Impedancja głośnika

[_idu]

Rezystancja ruchowa z tego co widzę opisuje tak naprawdę zjawisko rezonansów głośnika oraz tuby (w przypadku głośników tubowych) - stąd właśnie na charakterystyce głośnika HF widoczne są dwa rezonanse - jeden mechaniczny głośnika, a drugi "mechaniczny tuby". I nic poza tym, ktoś zadał sobie sporo trudu by opisać w zawiły sposób dość oczywiste zjawiska. Ktoś kto ma z tym do czynienia na co dzień nie musi znać tego pojęcia bo i tak wie o co chodzi. Zaś ktoś kto się o tym tylko uczył albo naczytał w książce - i tak nie zrozumie.

Przypomnę, że głośnik jest w sumie maszyną elektryczną zamieniającą energie elektryczną na pracę mechaniczną.
Rezonans nie będzie potrzebować praktycznie energii do podtrzymania ruchu. Praca to i pojawi się moc tylko moc czynna daje sie zmienić na pracę czy ciepło. Moc bierna nie ma takiej mocy sprawczej.
Rezonans najbardziej to uwydatni. Nie oznacza to że nie ma wykonywania pracy przez przepływający prąd w cewce. .
Twój błąd wynika tylko z jednego patrzysz tylko na wykresik impedancji jako pomiar obwodu sieci elementów biernych liniowych - a niestety cała część typowo mechaniczna jest pomijana / niezrozumiana (to nawet jest typowe dla elektryków, elektroników - strona mechaniczna jest czarną magią najczęściej.

Praca mechaniczna najbardziej komplikuje próby stworzenia równoważnego obwodu elektrycznego głośnika. Jest jeszcze gorzej jak dojdą do głosu różne zjawiska związane z materiałami - sprężystość, bezwładność itd...
Widać że w przypadku głośników próbuje się tworzyć pojęcia elektryczne dla efektów wywołanych mechaniką. Jakoś w przypadku silników asynchronicznych wraz z pojawieniem się falowników poradzono sobie lepiej z ogarnięcięm w sumie takich samych zjawisk.
Im większe obciążenie miechaniczne to głównym składnikiem mocy pobieranych przez głośnik będzie moc czynna.
Efekt na tyle znaczący ze przykryje wszelkie inne zjawiska związane z moca bierną - czyli np. indukcyjności.
Nie starano sie brnąc w niepotrzebne nowe pojecia i dorabiane teorie.

I zapewniam że dla nikogo rezystancja ruchowa nie jest ważna. To jest temat do dyskusji akademickich i napisania kilku doktoratów - nic więcej.

Tylko że czasem zapomina sie o najprostszych rzeczach w tych elaboratach. Owszem mamy tu jeszcze w przypadku obudów głośników oraz otoczenia mechanikę płynów - coś co jeszcze tylko bardziej komplikuje modelowanie obciążenia mechanicznego cewki. Z silnikami w wiekszóści przypadków jest łatwiej - powstały te regułki dla skalarnych falowników jak np. U/f=const, albo U^2/f=const... jednak dość szybko okazało się koniecznym analizowanie momentu obciążenie poprzez analizę wektorów napięcie i prądu - trakcja elektryczna bo nagle masa w poruszanym obiekcie mówiąc kolokwialnie nie jest stabilna.
Naprawdę warto czasem sięgnąć do innych dziedzin inżynierii gdzie w sumie występują te same przemiany energii.
Ta ruchowa ipednacja czyli aspekt generowania pracy jest b ważny.

Mechaniczna storna wytwarzania pracy tylko jeszcze bardziej komplikuje próbę stowrzenie schematu zastępczego głośnika. To nie jest obwód LC czy inna sieć elementów biernych (liniowych) gdzie sprawa jest względnie prosta bo niema zamiany energii elektrycznej na pracę mechaniczną.

Czasem aby model dal się praktycznie stosować trzeba dokonywać b. wielu założeń upraszczających opis zjawisk czasem niewygodnych uproszczeń bo rodzących cała serię "niewygodnych" pytań.

Przykładem jest ta nieszczęsna mechanika płynów i przepływ turbulentny. Obecny stan matematyki jest nadal za niski aby te klasyczne równania przenoszenia pędu rozwiązać.....

Odnośnie kondensatorów elektrolitycznych w zwrotnicach - twierdzicie Koledzy że nie powinno się ich stosować - powiedzcie to renomowanym producentom kolumn HiFi, Hi End (nie rzadko za grube tysiące nie tylko PLN).....

Eeeech ręcę opadają. Decyduje cena. Zaś niska trwałość elementu jest bardzo pożądana cechą przez producenta. Przecież nie będziesz kupował kolejnego 20 zestawu głośnikowego.... Jak podtrzymać wysoki popyt przy wysyconym rynku? Cena końcowa produktu nie ma znaczenia.
O tym co ma być zastosowane to nie decyduje inżynier ze swoimi racjami ale księgowy z prosta racja moneta - to się robi by zarobić i trzeba ciąć koszty na każdym elemencie. Dla szefostwa rad nadzorczych, akcjonariuszy księgowy jest bardziej przekonywujący.
Jedynie mała manufakturka bez czapy korporacyjnej posłucha racji inżyniera a nie księgowego
Głupi ulamek centa przy masowej produkcji generuje ogromne kwoty.

[_idu]

, zapewne przez zastosowanie miedzianych nakładek na obwód magnetyczny, między którymi porusza się ta część cewki która nie znaduje się w danej chwili w szczelinie.

Przecież tu widać właśnie "rękę księgowego". Czemu nie zapewnić aby w całym zakresie ruchu cewki nie wyszła ona poza to gęste jednorodne pole magnetyczne? No właśnie nie da się takiego produkować, bo będzie za dużo materiału, za drogo, głośnik za ciężki (czyli zbyt kosztowny w transporcie).
Pojawi się ze strony księgowego nacisk a nie da się mniej tego materiału użyć?

Jest to problem bo jak cewka wychodzi ze szczeliny to opór stawiany cewce przez zawieszenie membrany staje się coraz silniejszy, a słabnące pole magnetyczne nie pomaga w uzyskaniu dużej siły. Jest to tylko częściowa proteza.

[Tomek Janiszewski]

Tomek zapomniał, że każda cewka (w tym głośnikowa) ma oprócz rezystancji jeszcze reaktancję indukcyjnościową (wynikającą z indukcyjności cewki)

Nie zapomniał, nie zapomniał... Przeciwnie: od początku wskazywałem trzy główne czynniki jakie składają się na impedancję głośnika: rezystancję drutu nawojowego cewki, jej indukcyjność, ale także coś co określiłem rezystancją ruchową, a co wynika z przetwarzania części doprowadzonej do głośnika energii elektrycznej w akustyczną. To oczywiście nadal uproszczony model (nie uwzględniający rezonansu a w konsekwencji reaktancji ruchowej, która także składa się na wypadkową impedancję głośnika), niemniej jednak zupełnie niezły gdy chodzi o projektowanie zwrotnic, bowiem zwykle częstotliwości podziału wypadają od rezonansu wystarczająco daleko. Fatalnym błędem byłoby natomiast zarówno niesłusznie zarzucane mi na elektrodzie przyjmowanie do tych obliczeń znamionowej impedancji głośnika traktowanej jak czysta rezystancja, jak i przyjmowaniu do tych obliczeń impedancji głośnika na częstotliwości podziału, jednak nie traktowanej jako impedancji zespolonej, lecz również przyjętej jako czysta rezystancja, równa zmierzonemu modułowi impedancji, co dla odmiany postulował mój adwersarz. Tak funkcjonują zresztą tzw. "kalkulatory" do obliczania zwrotnic, więc nie dziwota że zwykle uzyskuje się za ich pomocą marne rezultaty. Natomiast jak się przekonałem - symulacja modelu zwrotnicy współpracującej z głośnikami "zawierającymi" tylko rezystancję oraz indukcyjność (którą mierzyłem metodą techniczną, określając częstotliwość rezonansu szeregowego głośnika z kondensatorem o znanej pojemności, np. 10uF) daje wyniki dobrze odzwierciedlające się w rzeczywistości. Kwestia tylko tego jaka ta rezystancja ma być. Na pewno będzie większa od rezystancji drutu nawojowego, niekoniecznie jednak musi być równa rezystancji znamionowej, co w przypadku głośnika GDWK9/40 przejawiło się wyraźnie: powyżej rezonansu minimalna impedancja tego głośnika w przeciwieństwie do GDN25/40 i GD12/5 nie osiągnęła czysto rezystancyjnej wartości 4 omy, lecz uplasowała się gdzieś pomiędzy rezystancją drutu a impedancją znamionową. Znamionową impedancję osiągnął on gdzieś powyżej, i tam składowa indukcyjna powinna objawiać się już bardzo wyraźnie. Cóż, taką konwencję przyjął producent głośnika, i trzeba będzie to uwzględniać w symulacjach i obliczeniach.

[elektrit]

Ta rezystancja ruchowa to coś analogicznego, jak siła przeciwelektromotoryczna wytwarzana przez dowolny silniczek prądu stałego ze wzbudzeniem od magnesu stałego? Bo weźmiemy taki silniczek, zmierzymy mu rezystancję i wyliczymy prąd jaki powinien brać. No, tak, tyle weźmie, ale na zatrzymanym wirniku.
Po podpięciu do zasilania kiedy się obraca okaże się, że bierze tego pradu znaczne mniej. Przyjmiemy ten zmierzony prąd (i napięcie zasilające ) do obliczeń, i wyjdzie nam znacznie inna rezystancja, niż rzeczywista uzwojeń.
Może w tym coś jest, rozbujana cewka zachowuje się jak prądniczka o liniowym ruchu twornika, zaś jak przytrzymamy membramę to mamy po prostu zwykły opornik z drutu DNE....

[Artur K.]

Przecież tu widać właśnie "rękę księgowego". Czemu nie zapewnić aby w całym zakresie ruchu cewki nie wyszła ona poza to gęste jednorodne pole magnetyczne? No właśnie nie da się takiego produkować, bo będzie za dużo materiału, za drogo, głośnik za ciężki (czyli zbyt kosztowny w transporcie).

Nie do końca masz rację. Pierścienie Farady'a są właśnie po to by zapewnić silne ale "strumieniowe" pole magnetyczne działające na cewkę. Nie da się zrobić tak byś na całej długości cewki miał jednorodne pole magnetyczne o takiej samej indukcji. Z kolei różna wartość indukcji powoduje nieliniowe przełożenie wartości napięcia zasilającego cewkę na jej ruch. To powoduje powstawanie zniekształceń w głośniku.
Kiedyś próbowano to rozwiązać poprzez stosowanie bardzo małych szczelin w obwodzie magnetycznym głośnika, jednak to rozwiązanie ma swoje ograniczenia. Cewka podczas pracy nie tylko wykonuje ruch umownie - góra-dół, ale także porusza się na boki oraz odkształca. To wszystko powoduje ocieranie cewki o nabiegunniki i w efekcie jej uszkodzenie. Dlatego właśnie takie rozwiązanie nie sprawdza się w głośnikach niskotonowych, a zwłaszcza tych o dużej mocy.
Pierścienie Farady'a wykonane są z materiałów diamagnetycznych (miedź, rzadziej aluminium), dzięki czemu w pewnym stopniu są w stanie kształtować pole magnetyczne nabiegunnika, skupiając je w swego rodzaju strumień.
Ponadto gdyby cewka głośnika miała tą samą wysokość co nabiegunnik, to mielibyśmy z tego głośnik wysokotonowy - byłaby zdolna do bardzo szybkich ruchów (zakładając odpowiednio mały ciężar reszty) ale nie mogłaby osiągnąć odpowiedniej amplitudy ruchu. Dlatego nie można zapewnić by cewka w całym zakresie swojego ruchu nie wyszła poza pole magnetyczne. Tzn można i nawet tak jest ale w głośnikach wysokotonowych.

Wbrew pozorom nie wymyśla tego księgowy, tylko inżynier. Gdyby wymyślał księgowy, to wolałby zastosować stal bo jest ze 4x tańsza niż miedź.

Fatalnym błędem byłoby natomiast zarówno niesłusznie zarzucane mi na elektrodzie przyjmowanie do tych obliczeń znamionowej impedancji głośnika traktowanej jak czysta rezystancja, jak i przyjmowaniu do tych obliczeń impedancji głośnika na częstotliwości podziału, jednak nie traktowanej jako impedancji zespolonej, lecz również przyjętej jako czysta rezystancja, równa zmierzonemu modułowi impedancji, co dla odmiany postulował mój adwersarz.

Proszę wskazać gdzie ja napisałem iż do obliczeń zwrotnicy należy przyjąć impedancję znamionową głośnika tudzież czystą rezystancję?
Nie należy a nawet jest to karygodnym błędem. Do obliczeń przyjmuje się wartość impedancji w zakładanym punkcie podziału (i o tym napisałem). Tę wartość należy odczytać z charakterystyki impedancji głośnika - po to te charakterystyki są podawane przez producentów, a jeśli producent nie podaje tych informacji, to należy po prostu dokonać pomiaru.

[Romekd]

Witam.
Przejrzałem dane z symulacji, podane przez Tomka. Wydają się spójne i logiczne, potwierdzając w moim odczuciu wszystko to co napisaliśmy wcześniej. Impedancja ruchowa najbardziej daje o sobie znać przy niższych częstotliwościach i w zakresie rezonansów mechanicznych, czyli w sytuacjach gdy membrana z całym układem mechanicznym i cewką jest najmniej obciążona i jej amplituda drgań jest największa, a w zakresie wyższych częstotliwości coraz większego znaczenia nabiera reaktancja indukcyjnościowa cewki. To, że na wykresach od pewnej częstotliwości nie widać już wyraźnie składnika "ruchowego", wywołanego drganiem cewki w polu magnetycznym, nie świadczy, że składnik ten całkowicie zanika, a świadczy o mniejszym jego procentowym udziel w impedancji głośnika. Mam taki pomysł, by do jednej z cewek dwucewkowego głośnika niskotonowego podłączyć sygnał z generatora, a na na drugiej cewce zmierzyć wartość indukowanego w niej napięcia. Niestety skończył mi się przymusowy urlop (zwolnienie lekarskie), wpadłem w wir pracy i nie wiem kiedy znajdę czas na kolejne "głośnikowe" eksperymenty..

Pozdrawiam,
Romek

[Romekd]

Wspomniane tutaj pierścienie miedziane to tzw. "pierścienie Faraday'a", które mają za zadanie ukształtować pole magnetyczne w szczelinie - wymusić większą indukcję w szczelinie co przekłada się bezpośrednio na parametry głośnika.

(..) Pierścienie Farady'a są właśnie po to by zapewnić silne ale "strumieniowe" pole magnetyczne działające na cewkę. Nie da się zrobić tak byś na całej długości cewki miał jednorodne pole magnetyczne o takiej samej indukcji. Z kolei różna wartość indukcji powoduje nieliniowe przełożenie wartości napięcia zasilającego cewkę na jej ruch. To powoduje powstawanie zniekształceń w głośniku.
Kiedyś próbowano to rozwiązać poprzez stosowanie bardzo małych szczelin w obwodzie magnetycznym głośnika, jednak to rozwiązanie ma swoje ograniczenia. Cewka podczas pracy nie tylko wykonuje ruch umownie - góra-dół, ale także porusza się na boki oraz odkształca. To wszystko powoduje ocieranie cewki o nabiegunniki i w efekcie jej uszkodzenie. Dlatego właśnie takie rozwiązanie nie sprawdza się w głośnikach niskotonowych, a zwłaszcza tych o dużej mocy.
Pierścienie Farady'a wykonane są z materiałów diamagnetycznych (miedź, rzadziej aluminium), dzięki czemu w pewnym stopniu są w stanie kształtować pole magnetyczne nabiegunnika, skupiając je w swego rodzaju strumień.

Diamagnetyki nie wzmacniają pola magnetycznego, a je osłabiają. Nie stosuje się ich do wzmocnienia pola w szczelinie magnetycznej głośnika, czy jego wyrównania, a po to by stabilizować wartość tego pola i czynić je mniej podatnym na modulację polem wytwarzanym przez cewkę głośnika. Zmiany wartości pola w szczelinie powietrznej powodowałyby powstawanie większych zniekształceń (również niesymetrycznych), generowanych przez głośnik. Pierścień miedziany działa w ten sposób, że każda próba zmiany strumienia magnetycznego wywoływałaby przepływ prądu przez pierścień, a to z kolei wywoływałoby powstawanie pola magnetycznego przeciwdziałającego tym zmianom. Ponadto miedziany zwój zwarciowy na centralnym nabiegunniku zmniejsza indukcyjność cewki (jak każdy ekran wykonany z dobrego przewodnika prądu), przez co głośnik staje się bardziej szerokopasmowy.

Pozdrawiam,
Romek

[Romekd]

Ta rezystancja ruchowa to coś analogicznego, jak siła przeciwelektromotoryczna wytwarzana przez dowolny silniczek prądu stałego ze wzbudzeniem od magnesu stałego? Bo weźmiemy taki silniczek, zmierzymy mu rezystancję i wyliczymy prąd jaki powinien brać. No, tak, tyle weźmie, ale na zatrzymanym wirniku.

Właśnie taki przykład próbowałem podać w którejś ze swoich wcześniejszych wypowiedzi, porównując głośnik do komutatorowego silniczka prądu stałego z magnesem stałym w stojanie. Gdy ośka takiego silnika jest nie obciążona i straty są niewielkie, silnik osiąga obroty przy których siła elektromotoryczna, indukowana w wirujących w polu magnetycznym stojana uzwojeniach rotora zrównuje się niemal co do wartości z napięciem doprowadzonym do silnika. Prąd w takich warunkach spada do bardzo małej wartości, potrzebnej jedynie do podtrzymania kręcenia się wirnika. Gdybyśmy próbowali zwiększyć obroty wirnika jeszcze bardziej (dostarczając energii mechanicznej z zewnątrz), prąd spadłby do zera, a przy jeszcze wyższych obrotach zmieniłby kierunek i zaczął płynąć z silniczka do źródła zasilania. Regulatory obrotów, stosowane np. w magnetofonach kasetowych, miały na wyjściu ujemną rezystancję, która niwelowała rezystancję uzwojeń silnika, przez co pozostawała jedynie "rezystancja ruchowa" tychże uzwojeń, przez co obroty wirnika stawały się stałe, mimo zmieniającego się obciążenia silnika. Identyczną cechę wykazywałby silnik, którego uzwojenia, szczotki i komutator byłyby wykonane z nadprzewodnika (miałyby zerową rezystancję), podłączony do źródła napięcia o zerowej rezystancji wewnętrznej (obroty silnika zależałyby wtedy tylko od wartości napięcia). To właśnie "impedancja ruchowa" wraz ze skończoną rezystancją cewek powoduje, że moment obrotowy silnika tego typu jest przy danym napięciu tym większy, im bardziej obciążony silnik kręci się wolniej..
Wykorzystując wiedzę o poszczególnych składnikach, tworzących impedancji głośnika, budowane były kiedyś wzmacniacze o ujemnej impedancji wyjściowej. Mam jeszcze gdzieś w gratach takie wzmacniacze, w których mogłem płynnie regulować rezystancję wyjściową od wartości dodatnich przez zerową do ujemnych (z dodatkowym prądowym dodatnim sprzężeniem zwrotnym; w zasadzie przeznaczony miał być tylko do zasilania głośnika niskotonowego, choć u mnie, w "aktywnej" kolumnie zasilał również głośnik średniotonowy).

Pozdrawiam,
Romek

[Artur K.]

Diamagnetyki nie wzmacniają pola magnetycznego, a je osłabiają. Nie stosuje się ich do wzmocnienia pola w szczelinie magnetycznej głośnika, czy jego wyrównania

Przecież nigdzie nie napisałem że pierścienie wzmacniają pole magnetyczne w szczelinie. Napisałem, że kształtują i jest to prawda dlatego że tłumią pole wychodzące poza szczelinę. Dzięki temu na cewkę działa pole bardziej "strumieniowe" w samej szczelinie, zaś poza nią jest znacznie słabsze. Przekłada się to na poziom zniekształceń nieliniowych generowanych przez głośnik oraz na szerokość pasma przenoszenia głośnika (tak jak napisałeś - głośnik staje się bardziej szerokopasmowy).

[Tomek Janiszewski]

Fatalnym błędem byłoby natomiast zarówno niesłusznie zarzucane mi na elektrodzie przyjmowanie do tych obliczeń znamionowej impedancji głośnika traktowanej jak czysta rezystancja, jak i przyjmowaniu do tych obliczeń impedancji głośnika na częstotliwości podziału, jednak nie traktowanej jako impedancji zespolonej, lecz również przyjętej jako czysta rezystancja, równa zmierzonemu modułowi impedancji, co dla odmiany postulował mój adwersarz.

Proszę wskazać gdzie ja napisałem iż do obliczeń zwrotnicy należy przyjąć impedancję znamionową głośnika tudzież czystą rezystancję?

Konkretnie miałem na myśli ten oto wybrany fragment

Kolego Janiszewski... Przy projektowaniu zwrotnicy nie przyjmuje się impedancji znamionowej głośników, a impedancję przy planowanej częstotliwości podziału. Jak już pisałem - impedancja znamionowa to minimum tuż za rezonansem (niektórzy podają dla 1kHz, zwłaszcza Amerykanie i zwłaszcza dla głośników gitarowych). Jak masz minimum na 30Hz, a podział planujesz na 2kHz to przyjmiesz tyle ile jest w minimum, czy tyle ile masz faktycznie? Po to właśnie producenci głośników zamieszczają charakterystykę impedancji danego głośnika.

Nie masz bladego pojęcia na ten temat, więc skończ swoje wywody, bo poraz kolejny napisałeś wierutną bzdurę.

wzięty z tego oto Pańskiego posta:
http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewto ... 6#13469726
Do mojej zaś odpowiedzi na zacytowany wyżej fragment już się Pan nie ustosunkowal, uznałem zatem że uważa Pan moje zastrzeżenia odnośnie znaczenia charakteru impedancji przy częstotliwości podziału za zupełnie chybione, więc nad poniższym postawionym przeze mnie w kolejnym poście pytaniem należy przejść do porządku dziennego:

Niestety nie doprecyzowałeś co masz na myśli: zespoloną impedancję dla częstotliwości podziału, czy też tylko jej moduł, którego wykres zmierzyłeś i zamieściłeś. Bo jeżeli to drugie - to pierwsze co bym zrobił to postarał się na postawie takiego wykresu określić zastępczą rezystancję oraz indukcyjność szeregową i w oparciu o takie dane kontynuować projektowanie zwrotnicy. Ewentualnie mając do dyspozycji głośnik zmierzyć ową indukcyjność dowolną dostępną, choćby i mało dokładną metodą. Znajomość samego tylko modułu impedancji przy częstotliwości podziału nie przydałaby się mi na nic, może tylko w przypadku gdy chodził o najprostszą zwrotnicę 6db/okt. Nie uznaję po prostu konstrukcji gdzie impedancja znacznie spada w pewnych zakresach częstotliwości poniżej wartości znamionowej.

A wracając do dyskusji na niniejszym forum - obecnie pisze Pan już nieco bardziej szczegółowo:

Nie należy a nawet jest to karygodnym błędem. Do obliczeń przyjmuje się wartość impedancji w zakładanym punkcie podziału (i o tym napisałem). Tę wartość należy odczytać z charakterystyki impedancji głośnika - po to te charakterystyki są podawane przez producentów, a jeśli producent nie podaje tych informacji, to należy po prostu dokonać pomiaru.

Otóż dotąd nie spotkałem się z tak szczegółowymi danymi, aby w karcie katalogowej producent podawał impedancję w postaci zespolonej, np. Z 4kHz -------3,5 + j 2,2 oma. Wykres uzyskany z pomiarów którymi Pan się posługiwał - także przedstawiał wyłącznie moduł impedancji: czyżby niektórzy producenci zamieszczali wykresy np. części rzeczywistej i urojonej impedancji głośnika w funkcji częstotliwości? Bo na podstawie znajomości samego tylko modułu impedancji np. głośnika wysokotonowego przy 4kHz nie da się poprawnie zaprojektować zwrotnicy, nawet gdyby przyjąć taką właśnie częstotliwość podziału.

[_idu]

Nie do końca masz rację. Pierścienie Farady'a są właśnie po to by zapewnić silne ale "strumieniowe" pole magnetyczne działające na cewkę. Nie da się zrobić tak byś na całej długości cewki miał jednorodne pole magnetyczne o takiej samej indukcji.

Da się, tylko to kosztuje. Większy cięższy zespół magnesów. Bardzo materiałochłonne... Dlatego tą droga (najbardziej oczywistą i naturalną) nikt z producentów nie próbuje dojść do eliminacji problemów wyłażeniem cewki poza szczelinę.

Wbrew pozorom nie wymyśla tego księgowy, tylko inżynier. Gdyby wymyślał księgowy, to wolałby zastosować stal bo jest ze 4x tańsza niż miedź.

Nie, głośników w fabryce nie robi się dla bajeru ale dla zarobku. Te pierścienie z miedzi plus ich montaż są tańsze niż stal plus magnes przy znacznie powiększonym zespole magnesów na tyle aby cewka nie wyłaziła poza szczelinę generujacą silne, jednorodne pole magnetyczne.

Nie umie Pan zauważyć tak oczywistych faktów? Jeśli tak, to przeraża mnie co młodzieżą robi polskie szkolnictwo do połowy lat 80-tych.

[Tomek Janiszewski]

Da się, tylko to kosztuje. Większy cięższy zespół magnesów. Bardzo materiałochłonne...

Tak zupełnie [OT], z głupia frant i całkowicie no offence: w jakim celu niektóre współczesne głośniki mają dodatkowy magnes pierścieniowy, doklejony z zewnątrz magnetowodu, na płaskim jarzmie znajdującym się po przeciwnej stronie magnesu głównego niż kosz?

[Romekd]

Przecież nigdzie nie napisałem że pierścienie wzmacniają pole magnetyczne w szczelinie.

Tu właśnie pojawiają się dla mnie niejasności. Bo jak rozumieć tą część Kolegi wypowiedzi: "Wspomniane tutaj pierścienie miedziane to tzw. "pierścienie Faraday'a", które mają za zadanie (..) wymusić większą indukcję w szczelinie.
To w końcu te miedziane pierścienie zwiększają indukcję magnetyczną w szczelinie, czy jej nie zwiększają? Gdyby jeden zwarty zwój umieścić pod szczeliną na centralnym nabiegunniku, a drugi bezpośrednio nad nią, to dolny pierścień zmniejszyłby modulację pola w szczelinie wywoływane przez zmienne pole wytwarzane przez cewkę, a jednocześnie oba zmniejszyłyby indukcyjność tych części dłuższych cewek, które znajdują się już poza szczeliną.

Napisałem, że kształtują i jest to prawda dlatego że tłumią pole wychodzące poza szczelinę. Dzięki temu na cewkę działa pole bardziej "strumieniowe" w samej szczelinie, zaś poza nią jest znacznie słabsze.

Tu znowu pewne szczegóły zostały niedopowiedziane.. Stałego pola, wytwarzanego przez magnes i wychodzącego poza szczelinę powietrzną miedziane pierścienie na pewno nie tłumią i w ogóle go nie zmieniają, niwelują jedynie jego ewentualne wahania (modulację). Pisałem, że mogą zmniejszać stałe pole, ale to jedynie dlatego, gdyż by je w szczelinie umieścić trzeba wybrać nieco materiału ferromagnetycznego, co nie pozostanie bez wpływu na wartość indukcji w obwodzie magnetycznym i samej szczelinie. Natomiast pierścienie i inne zwarte zwoje bardzo wpływają na pola magnetyczne zmienne, wytwarzane przez cewki.
W którejś wypowiedzi Kolegi przeczytałem, że na indukcyjność cewki wpływ wywiera materiał, z którego jest wykonana, oraz to czy nawinięta została jednym drutem nawojowym, czy bifilarnie, kilkoma. To też wymagałoby doprecyzowania, bo to czy cewka jest nawinięta taśmą, jednym drutem nawojowym, czy też kilkoma skręconymi ze sobą lub ułożonymi obok siebie cieńszymi (np. licą w.cz.), nie wywiera istotnego wpływu na indukcyjność cewki, chyba, że istotnie zmienia jej "geometrię". Podobnie nie wpływa rodzaj metalu z którego wykonany jest drut, którym nawinięta jest cewka (miedź, srebro, aluminium). Owszem, przy tej samej średnicy drut aluminiowy będzie miał większą rezystancję, przez co cewka nim nawinięta dla tej samej rezystancji będzie miała mniej zwojów i przez to mniejszą indukcyjność, ale mając mniej zwojów przy tym samym prądzie będzie również wytwarzała mniejsze pole magnetyczne i głośnik z taką cewką będzie miał mniejszą skuteczność.

Pozdrawiam,
Romek

[Artur K.]

Panie Janiszewski, zechce Pan zauważyć iż zacytowany tutaj fragment mojej wypowiedzi na elektrodzie zawiera pytanie, a nie twierdzenie:

Przy projektowaniu zwrotnicy nie przyjmuje się impedancji znamionowej głośników, a impedancję przy planowanej częstotliwości podziału. Jak już pisałem - impedancja znamionowa to minimum tuż za rezonansem (niektórzy podają dla 1kHz, zwłaszcza Amerykanie i zwłaszcza dla głośników gitarowych). Jak masz minimum na 30Hz, a podział planujesz na 2kHz to przyjmiesz tyle ile jest w minimum, czy tyle ile masz faktycznie? Po to właśnie producenci głośników zamieszczają charakterystykę impedancji danego głośnika.

Zaś co do Pańskiej wypowiedzi:

Otóż dotąd nie spotkałem się z tak szczegółowymi danymi, aby w karcie katalogowej producent podawał impedancję w postaci zespolonej, np. Z 4kHz -------3,5 + j 2,2 oma.

Prawda, nikt nie podaje w ten sposób impedancji z prostej przyczyny - nie jest to do niczego potrzebne.
Można wnikać w szczegóły i to wszystko rozpatrywać tylko że do niczego to nie prowadzi, bo wszystko co należy wiedzieć zawarte jest w charakterystyce impedancji głośnika, która odzwierciedla stan faktyczny - wynika z właściwości tak samej cewki jak i właściwości mechanicznych układu drgającego. Moja charakterystyka zdjęta z przypadkowego głośnika doskonale pokazuje że nie ma sensu się nad tym rozwodzić, bo od minimum wzwyż na osi częstotliwości charakterystyka impedancji jest praktycznie taka sama dla cewki zablokowanej i niezablokowanej. Tak jest w każdym głośniku.

Da się, tylko to kosztuje. Większy cięższy zespół magnesów. Bardzo materiałochłonne...

Nie chodzi o ilość materiałów. Nie umiem tego dobrze wytłumaczyć, dlaczego musiałbym polecić wykonanie eksperymentów. Generalnie gdyby cała cewka była w polu magnetycznym to jej ruch byłby ograniczony zasięgiem pola i tak właśnie jest w głośnikach wysokotonowych. Natomiast gdyby chcieć wykonać głośnik niskotonowy, który z założenia musi mieć dość duży ruch membrany to trzeba ogromny nabiegunnik i jeszcze większy magnes. To swoje waży, więc potrzebny jest solidny kosz, który utrzyma ten ciężar. Kosz również swoje waży i w efekcie mielibyśmy głośnik którego we dwóch byśmy nie podnieśli.
Tu nie chodzi o koszty, tylko o sens, bo gdyby był sens to by się tak robiło (a nikt nigdy tak nie robił). O koszty się nie przejmuj - na pewno znaleźliby się nabywcy. Nie na takie rzeczy są nabywcy, a jednak głośników nikt tak nie produkuje.

w jakim celu niektóre współczesne głośniki mają dodatkowy magnes pierścieniowy, doklejony z zewnątrz magnetowodu, na płaskim jarzmie znajdującym się po przeciwnej stronie magnesu głównego niż kosz?

To najczęściej jest ekran magnetyczny. Magnesy (ten dołożony i ten w obwodzie) są zwrócone do siebie biegunami jednoimiennymi przez co ich pola się znoszą. W ten sposób zmniejsza się wpływ pola magnetycznego głośnika na otoczenie.
Czasami służy to po prostu "wzmocnieniu" i ukierunkowaniu pola w szczelinie głośnika.
W obu przypadkach taki dodatkowy magnes wywiera spory wpływ na kształt pola magnetycznego w szczelinie, a co za tym idzie - na parametry głośnika.

Tu właśnie pojawiają się dla mnie niejasności. Bo jak rozumieć tą część Kolegi wypowiedzi: "Wspomniane tutaj pierścienie miedziane to tzw. "pierścienie Faraday'a", które mają za zadanie (..) wymusić większą indukcję w szczelinie.
To w końcu te miedziane pierścienie zwiększają indukcję magnetyczną w szczelinie, czy jej nie zwiększają?

Fakt, moja wypowiedź mogła być źle zrozumiana, dlatego że nie umiem dyskutować na poziomie akademickim. Ja jestem tylko technik elektronik, od 12 lat w branży elektroakustycznej.
Chodzi o to, że diamagnetyk w pewnym sensie odbija pole magnetyczne - dlatego nałożenie pierścienia diamagnetycznego powoduje iż linie sił pola magnetycznego w szczelinie są niejako "zagęszczone". Patrz zjawisko lewitacji magnetycznej.
Ja to w skrócie myślowym opisałem jako zwiększenie indukcji w szczelinie, co mogło wzbudzić Kolegi wątpliwości. Mam nadzieję, że teraz jest jaśniej.

W którejś wypowiedzi Kolegi przeczytałem, że na indukcyjność cewki wpływ wywiera materiał, z którego jest wykonana, oraz to czy nawinięta została jednym drutem nawojowym, czy bifilarnie, kilkoma. To też wymagałoby doprecyzowania, bo to czy cewka jest nawinięta taśmą, jednym drutem nawojowym, czy też kilkoma skręconymi ze sobą lub ułożonymi obok siebie cieńszymi (np. licą w.cz.), nie wywiera istotnego wpływu na indukcyjność cewki, chyba, że istotnie zmienia jej "geometrię". Podobnie nie wpływa rodzaj metalu z którego wykonany jest drut, którym nawinięta jest cewka (miedź, srebro, aluminium). Owszem, przy tej samej średnicy drut aluminiowy będzie miał większą rezystancję, przez co cewka nim nawinięta dla tej samej rezystancji będzie miała mniej zwojów i przez to mniejszą indukcyjność, ale mając mniej zwojów będzie również wytwarzała mniejsze pole magnetyczne i głośnik z taką cewką będzie miał mniejszą skuteczność.

Patent polega na tym, że nawijając podwójnym drutem miedzianym o mniejszym przekroju (bo musi się zmieścić w szczelinie) nawijamy co prawda większą ilość zwojów żeby uzyskać właściwą rezystancję ale dzięki równoległemu połączeniu drutów nie zmienia się indukcyjność w stosunku do nawinięcia pojedynczym, grubszym drutem.
Wytłumaczę to na przykładzie - głośnik dwucewkowy - jak połączymy cewki równolegle, uzyskamy mniejszą rezystancję uzwojenia ale indukcyjność się praktycznie nie zmieni w stosunku do indukcyjności pojedynczego uzwojenia. Natomiast jak połączymy szeregowo, to rezystancja wzrośnie i indukcyjność także.
Nie umiem inaczej wytłumaczyć, musiałbym po prostu wziąć to, zawieść do Kolegi i pokazać.

[Zibi]

Diamagnetyki nie wzmacniają pola magnetycznego, a je osłabiają. Nie stosuje się ich do wzmocnienia pola w szczelinie magnetycznej głośnika, czy jego wyrównania, a po to by stabilizować wartość tego pola i czynić je mniej podatnym na modulację polem wytwarzanym przez cewkę głośnika. Zmiany wartości pola w szczelinie powietrznej powodowałyby powstawanie większych zniekształceń (również niesymetrycznych), generowanych przez głośnik. Pierścień miedziany działa w ten sposób, że każda próba zmiany strumienia magnetycznego wywoływałaby przepływ prądu przez pierścień, a to z kolei wywoływałoby powstawanie pola magnetycznego przeciwdziałającego tym zmianom. Ponadto miedziany zwój zwarciowy na centralnym nabiegunniku zmniejsza indukcyjność cewki (jak każdy ekran wykonany z dobrego przewodnika prądu), przez co głośnik staje się bardziej szerokopasmowy.

Pozdrawiam,
Romek

"Ultimately, Eminence chose to incorporate the use of a copper-shorting ring and undercut pole piece to reduce flux modulation created by the energized coil. A more linear flux field provides a more linear output which means lower distortion."
http://pro-music-news.com/html/02/e11117em.htm