин Андрей]

Снял АЧХ ближнего поля для торнадо на динамике ACA 1622.8.

Жаль, не указали параметры АС. Но судя по характеристикам, руководствовались рекомендациям производителя, и у Вас после "вентилятора" "образовался" порт, скажем литров 8, тогда при толщине стенки 20 мм и площадью выходного отверстия примерно 200 см2 он будет резонировать на частоте примерно 600 Гц. Он же с "вентилятором" диаметром примерно 200 мм (длина трубки по центру примерно 45- 50 см) будет резонировать на частоте примерно 350 Гц. Это к вопросу, а нужен ли выходной порт. По крайней мере выходное отверстие , как мне кажется, надо делать максимально большим, с наклонной "напрвляющей" как у Валентина. Очень радует, что спад АЧХ порта имеет такуюже крутизну, что и динамик, примерно 12 дб/октаву, в отличие от ФИ. Динамик при любой частоте будет задемпфирован. Это конечно надо проверить. А частота настойки системы просится вниз, благо, похоже, место, куда двигать "вентилятор" есть.:beer:

 

[DECEMBER]

красная - возле выхода с пропеллера...

Что-то эта гребёночка (100...200...300...) напоминает:roll: ...

 

[VK-D]

А мне кажется что этой гребёнки могло и не быть, если разместить микрофон немного ближе к источнику звука, примерно около 5мм. Но это не столь важно, важно другое работоспособность самого акустического агрегата. Тут явно видно как всё происходит и с какими усилиями - хороший замер.
Теперь не мешало бы показать саму конструкцию, или её размеры и особенности.

С уважением, VK.

 

[Iliya20]

По поводу виброплаты. Диффузор за счет инерционности своей массы, за счет упругости подвеса, за счет того, что он "грудит" перед собой воздух, а за собой создает разрежение, всегда отстает от сигнала, и подходя к пику, когда осталось совсем чуть- чуть, пусть с отставанием , до верного воспроизведения, предательски начинает тянуть в обратную сторону прошедший максимум сигнал. Получаем нелинейные искажения. За счет жесткого соединения с корпусом, имеем паразитные резонансы в корпусе, которые тоже нагружают динамик. Итого имеем КНИ 3-10 %, кому как повезло. Ставим динамик на виброплату- получаем развязку с корпусом, за счет обратного хода корзины облегчаем диффузору прохождение до максимума, уменьшаем отставание от сигнала, увеличиваем скорость реакции диффузора, соответственно увеличиваем динамический диапазон. Все это на немного конечно, но улучшает верность воспроизведения, снижает КНИ. Добрые уши это слышат. Материал, размеры виброплаты- установленная на место плата в горизонтальом положении (динамик вверх) должна прогибаться под весом динамика на те- же 3-10 % от максимального хода диффузора. Меньше- сами понимаете, эффект не тот, а больше незачем, минус платы в том, что она работает в противофазе с диффузором. Можно обойтись и без виброплаты, но требования к демпфирующему кольцу по просадке те- же, силикон пожалуй жестковат будет. Да и проблемы с подвесом на резинках, не кантовать и т.д. Но при желании можно все. Неверующие Фомы могут в качестве эксперимента потрясти за грудки товарища размером с Валуева, а затем с той-же частотой товарища размером с Чаплина и замерить амплитуду в обеих случаях, ну и размер удовольствия в каждом случае. Ну а получит Валентин патент- так ему и надо. А вы не завидуйте, а изобретайте.

Всё это очень интересно. Со мной работал один малый. Так он тоже предлагал на прессе устанавливать пружины для увеличения усилия. Больше пружин - больше давление пресса на детали.

Объясните мне, убогому, каким образом виброплата "уменьшает отставание от сигнала, увеличивает скорость реакции диффузора, соответственно увеличивает динамический диапазон"?

 

[VK-D]

Всё это очень интересно. Со мной работал один малый. Так он тоже предлагал на прессе устанавливать пружины для увеличения усилия. Больше пружин - больше давление пресса на детали.

Объясните мне, убогому, каким образом виброплата "уменьшает отставание от сигнала, увеличивает скорость реакции диффузора, соответственно увеличивает динамический диапазон"?

Ваш пример с пружинами очень интерсен и повторяет процесс который происходит на В-плате. Так что вам наверное сейчас очень это мпоможет разобраться где и что "скрывается" в этих вроде бы обычных явлениях.
И так начнём с пресса, мы имеем механизм "ударвый" - это пуансон с верхней частью штампа и нижнию часть штампа - "матрицу" на нижней части или наковальне. Пуансон ударяет на нижнию часть штампа где мы имеем механизм с пружинной подвеской. При ударе обоих частей штампа пружины сжимаются в этот момент они сопративляются ходу ударной силы и можно бы вроде согласиться с тем что тут более ничего не происходит, но эта накопленная работа в пружинах начинает давить тоже на деталь, но уже со стороны нижней части - отдаётся назад энергия накопленная в пружинах и это безусловно сказывается на работе штампа - он может продавить больше металла по сечению. Что произошло в самом деле - мы с помощью пружин сумели возратить штампу уже зарание известные потери и этим увеличили его производительность. Точно так же происходит с В-платой - масса головки "взводит" плату и она отдаёт эту энергию назад, но это справедливо только с одним ударом или ходом, но мы в движении диффузора имеем колебательное движение процесса, тоесть движение с знаком +/- и они или быстро происходят что их не успеваем регистрировать пальцем или взаимно уничтожаются складываясь не знаем пока, но мы имеем один факт при работе с синусом не важно с какой амплитудой хоть на возможно максимальной мощности В-плата стоит, и как показатель поисходит только положительные сдвиги во всей этой системе по замеру звука (замер "синус" и как показатель К2 и К3). Эти К2 и К3 становятся в пределах 0,8 - 1,3%, в системе без В-платы самый лучший показатель К2 или К3 не снижается ниже 5%, а 10% это обычное коммерческое дело, я имею в виду замер в точке Fs.

C уважением, VK.

P.S. Вы не единственный кто не понимает этот процесс, я сам по профессии прокатчик и это чисто и кровно относится к моей профессии. Когда я по телефону рассказывал это явление моему двоюродному брату, а он имеет квалификацию професора, то он откровенно так и сказал что всегда недопонимал эту начальную часть кинематики в физике... Так что тут дело просто кого-то ждало...

 

[DECEMBER]

Пуансон ударяет на нижнию часть штампа где мы имеем механизм с пружинной подвеской. При ударе обоих частей штампа пружины сжимаются в этот момент они сопративляются ходу ударной силы и можно бы вроде согласиться с тем что тут более ничего не происходит, но эта накопленная работа в пружинах начинает давить тоже на деталь, но уже со стороны нижней части - отдаётся назад энергия накопленная в пружинах и это безусловно сказывается на работе штампа - он может продавить больше металла по сечению...

Валентин, конструкторы штампов в реальной жизни совсем не думают о "запасённой в пружинах-амортизаторах энергии" (и не только пружинах). Там на первое место выходят соображения закрепления заготовки (в динамическом режиме для ответственных деталей почти невозможно обеспечить необходимый зажим при ЖЁСТКОМ контакте матрицы и прижимов без частичного повреждения поверхности детали) и уменьшение ударных нагрузок на СТОЛ. Кроме того они могут выполнять просто функции съёмника. А по В-плате - если она отдаёт запасённую энергию, то отдаёт её с определённой задержкой, то есть в таком случае она должна ПОДТОРМАЖИВАТЬ диффузор... Хз , хорошо это или плохо:roll: ...

 

[Спирин Андрей]

Дело было не в пружинах. Заставили- таки схему рисовать. Схему замещения можно посмотреть в любом учебнике по акустике, у Сапожкова например. Здесь одна из упрощенных схем ФИ: индуктивности- масса (диффузора L1, воздуха в трубе L4, корпуса L2), емкость- гибкость(подвеса С1, воздуха в корпусе С3, корпуса С2), резисторы и излучатели- активные потери на трение и илучение звука. ГД и корпус представлены в виде резонирующих контуров. В корпусе таких излучающих резонирующих контуров- как минимум 3 в каждой доске. Каждый потребляет вполне конкркетную энергию, народ любит ее "глушить"- вот и потери энергии. Избежать их можно либо увеличивая индуктивность (массу) корпуса для снижения частоты резонанса ниже рабочих частот ГД, либо поставить виброплату в виде резистора R4, с малой массой и хорошей упругостью. Что получаем- исключив резонансный контур корпуса, уменьшаем общий ток, уменьшаем падение напряжения на R1 и L3 (потери в усилителе, проводах, масса корзины), следовательно увеличиваем напряжение и ток на самом диффузоре (резонансный контур). А напряжение в данной схеме замещения- это сила,действующая на диффузор, ток- скорость. Вот и все. Кстати R5 (очень велико) и R3 (очень мало) в ФИ пренебрегают в расчетах, в "торнадо" все не так, R5 гораздо меньше, а R3 больше, чем в ФИ. R3 уменьшает добротность контура С3L4, крутизна характеристики уменьшается, резонанс наступает в более широкой полосе частот, потому и настраивать легче. Но соответственно и пика, как у ФИ из-за этих резисторов не добиться. Да оно скорее всего и не надо.

 

[VK-D]

Валентин, конструкторы штампов в реальной жизни совсем не думают о "запасённой в пружинах-амортизаторах энергии" (и не только пружинах). Там на первое место выходят соображения закрепления заготовки (в динамическом режиме для ответственных деталей почти невозможно обеспечить необходимый зажим при ЖЁСТКОМ контакте матрицы и прижимов без частичного повреждения поверхности детали) и уменьшение ударных нагрузок на СТОЛ. Кроме того они могут выполнять просто функции съёмника. А по В-плате - если она отдаёт запасённую энергию, то отдаёт её с определённой задержкой, то есть в таком случае она должна ПОДТОРМАЖИВАТЬ диффузор... Хз , хорошо это или плохо:roll: ...

Валере ты не совсем прав, в расчётах всегда участвует понятие вида удара "удар - мягкий (прилипающий)" или "удар - жёсткий (отскакивающий)", которые отличаются чисто энергетически для определённого вида обработки деталей, точнее уже хотя бы чисто приближённо эта гибкость учитывается с изменением вида работы с металлом.
Теперь В-плата "начинает" отдавать запасённую энергию по окончании основной приложенной силы сразуже при условии если она энергетически уже больше силы прилагаемой и паузы там на будет. В нашем случае движение В-платы противоположно движению сил на массе головке, но совпадает с движением диффузора вот где сидит добавка и она же будет если происходит вычитание в движении самой В-платы. Этим мы попросту не устраняем потери, а хотя бы уменьшаем их.

С уважением, VK.

 

[DECEMBER]

движение В-платы противоположно движению сил на массе головке, но совпадает с движением диффузора
С уважением, VK.

Валентин, а что в таком случае вы называете виброплатой, если "плата" у Вас жёстко соединена с рамой динамика, а упругим элементом является силикон - ОПОРА (который, кстати, может быть и не очень упруг )... Прикинем: диф пошёл вперёд, рама (по дядьке Ньютону) пошла назад (за счёт упругости ОПОРЫ). ОПОРА наша накапливает энергию и начнёт отдавать её, когда усилие реакции опоры начнёт превышать приложенную нагрузку (момент, когда дифф уже тормозится). Далее диффузор останавливается, а рама (за счёт приложенного усилия от опоры) начинает движение вперёд. НО: диффузор в этот момент начинает движение НАЗАД! То есть единственный плюс, который я пока вижу - это уменьшение хода диффузора (по сравнению с жёстким креплением) при одинаковой потребляемой мощности (на величину прогиба эластичного элемента). НО : за счёт уменьшения хода мы теряем звуковое давление ... Если Ваша виброплата никаких вибраций не совершает , то почему она "вибро"? Она больше похожа на жёсткое крепление...Где я туплю?:roll:

в расчётах всегда участвует понятие вида удара "удар - мягкий (прилипающий)" или "удар - жёсткий (отскакивающий)", которые отличаются чисто энергетически для определённого вида обработки деталей

Не кинете ссылочку, где толщина пробиваемого металла считается не по прочностным свойствам пуансона, величине зазора, выборе смазки, а по упругим свойствам амортизаторов?

PS. Валентин, Вы уже упоминали, что в Вашем варианте лучше работают массивные дины... Есть подозрение, что это заслуга не виброплаты, а увеличенного соотношения масс "рама+МС/диффузор"...

 

[VK-D]

....................................................................

Не кинете ссылочку, где толщина пробиваемого металла считается не по прочностным свойствам пуансона..........

PS. Валентин, Вы уже упоминали, что в Вашем варианте лучше работают массивные дины... Есть подозрение, что это заслуга не виброплаты, а увеличенного соотношения масс "рама+МС/диффузор"...

Нет ссылочку дать я не могу, т.к. даже не знаю есть ли такое в инете я вам это привёл из моих знаний по теории, если сами желаете такое найти то это чаще всего применяется в рассчётах по кузнечному делу, кстати штампы к таковым и относятся.
Валера, ну конечно это в какойто степени так как вы говорите, всю работу выполняет склеевающий материалл силикон, но на него как-то не удобно ссылаться, да и он к тому же не один задействован сюда надо добавить упругость материалла В-платы. Так что правильнее было бы так - В-плата на силиконе, а в коротком варианте просто В-плата.
Теперь о моменте где человек что-то "тупеет" когда В-плата почему-то "стоит". Отработка накопленной энергии происходит в конце цикла, но не в момент полного нуля, именно в этот момент происходит и "торможение" хода диффузора именно эти две силы и идут на самоуничтожение. В принципе эта сила торможения была с аккумулирована в эластичной среде (В-плата+силикон) и с помощью этой эластичной среды с противоположным знаком идёт уже на уничтожение "отрицательного" вида энергии, не в своё время возникновения или момент появления, это понятно, но выдернута из своего потока направления и без "опаздания". Ведь это не столь важно когда, времени на проведение этой опереции вполне достаточно (реалино это только 10% от всего), главное что это происходит и по звуку и по замерам очень и очень заметно как положительное явление.

С уважением, VK.

 

[Korotkoff]

Добрый вечер всем!

Валентин, а что в таком случае вы называете виброплатой, если "плата" у Вас жёстко соединена с рамой динамика, а упругим элементом является силикон - ОПОРА (который, кстати, может быть и не очень упруг )... Прикинем: диф пошёл вперёд, рама (по дядьке Ньютону) пошла назад (за счёт упругости ОПОРЫ). ОПОРА наша накапливает энергию и начнёт отдавать её, когда усилие реакции опоры начнёт превышать приложенную нагрузку (момент, когда дифф уже тормозится). Далее диффузор останавливается, а рама (за счёт приложенного усилия от опоры) начинает движение вперёд. НО: диффузор в этот момент начинает движение НАЗАД! То есть единственный плюс, который я пока вижу - это уменьшение хода диффузора (по сравнению с жёстким креплением) при одинаковой потребляемой мощности (на величину прогиба эластичного элемента). НО : за счёт уменьшения хода мы теряем звуковое давление ... Если Ваша виброплата никаких вибраций не совершает , то почему она "вибро"? Она больше похожа на жёсткое крепление...Где я туплю?:roll:

Может быть на происходящее стоит посмотреть по дядьке Эйнштейну?
На динамик подана электрическая энергия, которая преобразуется в кинетическую энергию движущегося диффузора. Действительно (по дядьке Ньютону) корзина с магнитом, да и виброплата за одно, должны двигаться в противоположном направлении. Если виброплата не передает энергию корпусу, а она для этого и предназначена, эта энергия израсходуется на излучение корзиной и магнитом. Если масса корзины и магнита будет достаточно, чтобы можно было пренебречь их смещением, а соответственно и потерями на трение в виброплате, эта энергия вернется обратно в диффузор и будет излучена в пространство.

 

[DECEMBER]

Если виброплата не передает энергию корпусу, а она для этого и предназначена, эта энергия израсходуется на излучение корзиной и магнитом. Если масса корзины и магнита будет достаточно, чтобы можно было пренебречь их смещением, а соответственно и потерями на трение в виброплате, эта энергия вернется обратно в диффузор и будет излучена в пространство.

Привет, Виталий! Поскольку действие данной накопленной энергии (реакция ) будет смещено на какой-то промежуток времени относительно движения диффузора, то она будет являться чем-то вроде дополнительного Qec для системы? Зачем его увеличивать? Возврат этой энергии в диффузор и её излучение не совпадёт по фазе с сигналом, излучаемым диффузором...
Валентин, Вам бы в парламенте работать Масса слов при нуле информации... Не обижайтесь - это великий дар!

Со мной работал один малый. Так он тоже предлагал на прессе устанавливать пружины для увеличения усилия. Больше пружин - больше давление пресса на детали.

Iliya20, а Вашему малому не дошло, что пружина передаёт усилие в ОБЕ стороны и усилие, развиваемое прессом, есть величина конструктивная и задаётся при проектированиигы-гы ..

 

[Korotkoff]

Валерий привет. В принципе должно быть смещение. Но это в большей степени зависит от массы динамика с виброплатой и гибкости подвеса этой виброплаты. К тому же атака муз. инструмента длится в большинстве своем 3-5 периодов основного тона. Так что искажения первого импульса скорее всего не будут заметны, а вот корпус вибрировать перестает. Это слышно, и заметно на ощупь. В результате меньше паразитных призвуков излучаемых корпусом.
А вот возможное увеличение Qts как раз увеличит отдачу на НЧ.
Виброплату я, правда, не стал делать, а вот виброразвязка теперь на всех моделях. Мне так больше нравиться.

 

[VK-D]

Ну что тут скажешь, для меня это как само сабой вполне нормальное явление этот процес, для вас Валера это уже сложнее, и причём тут таланты? Я всё же попробую с др. стороны, слава богу мы хотя бы те для которых практика уже роли не играет и нам известно что всё функционирует, нам надо разобраться только в механизме работы и не более.
Рассмотрим хотя бы момент когда произошёл импульс и происходит двойное движение от двух сил одновременно - это движение диффузора и противоположное движение массы корзины, каторая взводит В-плату. Если бы корзина была закреплена и не двигалась то сила приложенная к ней вернулась бы к диффузору и вычислилась от силы движения диффузора почти мгновенно. Это надеюсь тоже понятно и доказанно. Но это вычитание происходит только в медленном варианте при действии на эластичный механизм В-платы (этот путь пройден в противоположном направлении - уже вычислен). Почему? Так этот механизм имеет тоже точку опоры так сказать "плавающию" и это противоположно от силы работающей на диффузоре и вычисление происходит попутно с аккумуляцией энергии. В тот момент кагда силы работающие с массой начинают ослабивать и включается механизм накопленной энергии в эластичной среде, происходит энегргетический возрат.
Кажется в этот раз ничего не упущенно и разобраться можно и лишнего вроде тоже нет.
Насчёт дара, для прикола. При всей коммической ситуации о сказанном можно только добавить - возможно вы и правы... Вам ещё не известно что в принципе мне удалось "отмыть" от *****а в электронике. Я там ничего нового не изобрёл, да этого и не могло произойти всё давненько открыто и исследовано без моих слабеньких усилий. Мне долгое время пришлось "вызывать огонь на себя" пока всё нашло своё место, работа прямо скажем не благодарная и грязная, связанная с нелучшими человеческими качествами, прикрытыми всезнайством. Так вот я это можно сказать выстоял и работу закончил, эффект от этого высше ожидаемого. Я сумел связать в единое звуки натуральные и звуки записанные. А то, что это для меня стоило чисто и откровенно - наплювать. О даре можно только посмеяться.

С уважением, VK.

 

[DECEMBER]

Если бы корзина была закреплена и не двигалась ...

...да ещё была бы присоединена к ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ массе, наш импульс терял бы меньше энергии (по сравнению с накоплением в упругих элементах и последующим "сдвинутым" возвращением)... Но тут - дело вкуса:beer: ...
Мне в данной вариации всё-таки ближе взгляд Виталия (об уменьшении призвуков корпуса), хотя я лично креплю жёстко... Тоже дело вкуса beer: - сам с собой и с Виталием )

 

[VK-D]

Валера ошибаешься, имульс в твоём варианте был бы вечно закреплён на потеренные...
А В-плата это альтернатива для головок с весом до 3кГ, она просто удобней чем подвес.

С уважением, VK.

 

[DECEMBER]

Валера ошибаешься...

Валентин, я в начале своей самодеятельности пробовал виброразвязку... У меня это дело как-то не прижилось... Я могу понять её необходимость (по рекомендациям тех лет ) для крепления 8ГД-1, 6ГД-2 на панелях из 12-ти мм фанеры, но сейчас... разве что для Ммs граммов под 100:roll: или для О-о-чень чувствительного уха...

 

[VK-D]

Ну что можно сказать в таком случае: "... вы обладаете широко распостраннёным талантом, проявляя завидное упрямство". Только не обижайся пожалуйста, в какой-то мере факты говорят об этом, достаточно только одного раза поверить, что бы убедиться в моей правоте. Тут не до шуток, плакать надо...

С уважением, VK.

 

[AS_Gr]

А мне кажется что этой гребёнки могло и не быть, если разместить микрофон немного ближе к источнику звука, примерно около 5мм. Но это не столь важно, важно другое работоспособность самого акустического агрегата. Тут явно видно как всё происходит и с какими усилиями - хороший замер.

Когда динамик мерим это понятно, что такое 5 мм, а как быть с портом пропеллера? Я ставил микрофон прямо в центр порта, в одной плоскости с лицевой панелью.

Теперь не мешало бы показать саму конструкцию, или её размеры и особенности.

Вот примерный чертеж конструкции, сверху отдельный бокс для фильтра и ВЧ динамика. Изнутри колонка обклеена слоем пробки 2-4 мм. Пропеллер внутри трубы D 140 мм. Труба закреплена с помощью монтажной пены. Корпус - массив бука. Когда колонки будут окончательно готовы выложу фото.

 

[VK-D]

Наша "гребёнка" это и есть замер перехода одного сечения объёма в другой. Действительно правильнее не обращать было бы на это внимание. У меня самого долго нечего не получалось пока я разместил микрофон около канала, точнее на его выходе.
Теперь по колонке и материаллу. Бук очень хороший материалл и его как правило не обклеевают фанировкой, а только шлифуют наждачкой и пропитывают защитным маслом, сохраняя натуральный вид дерева. Сам я долго не решался работать с этим материаллом, пока не получил именно для этого материалла заказ. Сам по себе бук вроде твёрдый, но с инструментами лучшего материалла не бывает, обрабатывается лучше чем что либо.
А вот внутри я бы колонку не обрабатывал да ещё звукопоглатителем, резонатор будет терять свою энергию. Он на то и есть резонатор, что бы "гудет" и накапливать из любых звуков энергию, кстати бук как материалл для резонатора довольно нейтрален, я бы сказал очень нейтрален, и звук от резонатора очень хорошого качества и это без дополнительной обработки.

С уважением, VK.