Наши статьи

[Flaesh]

8 часов назад, Маратище сказал:

Больше, конечно. Правда, на другой частоте. 

Мои извинения. 

Не стоит извинений  
 

[ВаАл]

Всем добрый вечер и поздравления с прошедшими праздниками.

Постараюсь быть краток.

У меня, наконец, появилось окно, и я развернул стенд для определения импеданса динамика и наблюдения переходных процессов в режимах питания динамика от источника напряжения и источника тока.

Состав стенда:

Серийные приборы и их назначение:

1. Динамик 150ГДШ35-8 – исследуемый динамик.

2. Вольтметр В7-40 - контроль напряжения на двухполюсниках.

3. Источник питания ATH 3031 – электропитание блока возбуждения динамика.

4. Генератор сигналов специальной формы многофункциональный Г6-34 – для возбуждения переходных процессов.

5. Цифровой синхроскоп Tektronix TDS5104B – наблюдение, измерение, запись зависимостей.

6. Частотомер Г3-63 – дополнительный (когда TDS5104B частоту не контролирует) контроль частоты сигналов.

7. Звуковой генератор Г3-53 - источник гармонического сигнала.

Приборы собственного изготовления:

1. Блок возбуждения динамика - позволяет возбуждать динамик от источника напряжения и от источника тока, имеет два балансных широкополосных буферных усилителя, работающих в режиме вольтметра, предназначенных для снятия в четырёхпроводном подключении сигналов напряжения с датчика тока и исследуемого двухполюсника, и подачи согласованных сигналов на входы блока формирователя импульса разности фаз а также на входы синхроскопа. Также имеет отдельный регулируемый канал для подключения измерительного микрофона.

2. Датчик тока и тестовый двухполюсник - активные сопротивления 9,245 Ом и 9,283 Ом.

3. Блок формирователя импульса разности фаз - определение по длительности выходного импульса и частоте разности фаз между токовым сигналом и сигналом напряжения.

-----

Все приборы проверил, стенд готов к работе.

[YasnyiSokol]

Добрый вечер, Вадим Александрович!

Предлагаю перед измерениями динамика спаять что-нибудь из RLC и определить погрешность измерений стенда. То есть чему будет равно расхождение в режимах "ток" или "напряжение".

[ВаАл]

Привожу результаты измерений.

Линия желтого цвета – ток через динамик.

Линия синего цвета – напряжение на динамике.

(Линейность каналов проверена на эталонном сопротивлении - всё в полном порядке.)

РЕЖИМ ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ

 

РЕЖИМ ИСТОЧНИКА ТОКА

По требованию Константина я устанавливал размах напряжения на динамике одинаковым, а именно 11,04 В. Что касается действующего напряжения, то оно при одинаковом размахе оказалось разное, так как форма напряжения в случае источника тока далека от гармонической. Действующие напряжения, при одинаковом размахе («амплитуде»):

- для источника напряжения - 3,90 В – гармоническая форма;

 -для источника тока - 3,58 В – негармоническая форма,

-  отличие примерно на - 8%.

Размах тока, обеспечивающий указанный выше размах напряжения на динамике, также оказался разным, а именно:

- для источника напряжения - 1006 мА;

 -для источника тока - 855 мА,

 - отличие примерно на - 15%.

Замечу, что мощность, подводимая к динамику, составляла около 1,3 Вт, что никак не могло вывести 150 ваттный динамик из динамического диапазона, особенно если учесть, что частота, на которой проводились измерения, имела значение около 26,5 Гц, что значительно меньше (примерно вдвое) частоты собственного резонанса динамика.

Импедансом двухполюсника принято считать величину, равную U/I. Но дело в том, что в рассматриваемом случае мы не можем применять линейные модели, а именно (это определения):

Для индуктивности: U = L x dI/dt, откуда Zl = U/I = L x d/dt;

Для ёмкости: С = dQ/dU = I x dt/dU, откуда: Zc = U/I = 1/C x dt/d;

В линейном представлении, при переходе от временных зависимостей к зависимостям комплексных функций от аргумента, мы просто заменяем оператор d/dt на комплексную частоту jw и получаем: Zl = jwL и Zc = 1/jwC. В рассматриваемом случае мы так поступить не можем просто потому, что линейные модели не работают, так как совсем не учитывают интересующее нас явление.

В линейном представлении модуль комплексного сопротивления равен отношению амплитуды напряжения к амплитуде тока. В рассматриваемом же нелинейном случае для источника тока такой подход не годится. Даже если необращать внимание на отклонение от гармонической формы, и поделить размах 11,04 В на значение размахов токов - 1006 мА и 855 мА, соответсвенно, то разница в значениях модулей импедансов составит - 17,7%.

--------------------------------------------------------------------------------

ВЫВОД: Прямые измерения показали, что импеданс динамика существенно (8-15%) зависит от режима питания динамика, либо от источника напряжения, либо от источника тока.

--------------------------------------------------------------------------------

В дополнение к сказанному демонстрация того как импеданс динамика зависит от расположения динамика в поле тяготения Земли. Вот результаты измерений (для наглядности сигнал тока проинвертирован):

--------------------------------------------------------------------------------

В завершение хочу сказать, что ТОЭ не ограничивается учебником Бессонова Л.А. Учебник хороший, но именно как учебник, дающий базовые представления об этой дисциплине.

И ещё: если модель не учитывает явлений, которые требуется объяснить и описать, то такая модель является негодной.

[Дмитрий_Ш]

2 hours ago, Вадим Александрович said:

ВЫВОД: Прямые измерения показали, что импеданс динамика существенно (около 10%) зависит от режима питания динамика, либо от источника напряжения, либо от источника тока.

Вадим, этот  вывод проистекает из некорректно поставленного эксперимента. Во-первых, контролировать необходимо не размах напряжения на клеммах динамика, и даже не силу тока через динамик, а смещение мембраны.

Во-вторых, предположим, исследуем работу динамика от идеального источника напряжения (выходное сопротивление Rg=0) и идеального источника тока(выходное сопротивление Rg--> ∞).  Для обоих случаев режим работы подобрали так, что сила тока является одинаковой (примерно как в Вашем эксперименте). Давайте попробуем выяснить, во сколько раз смещение мембраны при питании от источника тока будет превышать  смещение мембраны при питании от источника напряжения ? В первом приближении можно ограничиться только линейной моделью, чтобы понять о каких значения идет речь. 

[ВаАл]

1 час назад, Дмирий_Ш сказал:

Вадим, этот  вывод проистекает из некорректно поставленного эксперимента. Во-первых, контролировать необходимо не размах напряжения на клеммах динамика, и даже не силу тока через динамик, а смещение мембраны.

Дмитрий, Вы, наверное, запамятовали, времени прошло уже немало. Мы обсуждали ТОЛЬКО электрический импеданс динамика-двухполюсника, а именно (по определению) величину:

 Z(jw,t) = U(jw,t)/I(jw,t).

Что касается равенства напряжения на динамике, а не тока через динамик, так это требование Константина, который сказал, что динамики разрабатываются именно под питание напряжением, и именно напряжение динамик преобразует в звук. (Последнее утверждение неверно в принципе. Но об этом я уже писал.)

Что касается Вашего второго вопроса, то предлагаю подать на динамик ступень одинакового тока в двух режимах притания, и посмотреть, на поведение диффузора. Я знаю, что будет - характер движения диффузора будет принципиально разным, и отклонение диффузора от точки равновесия тоже.

Дело в том, Дмитрий, что я владею предметом обсуждения, потому что проделовал и проделываю всё это (и с импедансом, и с отклонением диффузора и с другими режимами и воздействиями) много, много раз. Полагаю, Вы догадываетесь, что неспроста у меня все эти приборы, включая те, которые я делал сам (ведь для чего-то я их делел?).

[Мусатов Костя]

Опыт проведен, похоже, корректно. Однако, подведение итогов вызывает серьезные вопросы.

Итак, когда мы говорим о импедансе, токе и напряжении как функции частоты, то нельзя рассматривать ни амплитудные уровни сигналов, ни даже действующие. А надо выделять основной тон средствами спектроанализа. В функциях должны участвовать действующие значения первых гармоник сигналов. Ну и второй момент - высокая нелинейность использованного динамика. Особенно хорошо видно это на тесте с гармоническим током - напряжение имеет уж очень корявую форму, причем корявость несимметричная, т.е. 2-я гармоника, что говорит о плохой настройке магнитной системы, а может еще и подвеса.

[YasnyiSokol]

Я бы выставлял одинаковым амплитуду того сигнала, который имеет гармоническую форму, то есть в данном случае - тока.  А потом бы подождал очень долго, глядя на напряжение. И второе - для начала не стал бы загонять динамик в нелинейный режим. Надо уменьшить амплитуды до таких значений, чтобы были только гармонические колебания. Если динамик плохой, то взял бы другой, пока бы не получилось.

А солитоны и ударные волны нам не нужны.

 

 

 

[YasnyiSokol]

И ещё было бы здорово проверить методику, например, на последовательном колебательном контуре (электрическом эквиваленте ГГ).

[YasnyiSokol]

7 часов назад, Мусатов Костя сказал:

Опыт проведен, похоже, корректно. Однако, подведение итогов вызывает серьезные вопросы.

Итак, когда мы говорим о импедансе, токе и напряжении как функции частоты, то нельзя рассматривать ни амплитудные уровни сигналов, ни даже действующие. А надо выделять основной тон средствами спектроанализа. В функциях должны участвовать действующие значения первых гармоник сигналов. Ну и второй момент - высокая нелинейность использованного динамика. Особенно хорошо видно это на тесте с гармоническим током - напряжение имеет уж очень корявую форму, причем корявость несимметричная, т.е. 2-я гармоника, что говорит о плохой настройке магнитной системы, а может еще и подвеса.

В первом примере напряжение синус, и ток - синус. Следовательно, нелинейностей нет, при нормальных рабочих смещениях.

Во втором опыте диффузор выходит из равновесия с нуля так, что улетает раздемпфированный  куда-то, не желая возвращаться к гармоническим колебаниям. 

Хорошо бы поставить ещё опыт 3 - очень плавно наращивать амплитуду тока, плавно увеличивая ее от нуля.

Проблема вот в чем. Там где кончается ТОЭ, начинается уже физика. Если бы система была линейная, то разницы бы не было. У диффура второго порядка есть  решение однородного уравнения и частное решение неоднородного. Общее рано или поздно затухало бы, и все бы сошлось к одному и тому же. Но при управлении током фазовая траектория в начальный момент имеет большой размах относительно нуля, эта окрестность больше, чем когда он задемпфипован - по простому,  динамик в начальный момент колеблется значительно больше по амплитуде. Это должно быть видно в эксперименте. Потом он попадает в нелинейную область и находит нелинейную  замкнутую траекторию на фазовой плоскости. Удивительно, что эта траектория оказывается устойчивой! Кстати, ничего хорошего в этом нет, так как зачем слушать искажения ?

[Дмитрий_Ш]

4 hours ago, Вадим Александрович said:

Дмитрий, Вы, наверное, запамятовали, времени прошло уже немало. Мы обсуждали ТОЛЬКО электрический импеданс динамика-двухполюсника, а именно (по определению) величину:

 

 

Мы обсуждали импеданс линейного двухполюсника, который от режима питания не зависит. Это доказуемо  математически для линейной модели. Это во-первых. 

Во-вторых, для реального громкоговорителя режим "линейного двухполюсника" соответствует некоторому интервалу малых токов, когда нелинейностью подвеса и магнитной системы можно пренебречь. Для большинства громкоговорителей этот режим соответствует мощностям до нескольких милливатт. При мощности же в 1 Вт подавляющее большинство электродинамических  громкоговорителей работает уже в нелинейном режиме. И это надо учитывать. А для питания громкоговорителя от ИТУНа, когда смещение мембраны в области резонанса ограничивается только механическим демпфированием, нелинейность будет сказываться больше, чем для питания от ИНУНа. Поэтому соотношение U/I в нелинейных режимах работы громкоговорителя для ИТУНа и ИНУНа  будет отлично. Что Вы показали своим экспериментом.  Поэтому  если измерения в отдельности выполнены корректно, то эксперимент в целом и следующие из него выводы - некорректны.

 

4 hours ago, Вадим Александрович said:

Что касается Вашего второго вопроса, то предлагаю подать на динамик ступень одинакового тока в двух режимах притания, и посмотреть, на поведение диффузора. Я знаю, что будет - характер движения диффузора будет принципиально разным, и отклонение диффузора от точки равновесия тоже.

Давайте будем поступать как поступают технически грамотные специалисты  - вначале разберёмся хотя бы с базовой теорией в рамках линейной модели, и обоснуем эксперимент теоретически, а потом будем  приступать к экспериментальной части (если это вообще потребуется). Это позволит не заниматься подведением картины мира под  личные убеждения.   Поэтому вначале было бы полезно  сделать теоретическую оценку разницы смещений мембраны в окрестности резонансной частоты для работы какого-нибудь популярного громкоговорителя, работающего от ИНУНа и ИТУНа.  

 

4 hours ago, Вадим Александрович said:

 Дело в том, Дмитрий, что я владею предметом обсуждения, потому что проделовал и проделываю всё это (и с импедансом, и с отклонением диффузора и с другими режимами и воздействиями) много, много раз. Полагаю, Вы догадываетесь, что неспроста у меня все эти приборы, включая те, которые я делал сам (ведь для чего-то я их делел?).

Вадим, измерительные приборы это всегда хорошо. Я тоже пользуюсь измерительными приборами,  причем имею патологическую слабость к качественным измерительным приборам. Поэтому за годы скопил неплохой набор различных приборов для виброакустических измерений: различные прецизионные акселерометры, прецизионные  микрофоны, прецизионные калибраторы давления (с автоматической компенсацией изменения атмосферного давления), прецизионные звуковой спектроанализатор, даже лазерный виброметр прикупил и соорудил вакуумнуюкмеру (10^-4 - 10^-3 bar) для некоторых специфичных измерений и т.п., коими постоянно пользуюсь (Bruel&Kjaer, RFT/Gefell, Aco Pacific, Casella, MMF).  В общем, похвастался, но Вы первый начали . Да и с эксперментальными методиками виброакустических измерений я знаком хорошо.  Поэтому аргумент "а уменя есть вундервафля" лучше отложим в сторону. 

[LeoNeedR]

10 hours ago, Мусатов Костя said:

Опыт проведен, похоже, корректно. Однако, подведение итогов вызывает серьезные вопросы.

Итак, когда мы говорим о импедансе, токе и напряжении как функции частоты, то нельзя рассматривать ни амплитудные уровни сигналов, ни даже действующие. А надо выделять основной тон средствами спектроанализа. В функциях должны участвовать действующие значения первых гармоник сигналов. Ну и второй момент - высокая нелинейность использованного динамика. Особенно хорошо видно это на тесте с гармоническим током - напряжение имеет уж очень корявую форму, причем корявость несимметричная, т.е. 2-я гармоника, что говорит о плохой настройке магнитной системы, а может еще и подвеса.

Вадим Александрович мне с некоторых пор, увы, не друг Но истина таки дороже

Скажите, плс, Константин, а какое нам дело до напряжения на динамике, если электродинамический громкоговоритель приводится в движение током? И, строго говоря, подводить к нему напряжение, надеясь на идеальное, внутри конструкции, преобразование оного в ток, есть напрасная иллюзия? Из той же области, что понятие импеданса на нестационарном сигнале Мгновенное отношение напряжение/ток есть, а импеданса в классическом смысле - нет  Поскольку у динамического громкоговорителя, запитанного от ИНУН, это отношение  даже в пределах периода сигнала меняется.

[ВаАл]

13 часов назад, Мусатов Костя сказал:

Опыт проведен, похоже, корректно. Однако, подведение итогов вызывает серьезные вопросы.

Итак, когда мы говорим о импедансе, токе и напряжении как функции частоты, то нельзя рассматривать ни амплитудные уровни сигналов, ни даже действующие. А надо выделять основной тон средствами спектроанализа. В функциях должны участвовать действующие значения первых гармоник сигналов. Ну и второй момент - высокая нелинейность использованного динамика. Особенно хорошо видно это на тесте с гармоническим током - напряжение имеет уж очень корявую форму, причем корявость несимметричная, т.е. 2-я гармоника, что говорит о плохой настройке магнитной системы, а может еще и подвеса.

Разумеется, Константин, в подобных случаях так и поступают, но только через мощность. Поскольку само понятие импеданс предполагает именно отношение гармонических функций (я выше об этой проблеме писал, это необходимо для замены оператора d/dt на комплексную частоту jw, потому как только в пространстве аргумента комплексной функции понятие "импеданс" обретает содержание).

Для введения понятия импеданс в случае с нелинейными импедансами и, соответственно, негармоническими зависимостями тока и напряжения, поступают так (по сути, так же, как и при вводе понятии «действующее напряжение» или «действующий ток» - через мощность):

Опираясь на закон сохранения энергии, уравняем мощности:

U(t) x I(t) = U(t)^2/Z(t) откуда имеем:

Z(t) = U(t)^2/[U(t) x I(t)] = U(t)/I(t),

Понятно, что числитель и знаменатель можно разложить в ряд Фурье, при этом каждая гармоника будет гармонической (извините за тавтологию), и соответственно отношение гармоник даст, если так можно выразиться, «гармоники» импеданса.

Но можно поступить проще, получив явную зависимость Z(t) в ряд Фурье можно разложить непосредственно саму эту зависимость, получив компоненты импеданса от частот 0w, 1w, 2w, …, nw.

Суть понятна, но заниматься я этим не буду, нет ни времени, ни желания, ни необходимости.

Целью эксперимента было убедиться, зависит ли импеданс динамика от режима его питания, эксперимент показал – зависит. Теперь следует обсудить, почему так происходит?

Твоё предположение, Константин, относительно нелинейности подвеса и магнитной системы, проявляемое именно на второй гармонике совершенно верное.

Частота 26,5 выбрана неспроста, на этой частоте обсуждаемый эффект проявляется наиболее ярко именно потому, что эта частота в два раза ниже собственной частоты механического резонанса динамика, благодаря чему наиболее ярко проявляется нелинейность подвеса продуцируя гармоники напряжения (а поскольку ток равен константе, то читай - импеданса), и, соответственно, разный импеданс в зависимости от режима питания динамика, так как от режима питания зависит характер движения катушки в магнитном поле, которое и продуцирует напряжение (именно об этом я и писал в своих предыдущих постах).

У меня имеется объяснение этого явления, надеюсь – правильное, но я хотел бы услышать компетентное мнение и других форумчан, а то ветка превращается в мой монолог, с которым я уже порядком надоел.

[ВаАл]

13 часов назад, Дмирий_Ш сказал:

Мы обсуждали импеданс линейного двухполюсника, который от режима питания не зависит. Это доказуемо  математически для линейной модели. Это во-первых. 

Извините, но это Вы, обсуждали независимость импеданса линейного двухполюсника от режима питания. Я в этом абсурде участия не принимал, наоборот, говорил, что обсуждать подобное не следует, это не подлежит обсуждению, это - ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Если же Вы обсуждаете определения, то это Ваши капризы, я подобными обсуждениями прекратил заниматься ещё в общеобразовательной школе, когда чётко понял, что это пустая трата времени. Я же говорил, что линейные модели не учитывают те явления, которые мы обсуждаем, а потому негодны. Пользоваться же негодными моделями в попытках описать то, чего они не учитывают в принципе - бестолковое времяпрепровождение и удел тех, кто неспособен создать годную модель. Это во-первых.

13 часов назад, Дмирий_Ш сказал:

Во-вторых, для реального громкоговорителя режим "линейного двухполюсника" соответствует некоторому интервалу малых токов, когда нелинейностью подвеса и магнитной системы можно пренебречь. Для большинства громкоговорителей этот режим соответствует мощностям до нескольких милливатт. При мощности же в 1 Вт подавляющее большинство электродинамических  громкоговорителей работает уже в нелинейном режиме. И это надо учитывать. А для питания громкоговорителя от ИТУНа, когда смещение мембраны в области резонанса ограничивается только механическим демпфированием, нелинейность будет сказываться больше, чем для питания от ИНУНа. Поэтому соотношение U/I в нелинейных режимах работы громкоговорителя для ИТУНа и ИНУНа  будет отлично. Что Вы показали своим экспериментом.  Поэтому  если измерения в отдельности выполнены корректно, то эксперимент в целом и следующие из него выводы - некорректны.

Во-вторых, целью эксперимента и было проявление нелинейностей, о которых я писал, и демонстрация влияния этих нелинейностей именно на импеданс громкоговорителя в зависимости от режима его питания.

Очередную Вашу попытку перевести эксперимент в область слабых возмущений, при котором применимы линейные модели, чтобы опять обсуждать ОПРЕДЕЛЕНИЯ, типа: вот видите, в линейных моделях всё линейно, я оставляю без внимания. Что касается динамиков, то их свойства следует изучать не при милливаттах, а в диапазоне мощностей эксплуатации, то есть – в областях проявления нелинейностей, иначе исследования бессмысленны, если не считать осмысленным достижением тот ФАКТ, что в линейных моделях всё по-прежнему линейно. Это похоже на псевдонаучную паранойю.

---

С чего Вы взяли, что измерения проводились в области резонанса динамика? Вы читаете мои посты?

---

Вы противоречите сами себе, прочтите внимательно то, что выделено.

13 часов назад, Дмирий_Ш сказал:

Давайте будем поступать как поступают технически грамотные специалисты  - вначале разберёмся хотя бы с базовой теорией в рамках линейной модели, и обоснуем эксперимент теоретически, а потом будем  приступать к экспериментальной части (если это вообще потребуется). Это позволит не заниматься подведением картины мира под  личные убеждения.   Поэтому вначале было бы полезно  сделать теоретическую оценку разницы смещений мембраны в окрестности резонансной частоты для работы какого-нибудь популярного громкоговорителя, работающего от ИНУНа и ИТУНа. 

Давайте, Вы, будучи технически грамотным специалистом, имеющим широкие возможности, займётесь этим, но без меня, результаты опубликуйте в этой ветке. Я приму участие в обсуждении.

13 часов назад, Дмирий_Ш сказал:

Вадим, измерительные приборы это всегда хорошо.

...

В общем, похвастался, но Вы первый начали .

...

Поэтому аргумент "а уменя есть вундервафля" лучше отложим в сторону. 

Дмитрий, я не хвастался, и «меряться пиписками», как в детском саду, я ни с кем не собирался.

Просто меня здесь часто называли «теоретиком» и я решил продемонстрировать, что помимо теоретических изысканий также часто и много занимаюсь прикладными измерениями, сам изготавливаю недостающие измерительные приборы, паяльник и прочий инструмент также не выпускаю из рук, а потому, как нынче говорят - " я в теме". Не более того.

[ВаАл]

4 часа назад, LeoNeedR сказал:

Вадим Александрович мне с некоторых пор, увы, не друг Но истина таки дороже

Скажите, плс, Константин, а какое нам дело до напряжения на динамике, если электродинамический громкоговоритель приводится в движение током? И, строго говоря, подводить к нему напряжение, надеясь на идеальное, внутри конструкции, преобразование оного в ток, есть напрасная иллюзия? Из той же области, что понятие импеданса на нестационарном сигнале Мгновенное отношение напряжение/ток есть, а импеданса в классическом смысле - нет  Поскольку у динамического громкоговорителя, запитанного от ИНУН, это отношение  даже в пределах периода сигнала меняется.

Леонид, завязывай валять дурака. Ты же вменяемый человек.

---------

Насчёт истины, тут ты прав.

Элктродинамический громкоговоритель "приводится в движение" энергией (мощностью), а не током. А электрическая мощность есть не что иное как произведение тока на напряжение. Увы, Леонид, в отсутствии напряжения "электродинамический громкоговоритель останется неподвижным" какой бы ток ты через него не пропускал.

Что касается импеданса, то это - фигура речи в рамках ТОЭ, - коэффициент пропорциональности между напряжением и током, необходимый для описания электрических процессов в двухполюсниках. Не более того, но и не менее того.

(Блин! Ну это просто беда какая-то! У одного динамик звучит от напряжения, у другого от тока. Вы уж там договоритесь между собой, а то воспринимать ваши тексты трудно, не знаешь чего в следующем посте ждать.)

[LeoNeedR]

6 minutes ago, Вадим Александрович said:

Леонид, кончай валять дурака. Ты же вменяемый человек.

Я? Отнюдь нет.Но к теме "Технические и физические аспекты аудиодела" это не относится.

8 minutes ago, Вадим Александрович said:

Элктродинамический громкоговоритель "приводится в движение" энергией (мощностью), а не током. А электрическая мощность есть не что иное как произведение тока на напряжение. Увы, Леонид, в отсутствии напряжения "электродинамический громкоговоритель останется неподвижным" какой бы ток ты через него не пропускал.

Я не думаю, что электродинамический громкоговоритель может избежать появления напряжения при пропускании через него тока

[ВаАл]

10 минут назад, LeoNeedR сказал:

Я? Отнюдь нет.Но к теме "Технические и физические аспекты аудиодела" это не относится.

Ладно, леший с тобой, валяй дурака дальше.

--------------

10 минут назад, LeoNeedR сказал:

Я не думаю, что электродинамический громкоговоритель может избежать появления напряжения при пропускании через него тока

Дело не в этом, а дело в том, чо ты своим подходом отрицаешь закон сохранения энергии. Если диффузор приходит в движение, то он приобретает и кинетическую энергию и потенциальную энергию со стороны упругих сил и затрачивает энергию, совершая работу над внешними силами. Это невозможно без ниличия электрического напряжения.

Если мы задаём ток через катушку равным константе, то зависимость энергии от времени будет определятся именно зависимолстью напряжения от времени, а из этого неизбежно следует понятие импеданса как Z(t) = U(t)/I. В этом случае импеданс динамика зависит от времени точно так же, как и напряжение на динамике, с точностью до множителя, равного константе. Именно это и наблюдается экспериментально.

[Дмитрий_Ш]

1 hour ago, Вадим Александрович said:

Пользоваться же негодными моделями в попытках описать то, чего они не учитывают в принципе - бестолковое времяпрепровождение и удел тех, кто неспособен создать годную модель. Это во-первых.

Точная теория существует только для линейной модели громкоговорителя. Вернее, существуют некоторые коммерческие пакеты моделирования с эмпирическими нелинейными моделями, в ключающими в себя порядка 50 парамметров, но сами эти модели для общественности недоступны, а только результат расчетов ни их основе. Как бы там не было, но все наиболее выжные акустические свойства громкоговорителя, скажем, в закрытом ящике и фазоинверсном оформлении, определяются именно линейными парамметрами. Поэтому заявления подобного рода звучат несколько нелепо. Во всяком случае пока не предъявилена сколь либо адекватная нелинейная модель. То, что учитывать нелинейности необходимо, спору нет, но это, всё нюансы (пускай в некоторых случаях даже имеющие ключевое значение).

 

1 hour ago, Вадим Александрович said:

С чего Вы взяли, что измерения проводились в области резонанса динамика? Вы читаете мои посты?

Хорошо. Спрошу по другому. Во сколько раз будет различаться смещение мембраны динамика при питании ои ИТУНа и ИНУНа на частоте равной в половину от резонансной частоты динамика, а так же на резонансной частоте. 

 

1 hour ago, Вадим Александрович said:

Вы противоречите сами себе, прочтите внимательно то, что выделено.

 

Никакого противоречия тут нету. Сразу же под Вашим постом с измерениями я указал на неккоректность Вашего эксперимента и выводов. И поинтересовался, во сколько раз смещение мембраны  при питании от ИТУНа будет больше чем при питании от ИНУНа. Совершенно же очевидно, что выставляя равный ток через катушку в режиме питания от ИТУНа и  ИНУНа, вы загоняете динамик, питающийся от ИТУНа, в заведомо более нелинейный режим работы, так как его амплитуда смещения ограничивается только механическим трением в подвесе+воздухе, и будет значительно большей,  чем при питании от ИНУНа.  А ризницу в импедансах приписываете не тому, что динамик работает в значительно более нелинейном режиме, а тому, что он работает от ИТУНа. Хотя это, на самом деле, второстепенно. 

 

1 hour ago, Вадим Александрович said:

Давайте Вы, будучи технически грамотным специалистом, имеющим широкие возможности, займётесь этим, но без меня, результаты опубликуйте в этой ветке. Я приму участие в обсуждении.

Мне хотелось чтобы Вы самостоятельно сосчитали,  я не знаю параметров Вашего динамика. Но если не хотите, то и не надо, заставлять я не вправе. Хотя настаивать на необходимости такой оценки буду и далее.

[Дмитрий_Ш]

2 hours ago, Вадим Александрович said:

Если мы задаём ток через катушку равным константе, то зависимость энергии от времени будет определятся именно зависимолстью напряжения от времени, а из этого неизбежно следует понятие импеданса как Z(t) = U(t)/I.

Вадим, быть такого не может, чтобы прикладывая постоянный ток I мы получили переменное напряжение U(t).  Для того, чтобы U зависело от t, I так же должно зависеть от t. То есть Z = U(t)/I(t). Другое дело,  нелинейность приводит к тому,  что само Z  зависит от смещения, которое так или иначе зависит от силы тока. Поэтому для питания от ИТУНа падение напряжения на динамике будет выражаться  U(x(I),t)= Z(x(I))*I(t).

[Мусатов Костя]

7 часов назад, LeoNeedR сказал:

Скажите, плс, Константин, а какое нам дело до напряжения на динамике, если электродинамический громкоговоритель приводится в движение током? И, строго говоря, подводить к нему напряжение, надеясь на идеальное, внутри конструкции, преобразование оного в ток, есть напрасная иллюзия? Из той же области, что понятие импеданса на нестационарном сигнале Мгновенное отношение напряжение/ток есть, а импеданса в классическом смысле - нет  Поскольку у динамического громкоговорителя, запитанного от ИНУН, это отношение  даже в пределах периода сигнала меняется.

Брр... Никакого мгновенного импеданса не существует и быть не может. Импеданс - векторная величина между стационарными векторным током и векторным напряжением. Он рассматривается исключительно в привязке к непрерывно действующим сигналам на конкретной частоте.  Имея полный спектр описания импеданса как функции частоты и оставаясь в линейной модели, мы можем рассчитать поведение сигналов на переходных процессах или нестационарных сигналах с ограниченным спектром. В нелинейных моделях обычно рассматривают линейную часть как изменения параметров линейной модели (например нелинейная компрессия или тепловая компрессия) плюс нелинейная составляющая, описываемая через гармонические или другие виды искажений. Нелинейная компрессия, что в явной форме получил Вадим, рассматривается по отношению к частоте сигнала и по первым членам разложения в спектре сигнала. Т.е. смотрится насколько изменяется чувствительность динамика на исследуемой частоте как функция уровня сигнала. При этом продуцированные сигналы не на исследуемой частоте, как то гармоники, не добавляются к энергии отдачи динамика, а являются помехами.

В нелинейной модели так же не важно как мы производим запитку динамика: током или напряжением. Если опираться на напряжение, то при запитке током мы должны подать ток уже не моночастотный, а комплекстный, такой же как появился через катушку при запитке синусоидальным напряжением. Тогда на клеммах найдем синусоидальное напряжение такое же, как и в первом случае. Это и есть эквивалентность рассмотрения схемы через ток или напряжение. Подали напряжение - получили ток. Если подать точно такой же то, то получим точно такое же напряжение. Только это надо делать с точностью до всех параметров сигнала, а не по уровню или rms.

С точки зрения физики работы динамика, я соглашусь, что он токовый элемент и лучше бы его питать от источника тока на средних частотах. Однако, это привело бы к несовместимости разных моделей АС с независимо изготовленными усилителями. Даже при специально сделанными динамиками, требуется коррекция для усилителя с токовым выходом. Потому стандартом де факто стал усилитель с низким выходным сопротивлением и  динамики под такой режим работы. Попробуй Коровки запитать от ИТ и получишь совсем не такие параметры, как сейчас имеешь.

[Мусатов Костя]

4 часа назад, Вадим Александрович сказал:

Целью эксперимента было убедиться, зависит ли импеданс динамика от режима его питания, эксперимент показал – зависит.

Не согласен. Это он некорректного использования термина импеданс пассивного двухполюсника. Если вернуться к правильному понятию импеданса как векторного соотношения первых гармоник разложения сигналов тока и напряжения, то импеданс не зависит от способа запитки. Это определение, оно не подлежит изменению. Пожалуйста введи свой параметр: Импеданс Вадима, через интегральные характеристики тока и напряжения как суммы всех составляющих и я не буду спорить. А пока я считаю, что некорректно сделаны выводы из измерений, поскольку не взяты первые гармоники от исследуемых сигналов.

[ВаАл]

4 часа назад, Дмирий_Ш сказал:

Точная теория существует только для линейной модели громкоговорителя.

...

Поэтому заявления подобного рода звучат несколько нелепо. Во всяком случае пока не предъявилена сколь либо адекватная нелинейная модель. То, что учитывать нелинейности необходимо, спору нет, но это, всё нюансы (пускай в некоторых случаях даже имеющие ключевое значение).

Именно так и обстоят дела. Нелепо или не нелепо, но я прежде чем строить свою АС в течение года создавал некую "аналоговую вычислительную машину" - стенд, в который вставлялся динамик, что-то по смыслу похожее на аэродинамическую трубу (которую создавали с такими же целями). Стенд позволял независимо менять интересующие параметры АС и проводить измерения, на предмет определения оптимальных значений параметров. Также пришлось построить и безэховую камеру. А вот на измерения ушло всего три дня, я даже немного расстроился. Фото и видео обзор этой работы можно посмотреть здесь (ранее я уже давал эту ссылку).

4 часа назад, Дмирий_Ш сказал:

Хорошо. Спрошу по другому. Во сколько раз будет различаться смещение мембраны динамика при питании ои ИТУНа и ИНУНа на частоте равной в половину от резонансной частоты динамика, а так же на резонансной частоте.

...

Мне хотелось чтобы Вы самостоятельно сосчитали,  я не знаю параметров Вашего динамика. Но если не хотите, то и не надо, заставлять я не вправе. Хотя настаивать на необходимости такой оценки буду и далее.

Измерение смещения мембраны (диффузора) не являлось и не является целью поставленного эксперимента. Разговор шёл ТОЛЬКО ОБ ИЗМЕРЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА, что и было проделано.

А мне хочется, чтобы Вы взяли свой динамик и проделали с ним всё то, е чему Вы меня призваете. После того опубликовали результаты на этой ветке, и мы бы их обсудили.

[ВаАл]

2 часа назад, Дмирий_Ш сказал:

Вадим, быть такого не может, чтобы прикладывая постоянный ток I мы получили переменное напряжение U(t).  Для того, чтобы U зависело от t, I так же должно зависеть от t. То есть Z = U(t)/I(t). Другое дело,  нелинейность приводит к тому,  что само Z  зависит от смещения, которое так или иначе зависит от силы тока. Поэтому для питания от ИТУНа падение напряжения на динамике будет выражаться  U(x(I),t)= Z(x(I))*I(t).

Уважаемый Дмитрий, мне странно слышать от Вас такое. О каком постоянном токе вы пишите? Вы шутите, или как...?

Придётся напомнить азы ТОЭ на переменном токе.

Комплексное число имеет три формы записи, а именно:

Z (jw) = a(jw) + jb(jw)

Z (jw) = |Z (jw)|cos(fi (w)) + j|Z (jw)|sin(fi(w))

Z (jw) = |Z (jw)|exp(jfi(w)) (формула Эйлера).

Так вот, когда о комплексной величине говорят, что она равна константе, напрмер, как в обсуждаемом случае, о токе то ВСЕГДА имеют в виду следующее:

I = |I |exp(jfi), то есть: ток никак не зависит от w (угловой частоты),

а если говорят, что ток равен единице, то:

I = 1exp(j0), это означает: амплитуда тока (длинна вектора на комплексной плоскости) принята за единицу, а начальная фаза, разумеется, переменного тока принята за 0 (начало отсчёта сдвига фаз), только в этом случае комплексный ток равен 1. Делают так исключительно для удобства, для краткости записи. В этом случае фазы всех остальных токов и напряжений в схеме отсчитываются от фазы тока, принятого на 1, а амплитуды всех токов в схеме выражаются в амплитудах тока, принятого за 1. Удобно.

Это стандартная общепринятая терминология. Ни о каком постоянном токе речь в этом случае, разумеется, не идёт.

---

Уважаемые форумчане, я человек на форуме новый, но если я читаю подобные вопросы от человека, который позиционирует себя как специалист, то как мне на это реагировать? Просвятите меня. Возможно это недоразумение, а не дилетантский прокол.

[ВаАл]

1 час назад, Мусатов Костя сказал:

Не согласен. Это он некорректного использования термина импеданс пассивного двухполюсника. Если вернуться к правильному понятию импеданса как векторного соотношения первых гармоник разложения сигналов тока и напряжения, то импеданс не зависит от способа запитки.

Пустое, Константин.

На эпюрах чётко видно, что при питании динамика от источника напряжения и ток (очень близко) и напряжение имеют гармоничекую форму, а вот при питании током в напряжении появляются сильно выраженные гармоники. Очевидно, что при разложении на частотные компонены в случае питания напряжением высокие гармоники будут отсутствовать (почти), а вот при питании током высокие гармоники будут иметь значительный вес.

Если обратится к каноническому определению импеданса, а именно:

Z(jw,t) = U(iw, t)/I(jw,t),

то в случае с питанием напряжением мы получим только компоненту импеданса на основной гармонике:

Zu(jw,t) = U(iw, t)/I(jw,t),

а вот в случае с питанием тока получим "спектр" компонент импеданса (каждая компонента на гармоническом напряжении и токе):

Zi(jw,t) = U(iw, t)/I(jw,t),

Zi(j2w,t) = U(i2w, t)/I(j2w,t),

Zi(j3w,t) = U(i3w, t)/I(j3w,t),

...

Zi(jnw,t) = U(inw, t)/I(jnw,t).

Константин, куда ты предлагаешь деть высокие компоненты импеданса? Предлагаещь забыть об их существовании? Сделать вид, что их нет? Или ты считаешь, что "правильное" понятие импеданса это то, которое отвечает твоим представлениям?

Если ты будешь и дальше утверждать, что это одинаковые импедансы, то, извини, мне придётся сворачивать обсуждение.

[Дмитрий_Ш]

23 minutes ago, Вадим Александрович said:

Уважаемый Дмитрий, мне странно слышать от Вас такое. О каком постоянном токе вы пишите? Вы шутите, или как...?

 

Нисколько не шучу. Вы записали импеданс как:  Z(t) = U(t)/I. Переводя с языка фомулы, на человечесский, эта записть означает: у Вас есть напряжение, которая является функцией времени,  эту функцию времени вы делите на некий постоянный ток I,  от времени не зависящую, и получаете некую функцию времени  Z(t). Именно это у Вас и записано.  

К записи в такой форме Z(jw,t) = U(iw, t)/I(jw,t),  как вы записали далее, я бы не прицепился, а вот это  - Z(t) = U(t)/I - это полная чушь.

Quote

Это стандартная общепринятая терминология. Ни о каком постоянном токе речь в этом случае, разумеется, не идёт.

 

 

Это у кого и где она общепринятая ?