Об эффективности рупора

[Михаил К.]

Прекрасный пример цитирования неточностей, если строго - ошибок... Мощность излучения, энергия, излучаемая в единицу времения - это действительная часть отношения произведения среднеквадратичных изменений давления (p) и скорости (v) к волновому сопротивлению среды распространения.

Может уже хватит заниматься демагогией и глумиться над естествознанием ?
Учим матчасть :
рупор преобразует колебания с большим давлением но малой амплитудой в колебания с малым давлением но большой амплитудой.
Рупор это повышающий акустический трансформатор, если проводить аналогии с электрическими величинами, то ток это давление, а напряжение - амплитуда колебаний.

 

[S.Laptev]

Сергей, я не совсем понимаю какое это имеет отношение к КПД. Конечно понятно, что для обеспечения одинакового SPL в большей комнате требуется большая мощность, чем в меньшей. Но как с этим еще связан и размер динамика для меня загадка. Поясните.
А.

Я цитировал Дисдейла и Комиссарова в ещё самом начале, на первой странице .

А почему я не ломаю две тонкие стенки у себя и не добавляю к имеющимся 19 кв.м, ещё 9 и 17 кв.м?
По простому, что делать 8 - 10 дюймовым динамикам в большом помещении? Они для маленьких.

 

[svka]

Может уже хватит заниматься демагогией и глумиться над естествознанием ?
Учим матчасть :
рупор преобразует колебания с большим давлением но малой амплитудой в колебания с малым давлением но большой амплитудой.
Рупор это повышающий акустический трансформатор, если проводить аналогии с электрическими величинами, то ток это давление, а напряжение - амплитуда колебаний.

Михаил, без обид, ну поймите.. Амплитуда колебаний чего, какого физического параметра? Колеблется с амплитудой(изменяется).. все, что угодно. От "ведра на веревке" до вполне определенных физических параметров... "Амплитуда колебаний" в контексте - это просто два слова ни о чем, не более. Неужели непонятно?

 

[Михаил К.]

Колеблется с амплитудой(изменяется).. все, что угодно. От "ведра на веревке" до вполне определенных физических параметров...

Угу...От ведра на ведерке до отдельных форумных персонажей изливающих из себя поток каких то непонятных но типа очень умных слов ни о чем...
Вам 6 баллов за глумление над естествознанием.

 

[Alnic]

Почитайте дебаты по ссылке. В отличие от svka, там пишут люди находящиеся в теме...

Михаил, почитал по ссылке. Я не изучал теорию рупоров. Но моему пониманию вполне подвластны другие вещи. Весьма показательно: человек сначала что-то расписал, а потом наткнулся на статью Keely(не важно, чью) и говорит: О! Видали?! Понимаете, в этом и состоит отличие от SVKA людей, находящихся в теме... Если говорить о Предмете.

 

[svka]

Угу...От ведра на ведерке до отдельных форумных персонажей изливающих из себя поток каких то непонятных но типа очень умных слов ни о чем...
Вам 6 баллов за глумление над естествознанием.

Из Ваших рук это как орден..:beer:

 

[ХРЮН]

Насчет "естествознания". Михаил, все-таки в "естествознании" "общепринято" и "наиболее часто встречается" для электроакустических аналогий обратное приведенному Вами толкование:
ток=амплитуде (точнее, объемной скорости, с к-рой, естественно, связана и амплитуда), напряжение=давлению. См, например, книжку Виноградовой. Посему, в этих аналогиях (кстати, совершенно логичных!) рупор является трансформатором, понижающим "напряжение", но повышающим "ток". Т.е. сторона динамика = стороне "высокого напряжения".

 

[svka]

Насчет "естествознания". Михаил, все-таки в "естествознании" "общепринято" и "наиболее часто встречается" для электроакустических аналогий обратное приведенному Вами толкование:
ток=амплитуде (точнее, объемной скорости, с к-рой, естественно, связана и амплитуда), напряжение=давлению. См, например, книжку Виноградовой. Посему, в этих аналогиях (кстати, совершенно логичных!) рупор является трансформатором, понижающим "напряжение", но повышающим "ток". Т.е. сторона динамика = стороне "высокого напряжения".

Не зря значит... пишу всякую "ересь о главном". Приятно.. :beer:

Добавлю лишь, что эти аналогии появились лишь потому, что и электрические, и механические и акустические колебания и волновые процессы (не все..) описываются идентичными математическими абстракциями лишь с разными физическими параметрами. Вроде аналогии "давление-напряжение(эдс)...". А необходимость в этих аналогиях возникла для упрощения расчета преобразователей, в том числе и громкоговорителей, использующих и электрику, и механику и акустику..

Добрались еще до одного определения, из основных в акустике - акустического импеданса, то есть связующего для давления и скорости в среде распространения звука.. Там глядишь, если интересно станет, и о формуле для акустическом импедансе горла рупора можно поговорить.. в которой сконцентрированы практически все свойства и отличия рупора как излучателя от других оформлений .. Ну а затем, с полным пониманием сущности, и вернуться к природе рупорного КПД..

А пока, вот, лучшая из прочитанных на тему, страничка с определениями акустического импеданса.
Извиняйте, на языке оригинала:

• Beranek s.jpg

  76.1 KB

Кому интересно и хочеться понять акустические процессы лучше - пишите в личку, выложу эту известную монографию на своем сервере.:ku)

 

[АлексейР]

А почему я не ломаю две тонкие стенки у себя и не добавляю к имеющимся 19 кв.м, ещё 9 и 17 кв.м?
По простому, что делать 8 - 10 дюймовым динамикам в большом помещении? Они для маленьких.

Сергей, я вообще-то спрашивал при чем здесь КПД акустического оформления.
И если небольшим 8" или 10" нечего делать в больших помещениях, то это не значит, что 15" не может работать в небольших, где для меня более важна чувствительность динамика, которую не обеспечит маленький динамик. Не касаясь конечно стоимостных сравнений.
А.

 

[Михаил К.]

Насчет "естествознания". . Т.е. сторона динамика = стороне "высокого напряжения".

Можно сколько угодно спорить о терминах и кто чего как называет и переводит, (и можно например и выходные трансы в ламповом усилителе объявить повышающими (они же повышают по току) но, рупор увеличивает акустическую нагрузку (акустическое сопротивление среды) на подвижную систему громкоговорителя (диффузор динамика, мембрану драйвера и т.д.).
С этим надеюсь никто не будет спорить ?
А увеличивает нагрузку не понижающий, а -повышающий трансформатор.
Значит рупор - это повышающий акустический трансформатор.
и второй момент, мне непонятен диалог, к-рый начинается с обвинений в глумлении, а на просьбу объяснить что не так и по существу а не общими словами, в ответ слышишь что жизнь прожить -не поле перейти, что и ведро может болтаться на веревке и короче сам-дурак ...

Из Ваших рук это как орден..:beer:

За пререкания в личке Вам еще медаль - 4 балла.

 

[May]

Можно сколько угодно спорить о терминах и кто чего как называет и переводит, (и можно например и выходные трансы в ламповом усилителе объявить повышающими (они же повышают по току) но, рупор увеличивает акустическую нагрузку (акустическое сопротивление среды) на подвижную систему громкоговорителя (диффузор динамика, мембрану драйвера и т.д.).
С этим надеюсь никто не будет спорить ?
А увеличивает нагрузку не понижающий, а -повышающий трансформатор.
Значит рупор - это повышающий акустический трансформатор.
.....

Вообще, физика, это основа технической азбуке. Рупор трансформирует высокое давление от диафоагмы диффузора, в низкое давление окружающей среды. Трансформатор по аналогии, тоагсформирует высокое напряжение на входе, в низкое напряжение га выходе , это понижающий выходной трансформатор., как и Рупор. Но если перевергуть выходной трансформатор лампового усилителя и обмотку для динамика подключить к выходной лампе, а анодную обмотку к динамику, мы получим по Вашей аналогии с Рупором, глушитель от автомобиля.

 

[Михаил К.]

Вообще, физика, это основа технической азбуке. Рупор трансформирует высокое давление от диафоагмы диффузора, в низкое давление окружающей среды. Трансформатор по аналогии, тоагсформирует высокое напряжение на входе, в низкое напряжение га выходе , это понижающий выходной трансформатор., как и Рупор. Но если перевергуть выходной трансформатор лампового усилителя и обмотку для динамика подключить к выходной лампе, а анодную обмотку к динамику, мы получим по Вашей аналогии с Рупором, глушитель от автомобиля.

Вообще, физика, это основа технической азбуки. Любой трансформатор (хоть механический, хоть акустический всегда что то понижает, а что то повышает, сохраняя произведение этих величин=const)
Выигрываем в силе-проигрываем в расстоянии, выигрываем в токе-проигрываем в напряжении и т.д.
Можно соответственно спорить до бесконечности про то что с одной стороны что то понижается, а с другой- что то повышается, однако давайте считать без софистики -через нагрузки.
Выходной трансформатор лампового усилителя понижает нагрузку на лампу.
Это -понижающий трансформатор.
Пример : импеданс нагрузки (акустики) 8 ом, витков в первичке выходника больше чем во вторичке в 20 раз, значит лампа видит нагрузку приведенную через этот понижающий транс как 8 ом*20*20= 3,2 Кома
Т.е. нагрузка уменьшилась в 400 раз. Этот транс-понижающий.
Пример с повышающим трансом : входное сопротивление корректора 47 Ком. У транса, через который подключена головка к корректору, витков во вторичке больше чем в первичке в 20 раз, таким образом, головка как бы видит нагрузку в виде 47000/(20*20)=117,5 ом.
Этот транс увеличил приведенную нагрузку в 400 раз, значит он повышающий.
Переходим к рупору, рупор увеличивает акустическую нагрузку (акустическое сопротивление среды) на подвижную систему громкоговорителя (диффузор динамика, мембрану драйвера и т.д.).
Значит он -повышающий акустический трансформатор.
спорить не о чем...

 

[АлексейР]

Переходим к рупору, рупор увеличивает акустическую нагрузку (акустическое сопротивление среды) на подвижную систему громкоговорителя (диффузор динамика, мембрану драйвера и т.д.).
Значит он -повышающий акустический трансформатор.
спорить не о чем...

Михаил, тогда поясните, если никто все-таки не отрицает, что рупор эффективнее чем ЗЯ и соответственно у него выше КПД, спор возник лишь в отношении этих величин. Допустим гипотетически. что к динамику в ЗЯ добавили фронтальный рупор и сравнили SPL и тогда непонятно как может увеличение нагрузки на динамик в рупорном оформлении (по Вашим словам) быть более эффективным в своем рабочем диапазоне, чем не увеличивающий акустическую нагрузку ЗЯ. Допустим если взять что-то вроде Юнивесити Дин и замерить SPL убрав рупорную часть и оставив только ЗЯ.
А.

 

[Cop]

Михаил, тогда поясните, как может увеличение нагрузки на динамик в рупорном оформлении (по Вашим словам) быть более эффективным в своем рабочем диапазоне, чем не увеличивающий акустическую нагрузку ЗЯ.....

Так что же тут непонятного? Эта дудка, может и хотела бы быть эффективной во всём диапазоне частот, да снизу ей не позволяет этого быстрое расширение, а сверху тормозит всё счастье большая интерференция в канале. Потому, рупор это полосовое устройство, и многие применяют к нему термин "трансформатор импедансов", как совершенно справедливо заметил Михаил.
В ветке "об обратном рупоре" есть несколько страничек книги Фурдуева (мои посты). Он очень понятным языком, буквально на пальцах, объясняет сложные вещи - почитайте!

 

[ХРЮН]

На 96. Мне вот не совсем понятно, почему оказалось ВДРУГ, что увеличивая сопротивление нагрузки для лампы - мы ПОНИЖАЕМ нагрузку, а увеличивая сопротивление нагрузки динамика - оказывается ПОВЫШАЕМ нагрузку? :shock: "Нестыковка" имеет место.
Вводя понятие "нагрузка" - нужно сначала его как-то формально определить, для однозначности толкования.

 

[АлексейР]

Так что же тут непонятного? Эта дудка, может и хотела бы быть эффективной во всём диапазоне частот, да снизу ей не позволяет этого быстрое расширение, а сверху тормозит всё счастье большая интерференция в канале. Потому, рупор это полосовое устройство, и многие применяют к нему термин "трансформатор импедансов", как совершенно справедливо заметил Михаил.
В ветке "об обратном рупоре" есть несколько страничек книги Фурдуева (мои посты). Он очень понятным языком, буквально на пальцах, объясняет сложные вещи - почитайте!

Конечно почитаю, но только разговор идет именно о диапазоне частот эффективной работы рупора, а не про весь диапазон. По-моему уж совсем некорректно что-то требовать от рупора в области частот где он неэффективен. Михаил утверждает что рупор увеличивает акустическую нагрузку (это его слова) и значит его эффективность должна быть ниже чем у других оформлений в этом же диапазоне. Но все с точностью до наоборот. Простой пример: у меня есть АС Векторхорн3, у которого есть небольшой завал в диапазоне 300 -400 Гц, но при добавлении фронтального рупора этот завал убирается, хотя по утверждению Михаила я им дополнительно нагружаю динамик. Как-то не вяжется.
А.

 

[Михаил К.]

На 96. Мне вот не совсем понятно, почему оказалось ВДРУГ, что увеличивая сопротивление нагрузки для лампы - мы ПОНИЖАЕМ нагрузку, а увеличивая сопротивление нагрузки динамика - оказывается ПОВЫШАЕМ нагрузку? :shock: "Нестыковка" имеет место.
Вводя понятие "нагрузка" - нужно сначала его как-то формально определить, для однозначности толкования.

По моему все понятно.
По первому пункту : резистор 3200 ом -это меньшая нагрузка чем резистор 8 ом.
А лампа через понижающий в 20 раз транс видит 8 ом на вторичке как будто это 3200 ом.
По второму пункту : я написал -рупор увеличивает акустическую нагрузку (акустическое сопротивление среды) на подвижную систему громкоговорителя (диффузор динамика, мембрану драйвера и т.д.)
Уж не знаю как еще объяснить понятней...
Воздушная среда (воздух, механическая смесь газов) в рупоре сильнее сопротивляется перемещению диффузора (подвижной системе) громкоговорителя. Ну типа как если двигать рукой в воздухе, то это делать легче. чем в воде.
почему ?
потому, что вода сильнее сопротивляется перемещению руки.

Увеличение величины (номинала) сопротивления нагрузки в омах (килоомах ) уменьшает нагрузку.

 

[ХРЮН]

У Вас получаются в электрическом и акустическом случаях сопротивления "противоположной" размерности, неужели не очевидно? Электрическое сопротивление (более высокое) точно так же больше сопротивляется перемещению тока через него (чем через более низкое), как и воздух на входе рупора сильнее сопротивляется перемещению его частиц, чем в случае излучения в открытое пространство.
Уменьшение сопротивления излучению уменьшает нагрузку на динамик, поэтому его диффузор может иметь бОльший ход, при той же подводимой мощности, чем в случае работы на рупор. Лампа при малом сопротивлении нагрузки может дать бОльшее изменение тока анода от среднего значения. Но мощности с нее мы от этого больше не снимем, чем в случае нагрузки оптимальной величины.

 

[Михаил К.]

Михаил утверждает что рупор увеличивает акустическую нагрузку (это его слова) и значит его эффективность должна быть ниже чем у других оформлений в этом же диапазоне. Но все с точностью до наоборот..

То что рупор увеличивает нагрузку написано во всех учебниках...
еще раз : рупор увеличивает нагрузку и это и является причиной увеличения его КПД.
В вакууме нагрузка или противодействие со стороны окружающей среды вообще отсутствует.
По вашей логике в вакууме будет самый громкий звук ?
Нет, звука вообще не будет.
Далее - по мере увеличения давления воздуха непосредственно примыкающего к мембране КПД электроакустического преобразования вольт на катушке в SPL будет все больше и больше.
Чем больше давление, тем выше КПД. Считайте для простоты, что в горле рупора давление больше атмосферного и
Читайте литературу.
ПС : про какой то завал которым Вы нагружаете динамик, я ничего не писал.
Еще раз читайте по ссылке.
Надоело отвечать на детские вопросы.

У Вас получаются в электрическом и акустическом случаях сопротивления "противоположной" размерности, неужели не очевидно?

Акустическое сопротивление среды на подвижную систему громкоговорителя - т.е ее противодействие.
Чем оно больше, тем более вязкая среда, тем она сильнее противодействует.
Электрическое сопротивление нагрузки тут = величина резистора. Чем оно больше в омах, тем меньше нагрузка.
Акустика 4 ома -это бОльшая нагрузка для усилителя, чем акустика 8 ом.
Так понятней ?
Т.е. акустика с меньшим сопротивлением является бОльшей нагрузкой.

 

[Cop]

.....Михаил утверждает что рупор увеличивает акустическую нагрузку (это его слова) и значит его эффективность должна быть ниже чем у других оформлений в этом же диапазоне. Но все с точностью до наоборот. Простой пример: у меня есть АС Векторхорн3, у которого есть небольшой завал в диапазоне 300 -400 Гц, но при добавлении фронтального рупора этот завал убирается, хотя по утверждению Михаила я им дополнительно нагружаю динамик. Как-то не вяжется.
А.

Во как!

Тогда давайте сначала. Причина низкого КПД электродинамического громкоговорителя - низкая нагрузка со стороны акустической среды. Передать энергию нет возможности, т.к. нет "сцепления" колёс с дорогой. Особенно сильно это проявляется на НЧ - частотах, когда размер головки становится слишком мал, в сравнении с длиной волны.
Получается ситуация, когда диффузор способен создать какое угодно давление (сил в избытке), но это давление очень быстро падает по мере удаления от головки, т.к. зв. волна распространяется сразу во всех направлениях, большинство из которых бесполезны).
Во-вторых, свойства среды (воздух), требуют для обеспечения хороших возможностей по передаче энергии, наращивать площадь излучающей поверхности, либо скорость её колебаний.

Рупор не рассеивая ни грамма, "берёт" всю энергию, излучаемую динамиком, и по трубе, практически без потерь, "несёт" её, постепенно увеличивая площадь приложения этой энергии, к своему выходу - устью.
Высокое давление в горле преобразуется в низкое в устье. Расплатой за снижение давления, будет огромная площадь излучения устья. Т.е. акустическое сопротивление среды, приходящееся на всю площадь устья, оказывается приведённым к горлу, или, как следствие, к диффузору головки.

Поэтому, всё правильно, с одной стороны, увеличение нагрузки на диффузор МОЖЕТ увеличить искажения головки, но с другой стороны, увеличение акустической нагрузки на диффузор обязательно увеличит КПД излучения.

Вроде так!