kozij
Местный
...Так что с длиной волны все в порядке
На СЧ-ВЧ "теория фонарика" так-сяк работает, на НЧ увы
На СЧ-ВЧ "теория фонарика" так-сяк работает, на НЧ увы
Михаил К.
Местный
Только непонятна конструкция этого осветителя, что это : просто дырка или концентрирующий отражатель ...На СЧ-ВЧ "теория фонарика" так-сяк работает, на НЧ увы
Вот у Вас как раз ширики, соответственно у них с повышением частоты звука, диаграмма направленности сужается.
И начиная с какой то высокой частоты, вч идут узким лучом.
Вопрос, помогает ли это сужение направленности увеличить их дальнобойность на вч ?
Т.е. Вы вкл. фонограмму и находясь на оси динамика, постепенно отходите назад, оценивая тональный баланс.
Если по мере увеличения расстояния он будет смещаться вверх (в сторону вч), значит теория Михаила и ББ верна и сужение диаграммы излучения рупора увеличивает его дальнобойность.
Если при отходе тональный баланс не будет смещаться вверх, то эта теория неверна и вместо фонарика с концентрирующим отражателем, мы имеем просто экран с дыркой.
А, соответственно и причиной дальнобойности рупоров, является просто высокий SPL.
ПС: вечером я тоже проверю это дело с шп Коралл Бета-10 в щитах и у нас уже будет какая-то статистика...
И запишу результат с микрофона для всеобщего обозрения...
6a3apoB
Местный
КПД рупорных громкоговорителей достаточно высок (10—15% против 1% у громкоговорителей прямого излучения) по следующим причинам. Входное сопротивление рупора на частотах ω ≥ 2 ωкр является чисто активным, и это обусловливает эффективную, работу излучателя, нагруженного на рупор. Напомним, что у громкоговорителя прямого излучения нагрузкой является полное сопротивление
излучения, реактивная компонента которого достаточно велика. Таким образом, излучатель отдает в рупор большую мощность, чем в случае излучения в неограниченную среду. Кроме того, вследствие согласованности сопротивлений рупора и окружающей среды (это достигается за счет экспоненциального закона расширения рупора) улучшаются условия излучения из раскрыва рупора.
Рупорные громкоговорители бывают двух типов: узкогорлые и широкогорлые. В узкогорлых рупорах в качестве излучателей используют электродинамические головки, колеблющаяся поверхность (диафрагма) которых имеет сферическую форму. Это повышает ее жесткость; с этой же целью диафрагмы часто выполняются из дюралюминиевой фольги. В узкогорлых рупорных громкоговорителях диафрагма связана с рупором через предрупорную камеру (рис. 157, б), выполняющую на низких частотах функцию акустического трансформатора. Вследствие
этого входное сопротивление рупора, приведенное к диафрагме, увеличивается в (S дl/S 0)2 раз. На высоких частотах предрупорная камера перестает выполнять функции трансформатора
http://rfcmd.ru/books/sprv/3.10.7.htm
излучения, реактивная компонента которого достаточно велика. Таким образом, излучатель отдает в рупор большую мощность, чем в случае излучения в неограниченную среду. Кроме того, вследствие согласованности сопротивлений рупора и окружающей среды (это достигается за счет экспоненциального закона расширения рупора) улучшаются условия излучения из раскрыва рупора.
Рупорные громкоговорители бывают двух типов: узкогорлые и широкогорлые. В узкогорлых рупорах в качестве излучателей используют электродинамические головки, колеблющаяся поверхность (диафрагма) которых имеет сферическую форму. Это повышает ее жесткость; с этой же целью диафрагмы часто выполняются из дюралюминиевой фольги. В узкогорлых рупорных громкоговорителях диафрагма связана с рупором через предрупорную камеру (рис. 157, б), выполняющую на низких частотах функцию акустического трансформатора. Вследствие
этого входное сопротивление рупора, приведенное к диафрагме, увеличивается в (S дl/S 0)2 раз. На высоких частотах предрупорная камера перестает выполнять функции трансформатора
http://rfcmd.ru/books/sprv/3.10.7.htm
kozij
Местный
...ширики, соответственно у них с повышением частоты звука, диаграмма направленности сужается.
И начиная с какой то высокой частоты, вч идут узким лучом.
Вопрос, помогает ли это сужение направленности увеличить их дальнобойность на вч ?
Т.е. Вы вкл. фонограмму и находясь на оси динамика, постепенно отходите назад, оценивая тональный баланс.
Если по мере увеличения расстояния он будет смещаться вверх (в сторону вч), значит теория Михаила и ББ верна и сужение диаграммы излучения рупора увеличивает его дальнобойность.
Если при отходе тональный баланс не будет смещаться вверх, то эта теория неверна и вместо фонарика с концентрирующим отражателем, мы имеем просто экран с дыркой.
А, соответственно и причиной дальнобойности рупоров, является просто высокий SPL.
Такого эффекта не замечал, хотя вечером тоже специально проверю.
Тут вот какая еще штука, у Лоутера с классической "пулей" получается как бы цилиндрический рупорок
на ВЧ , образованный центральным телом и внутренней поверхностью визера .
V
vokivon
Местный
На СЧ-ВЧ "теория фонарика" так-сяк работает, на НЧ увы
На НЧ "теория фонарика" работает в рупоре точно так же, как и для СЧ и ВЧ.
Совсем другое дело, когда в КдП этим самым НЧ негде развернуться: волна, не успев родиться упирается в стены, пошли отражения, т.е. дополнительная дисперсия излучения, и "ловля" направленности НЧ для рупорных конструкций теряет всякий смысл в маленьких КдП.
Всякому акустическому оформлению = своё место.
В жилых помещениях реальная эффективность и направленность рупорных излучателей не может быть оценена по достоинству из-за недостаточности расстояний для проведения экспериментов и измерения получатся не корректными.
Кстати, в любой комнате или помещении Вы никогда не получите затухания уровня звука 6дБ/метр по удалении от источника звука (динамика).
С уважением, Виктор.
Михаил К.
Местный
У меня сейчас ТАДы (нч-фи, счвч-рупор) стоят в КДП глубиной 12 метров.
Если вкл. 1 ас и отходя от нее по оси, записывать с микрофона результат ?
Исходя из "теории" рупор-это фокусирующий концентратор в заданном направлении, мы по мере удаления будем смещаться по балансу вверх, ибо нч-фи и имеет рассеянное поле, а счвч-рупор и бъет лучом (как фонарик). Т.е. чем мы будем отходить по оси дальше, тем сильнее будут слабеть нч и наоборот доминировать вч (по этой теории ).
В световой аналогии ее соавторов-Михаила и ББ :
http://audioportal.su/showthread.php/54835-Об-эффективности-рупора?p=864935&viewfull=1#post864935
вкл две лампочки, одна сама по себе (типа прямоизлучающий нч), вторая в концентрирующем отражателе фонарика (типа рупорные счвч).
Чем дальше экран, на к-рый светим, тем первая освещает его слабее и наоборот.
Вроде логично, как считаете ?
Потом эти записи-оцифровки в WAV кто нибудь из участников обсуждения может представить в виде спектрограмм для наглядного сравнения ачх...
И 12 м имхо вполне достаточно. А недостаточно, так тогда эта теория "рупора-фонарика" в нашем случае, тем паче, вообще не актуальна ...
A
AleksGit
Member
Может эксперимент не получиться. Так как тональный баланс ваших АС сбалансирован и не должно ничего выпирать. ВЧ быстрее затухают хоть и в рупоре. Хотя пробовать всегда надо. А если измерить уровень давления шумомером в разных точках возле рупора.
tubeuser
Member
Не придумывайте, нет никакой "теории фонарика" Это всего лишь аналогия. Точно так же, когда говорят о рупоре как трансформаторе, приводят эквивалентную ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ схему. Но ведь понятно, что никакого электрического тока в рупоре нет.На СЧ-ВЧ "теория фонарика" так-сяк работает, на НЧ увы
V
vokivon
Местный
Измерения в этом случае могут и не принести результата.
По аналогии с "фонариками", рупор скорее всего ближе к фарам авто.
Всё дело в том, что рупоры в АС призваны озвучивать сектор, как ближний свет фар освещать сектор дороги (ох и не люблю я автоаналогии, но ничего другого не придумал), а не бить лучом вперёд, как дальний свет тех же фар.
И на 12 метрах удаления явного преимущества осевого излучения по СЧ/ВЧ в зоне прослушивания обнаружить будет трудно.
Скорее всего будет измерена АЧХ Вашего помещения.
С уважением, Виктор.
GaLeX
Ветеран
Доброе время суток! Да все о той же, Вахитова, "Теоретические основы", уважаемый McRAM ниже ссылку дал...
А что до аналогий, так они штука опасная. Фонарик - далекая аналогия. А вот рупор (или рупорная антенна) диапазона СВЧ - очень близкая. И недаром в "акустической" книге Вахитова взахлеб описывается вначале именно теория СВЧ-рупоров, как гораздо более глубоко разработанная. Невзирая на то, что электромагнитные волны - поперечные, а акустические - продольные, и т.д., и т.п.
Я бы обратил еще внимание на такой момент. При наличии предрупорной камеры имеем ситуацию, когда входное отверстие (горло) рупора имеет гораздо меньшую площадь, чем стенка камеры, на которой оно находится. Соответственно, при определенном раскладе лишь малая часть энергии звуковой волны "выходит наружу". На этом принципе работают все "глушители" и пламегасители огнестрельного оружия, вплоть до танковых. И в этом случае "к.п.д. самого рупора" ухудшается не только за счет потерь на тепловыделение при контакте со стенками... Т.е., с одной стороны, даем нагрузку диффузору, согласуя "входное сопротивление среды", с другой - сознательно используем лишь часть энергии акустических колебаний в предрупорной камере. Т.е. "к.п.д." самого рупора тут будет далеко не 99%. И самое главное - мне кажется, что он будет разным в зависимости от временнЫх (импульсных) характеристик сигнала! Это так, провокация для затравки.
J.Impro
Местный
Сколько я этих рупоров наслушался,работая в концертном зале,надо быть глухим , чтобы интересоваться их КПД...на кой, именно здесь, где народ, вроде бы озабочен качеством звука?? Титан звука, ЮА Макаров, не пошел в эту сторону, несмотря на обстоятельства, подталкивающие его, казалось бы, в объятия звукомусоропровода.....
tubeuser
Member
Далекая, но зато очень наглядная
Я об этом писал уже пару раз - увы, никто не понимает. Понятно, что для любителя hi-fi физика и техника СВЧ - тема слишком далекая и непонятная. Удивляет, что на этом форуме нет профессиональных инженеров радиосвязи.
P.S.
Думаю, что тему можно закрывать. Топикстартер из темы ушел, толочь воду в ступе стало уже не интересно.
З
Зингельшуллер
Местный
V
vokivon
Местный
Просто профессионалов рупорными чудесами не удивить, и то что рупорная антенна имеет коэффициент усиления убеждать не надо.
СВЧ-рупоры = практические "копии" ВЧ акустических рупоров по габаритам: там и там длины волн измеряются в сантиметрах, только скорости распространения волн слегка отличаются.
Есть одна закавыка: СВЧ-рупор работает в узком спектре частот, если взять всю ширину "радиодиапазона" то считай, что на одной ноте, взятой изо всей ширины звукового диапазона.
А звукачи вынуждены в рупор запихнуть пару-тройку октав, отсюда и методики: кривизной раскрытия рупора максимально расширить пропускаемую рупором полосу частот.
Вот именно из желания запихнуть в рупор полосу пошире и приводит к массе компромиссов, и невозможности точно вычислить КПД или коэффициент усиления рупора.
Как это сделать для одной единственной частоты = понятно.
А вот для спектра, коим является музыкальный сигнал, весьма и весьма затруднительно.
Какую часть мощности из сигнала поданного на динамик считать "входной" для рупора? - на динамик надо подавать полосу шире пропускаемой рупором, чтобы избежать совместного ослабления излучения по краям "колокола" рупорной АЧХ.
Измерять эффективность строго по "центральной" частоте рупорной полосы? - тоже получается не совсем справедливо, соседние частоты будут незаслуженно оскорблены...
Отсюда и происходит лишь относительная оценка эффективности рупора: преимущество от... и до...%.
С уважением, Виктор.
ish922
Местный
Конструкция рупора зависит от поставленной задачи,не всегда нада равномерно крыть 100градусов ,SPL ,нужная ачх и широкополосность тож компромис...,если не стоит ребром вопрос только
об эфективносит SPL?(есть и другие эфективности)
Cop
Member
Если позволит уважаемая публика, можно подвести некоторые итоги, и "закрыть" часть вопросов.
На вопрос: "Что такое КПД громкоговорителя?", ответ дают многие авторы. Все они едины во мнениии, а определение простое и понятное: "Это отношение полученной энергии к затраченой, выраженное в процентах". Или, что почти тоже самое, отношение мощностей.
На вопрос: "Как можно измерить КПД громкоговорителя?". Можно дать точный ответ: "А никак!". Единственное объяснение этой странности, которое мне удалось найти, даёт Фурдуев в книге "Акустика звукового кинопоказа" стр 7. Фурдуев пишет: "...Измерение этой величины очень затруднительно, и требует специальной обстановки и аппаратуры, не всегда имеющейся в распоряжении даже крупных исследовательских лабораторий. Поэтому об эффективности громкоговорителя обычно судят на основании других величин, легче поддающихся измерению".
"Справочник по акустике" авт. Иоффе, Корольков, Сапожков стр. 146, рассказывает о противоречиях и условностях, о каких забыли, и которые допущены, в принятой практике. А именно: Акустическое оформление, которое не должно никак влиять на КПД преобразования (см. например, Виноградова "Конструирование громкоговорителей с сглаженными АЧХ" стр. 2), начинает влиять самым прямым образом, т.к. принимается, что излучение происходит в полупространство, и это излучение энергии абсолютно равномерно. То-есть, на направленые свойства, не принято обращать внимание.
В который раз можно убедиться в правоте Милославского (представителя международного научного комитета IISC), который в 2004 г. утверждал, что большинство фундаментальных научных трудов остались доступными только на русском языке!
Упомянутые выше отечественные источники, хоть что-то говорят о вопросе. На мой взгляд потому, что их авторы прекрасно видят и понимают "нестыковочки". Зарубежные труды (по крайней мере те, что удалось посмотреть), вообще этой темы не касаются - пробубнили определения, данные кем-то когда-то, и как заводные, твердят одно и тоже, копируя почти до запятых друг-друга....
Поэтому, можно точно сказать, КПД громкоговорителя не измеряют, а высчитывают величину, которую принято считать за КПД (упрощённая версия).
Логика вычислений такая: Если акустический Ватт это уровень интенсивности 120 дБ/кв.метр, то распределённый, в соответствии с договорённостями, по полусфере радиусом в 1 метр, это составит уровень для 1 кв. метра 112,2 дБ (площадь полусферы 2пR^2, или 6,28 м^2,). Для полусферы радиусом в 1 метр, этот уровень и есть КПД 100%.
"Справочник по акустике" стр. 146, и книга "Электродинамические громкоговорители" Алдошиной стр. 20, предлагают формулы для вычислений КПД по SPL.
PS Могут быть небольшие отклонения в цифрах, т.к. разные методики считают стандартами различные температуры окружающей среды и начальную плотность воздуха.
Далее табличка. Слева - звуковое давление SPL, справа - значение КПД.
92,2 - 1%
95 - 1,9%
99 - 4,8%
102,2 - 10%
104 - 15%
105 - 20%
107 - 30%
108,2 - 40%
109,2 - 50%
110 - 60%
110,65 - 70%
111,2 - 80%
111,74 - 90%
112,2 - 100%
Результат, полученый по этой методике может запросто превышать 100%. Для этого достаточно просто сделать излучатель остронаправленым. Ведь давление измеряется даже не на площади в кв. метр, а в одной точке, равной размером мембране микрофона, на оси излучателя, и предполагается, что оно такое же в любой другой точке полупространства - очень удобное обстоятельство! Как сказал бы незабвенный ВасильИваныч: "Вот тут мне, Петька, карта и попёрла!"
Даже фазоинвертор на НЧ обладает направленностью. Вот характеристики направленности концертного САБа MTL-4 Electrovoice. Что такое разница в 1-2 дБ для КПД, судите сами - табличка перед Вами. А ведь это не рупор, здесь нет выраженых направленых свойств.
Рупор обладает свойством осевой концентрации энергии (Фурдуев "Электроакустика" стр. 125).
Несколько цифр из рекламок конструкций НЧ-рупоров
Klipsh LaScala - 104 дБ
Klipsh Horn - 104 дБ
Tannoy Autograph - до 20% или 105 дБ
Tannoy Autorgaph Professional - до 10% или 102,2 дБ
Tannoy GRF Corner - 97 дБ
Tannoy GRF Memory - 95 дБ
Tannoy Westminster Royal - 99 дБ
На вопрос: "Что такое КПД громкоговорителя?", ответ дают многие авторы. Все они едины во мнениии, а определение простое и понятное: "Это отношение полученной энергии к затраченой, выраженное в процентах". Или, что почти тоже самое, отношение мощностей.
На вопрос: "Как можно измерить КПД громкоговорителя?". Можно дать точный ответ: "А никак!". Единственное объяснение этой странности, которое мне удалось найти, даёт Фурдуев в книге "Акустика звукового кинопоказа" стр 7. Фурдуев пишет: "...Измерение этой величины очень затруднительно, и требует специальной обстановки и аппаратуры, не всегда имеющейся в распоряжении даже крупных исследовательских лабораторий. Поэтому об эффективности громкоговорителя обычно судят на основании других величин, легче поддающихся измерению".
"Справочник по акустике" авт. Иоффе, Корольков, Сапожков стр. 146, рассказывает о противоречиях и условностях, о каких забыли, и которые допущены, в принятой практике. А именно: Акустическое оформление, которое не должно никак влиять на КПД преобразования (см. например, Виноградова "Конструирование громкоговорителей с сглаженными АЧХ" стр. 2), начинает влиять самым прямым образом, т.к. принимается, что излучение происходит в полупространство, и это излучение энергии абсолютно равномерно. То-есть, на направленые свойства, не принято обращать внимание.
В который раз можно убедиться в правоте Милославского (представителя международного научного комитета IISC), который в 2004 г. утверждал, что большинство фундаментальных научных трудов остались доступными только на русском языке!
Упомянутые выше отечественные источники, хоть что-то говорят о вопросе. На мой взгляд потому, что их авторы прекрасно видят и понимают "нестыковочки". Зарубежные труды (по крайней мере те, что удалось посмотреть), вообще этой темы не касаются - пробубнили определения, данные кем-то когда-то, и как заводные, твердят одно и тоже, копируя почти до запятых друг-друга....
Поэтому, можно точно сказать, КПД громкоговорителя не измеряют, а высчитывают величину, которую принято считать за КПД (упрощённая версия).
Логика вычислений такая: Если акустический Ватт это уровень интенсивности 120 дБ/кв.метр, то распределённый, в соответствии с договорённостями, по полусфере радиусом в 1 метр, это составит уровень для 1 кв. метра 112,2 дБ (площадь полусферы 2пR^2, или 6,28 м^2,). Для полусферы радиусом в 1 метр, этот уровень и есть КПД 100%.
"Справочник по акустике" стр. 146, и книга "Электродинамические громкоговорители" Алдошиной стр. 20, предлагают формулы для вычислений КПД по SPL.
PS Могут быть небольшие отклонения в цифрах, т.к. разные методики считают стандартами различные температуры окружающей среды и начальную плотность воздуха.
Далее табличка. Слева - звуковое давление SPL, справа - значение КПД.
92,2 - 1%
95 - 1,9%
99 - 4,8%
102,2 - 10%
104 - 15%
105 - 20%
107 - 30%
108,2 - 40%
109,2 - 50%
110 - 60%
110,65 - 70%
111,2 - 80%
111,74 - 90%
112,2 - 100%
Результат, полученый по этой методике может запросто превышать 100%. Для этого достаточно просто сделать излучатель остронаправленым. Ведь давление измеряется даже не на площади в кв. метр, а в одной точке, равной размером мембране микрофона, на оси излучателя, и предполагается, что оно такое же в любой другой точке полупространства - очень удобное обстоятельство! Как сказал бы незабвенный ВасильИваныч: "Вот тут мне, Петька, карта и попёрла!"
Даже фазоинвертор на НЧ обладает направленностью. Вот характеристики направленности концертного САБа MTL-4 Electrovoice. Что такое разница в 1-2 дБ для КПД, судите сами - табличка перед Вами. А ведь это не рупор, здесь нет выраженых направленых свойств.
Рупор обладает свойством осевой концентрации энергии (Фурдуев "Электроакустика" стр. 125).
Несколько цифр из рекламок конструкций НЧ-рупоров
Klipsh LaScala - 104 дБ
Klipsh Horn - 104 дБ
Tannoy Autograph - до 20% или 105 дБ
Tannoy Autorgaph Professional - до 10% или 102,2 дБ
Tannoy GRF Corner - 97 дБ
Tannoy GRF Memory - 95 дБ
Tannoy Westminster Royal - 99 дБ
S
SashaX
Guest
... А реально измеренную ДН какого нить НЧ рупора в зависимости от частот можете привести? Нигде не видел, почему то. Прямо секрет какой то . В лучшем случае АЧХ...
M
McRAM
Member
E
Eugene K.
Guest
Алдошиной я не верю, а вот RDH - верю. У КлипшХорна эффективность 50%, однако.
Эффективность считается просто - подводится электрическая мощность, измеряется акустическая мощность.
По поводу ДН на НЧ- в помещении ее можно считать круговой, т.к. помещение становится частью рупора.
Cop
Member
Действительно, нельзя верить случайным источникам! Ошибочка вышла, извиняюсь. Производитель приводит сейчас для LaScala & KlipschHorn другую цифру - 105 дБ, что соответствует 20% КПД. Кстати, 20% КПД подтверждает для цифры 105 дБ (SPL) и самая чистокровно-американская программка JBLShop.
Хотя в рекламке Клипшей 1998г. написано 104 дБ. Видимо растет КПД с годами, ......во как бывает!
Я не настаиваю, Евгений. Всё может быть. Может, применив ещё какое-то рацпредложение, можно и 50% насчитать. Ведь смогли когда-то, ничего не делая, улучшить отношение сигнал-шум магнитофонов, применив коррекцию АЧХ измерителя (взвешивание)! Но тогда хорошо бы пояснить, как эти 50% насчитали, и какая логика у этой теории.
Смотрите также
- Рупора 1А-22
- Однополосные или рупора
- широкополосник для рупора (TQWP)
- Применение 1А20 без рупора
- Программы для симуляции рупора.
- Поверхностный эффект не терпит поверхностного отношенияДИЙ
- Однотактный ламповый УМЗЧ на четырех лампах 6П45С (68 Вт)ДИЙ
- Пылезащитные колпачки на катушках или они заговорили по-человечески.
- Помогите наладить гитарный предусилитель