Re: Skladane kolumny-dobry pomysł?
: pn, 9 lutego 2015, 09:59
Częściowo mnie już
Przeprowadziłem symulację zaprojektowanej przez siebie zwrotnicy, aby przekonać się o jakich to głębokościach modulacji może być mowa. Podczas projektowania przyjąłem następujące indukcyjności głośników: GDN25/40/1 - 750uH, GD12/5 - 190uH oraz GDWK9/40 - 50uH. Po czym zmieniłem indukcyjność GDN na 500uH, do jakiej to wartości miała ona spadać w wyniku wychylenia membrany o "1-2mm" i porównałem wyniki w każdym z tych przypadków. Wielkościami wyjściowymi są tutaj prądy GDN oraz GDM. Widać je na poniższych wykresach: Wykres żółty przedstawia częstotliwościową zależność prądu płynącego przez cewkę GDM w zespole ze zwrotnicą szeregową 12dB/okt, jaką zaprojektowałem i przedstawiłem w jednym z pierwszych postów. Wykres niebieski - to ten sam prąd po zmianie indukcyjności GDN z 750uH na 500uH.
Widać że istotnie występuje pewien wpływ indukcyjności głośnika niskotonowego na poziom sygnału odtwarzanego przez głośnik średniotonowym, zwłaszcza w zakresach 400Hz-700Hz oraz 1kHz - 2,2kHz/ Jednak warto sprawdzić jak ta sama zmiana indukcyjności wpływa na to co dzieje się w głośniku niskotonowym, tym razem w podręcznikowej zwrotnicy równoległej, gdzie 12dB/okt gdzie filtr zaprojektowany na tę samą częstotliwość graniczną 800Hz co w zwrotnicy szeregowej zawiera indukcyjność 1123,2uH, pojemność 35.1uF oraz obwód Zobela składający się z rezystancji 4 omy i pojemności 47uF. Wykres czerwony przedstawia charakterystykę prądu przepływającego przez głośnik przy normalnej jego indukcyjności, zielony zaś - przy indukcyjności obniżonej do 500uH.
Okazuje się że i tutaj daje się zauważyć wpływ indukcyjności pasożytniczej głośnika w zakresie 1kHz - 3kHz, przede wszystkim jednak 100Hz - 500Hz, czyli tam gdzie sygnał praktycznie nie jest tłumiony przez filtr GDN. Należałoby zatem oczekiwać silnej modulacji sygnału o częstotliwościach bliskich 300Hz "zniekształconymi basami" o częstotliwościach jeszcze niższych. Skoro jednak i tutaj nie słychać charkotu (pod warunkiem rzecz jasna że głośnik niskotonowy nie jest przeciążony lub uszkodzony) - to cały tamten wywód o rzekomym fatalnym wpływie zmian indukcyjności GDN na modulację sygnałów o wyższych częstotliwościach można zaliczyć do kategorii zagrożeń hipotetycznych.
A jeżeli niektórym tego mało, i zaraz znów chcieliby wyjechać z zarzutami że symulacja zwrotnicy w PSPICE jest nic nie warta - proszę, oto otrzymane już w realu wyniki pomiarów. Specjalnie w tym celu wypreparowałem z kolumny GD12/5 (w celu podłączenia woltomierza do jego zacisków; w interesującym zakresie częstotliwości można przyjąć że napięcie dobrze odzwierciedla prąd, bowiem jego reaktancja indukcyjna zaczyna dominować dopiero przy częstotliwościach powyżej 3,3kHz), oraz GDN25/40/1 (aby można było torturować paluchami jego membranę wychylając tak jak podatność szmacianego zawieszenia na to pozwalała; na pewno nie było to "1-2mm" lecz grubo ponad +/- 5mm). Oto jaki wpływ wywierało wychylanie membrany GDN na uapięcie mierzone na końcówkach głośnika średniotonowego. Kolejno: f - częstotliwość w Hz, U+ napięcie w mV przy membranie wypchniętej, Uo - napięcie przy membranie w spoczynku, U- - napięcie przy membranie wciściętej,
....f....||....v+..|....Vo..|....V-..|
.........||.........|.........|.........|
...200..||....88..|....93..|....82..|
...300..||...167..|...166..|..150..|
...400..||...278..|...274..|..250..|
...500..||...403..|...395..|..376..|
...600..||...509..|...510..|..505..|
...700..||...600..|...607..|..616..|
...800..||...679..|...693..|..711..|
...900..||...763..|...784..|..803..|
..1000..||...838..|...861..|..884..|
..1100..||...876..|...896..|..917..|
..1200..||...873..|...899..|..910..|
..1300..||...884..|...908..|..920..|
..1400..||...924..|...935..|..949..|
..1500..||...935..|...956..|..963..|
..1600..||...950..|...966..|..974..|
..1800..||...984..|...993..|.1000..|
..2000..||..1004..|.1014..|.1200..|
Czyli wyniki potwierdzają teorię: głębokość modulacji sprowadza się do ułamka decybela, i to przy nierealnych podczas normalnego grana odchyleniach membrany GDN. Powyżej częstotliwości 2kHz (a więc w zakresie maksymalnej czułości słuchu) wszelki wpływ GDN na sygnały w torze średniotonowym zanika, bowiem głośnik niskotonowy zostaje dla tych częstotliwości zwarty kondensatorem 56uF.
Częściowo mnie już wyręczyłeś: każdy normalny przecież wie że w sytuacji jaką opisałeś - nadal mamy muzykę a nie charkot. No ale zawsze tacy się znajdą którzy jak żaba blota będą się zapierać że czyjaś zwrotnica i w ogóle kolumna jest do bani, bo tylko ta co oni zaprojektowali jest poprawna. I wymyślą - jak nie rzekomo zgubne dla brzmienia skutki przesunięć fazowych, to tak jak ostatnio - modulację tonów średnich "zniekształconymi basami", i na dowód tego ostatniego przytoczą w pytę wzorów lub wykresów, z których nic nie wynika a raczej ma wynikać to co oni z góry założyli.Vic384 pisze:Z tych powodow uwazam, ze fazowanie glosnikow ma znaczenie tylko do badania zwrotnic i kolumn jako takich, a nie ma znaczenia w kolumnach do sluchania muzyki.
Jezeli sie myle, to prosze podac jakies matematyczne uzasadnienie tej pomylki. Sam troche " lapie akustyke", bo przez 7 lat zajmowalem sie ultradzwiekami w Instytucie Fizyki w Rzeszowie.
Jeszcze ostatnia sprawa. Siedzimy przed glosnikiem w odleglosci 3m i mamy wszystko pieknie zfazowane i z jakis przyczyn przesuwamy glowe o 17cm i sygnal - ton 10kHz, slyszany teraz przez nas, jest przesuniety o 180 stopni. Czy to oznacza, ze zamiast muzyki bedziemy mieli charkot?
Przeprowadziłem symulację zaprojektowanej przez siebie zwrotnicy, aby przekonać się o jakich to głębokościach modulacji może być mowa. Podczas projektowania przyjąłem następujące indukcyjności głośników: GDN25/40/1 - 750uH, GD12/5 - 190uH oraz GDWK9/40 - 50uH. Po czym zmieniłem indukcyjność GDN na 500uH, do jakiej to wartości miała ona spadać w wyniku wychylenia membrany o "1-2mm" i porównałem wyniki w każdym z tych przypadków. Wielkościami wyjściowymi są tutaj prądy GDN oraz GDM. Widać je na poniższych wykresach: Wykres żółty przedstawia częstotliwościową zależność prądu płynącego przez cewkę GDM w zespole ze zwrotnicą szeregową 12dB/okt, jaką zaprojektowałem i przedstawiłem w jednym z pierwszych postów. Wykres niebieski - to ten sam prąd po zmianie indukcyjności GDN z 750uH na 500uH.
Widać że istotnie występuje pewien wpływ indukcyjności głośnika niskotonowego na poziom sygnału odtwarzanego przez głośnik średniotonowym, zwłaszcza w zakresach 400Hz-700Hz oraz 1kHz - 2,2kHz/ Jednak warto sprawdzić jak ta sama zmiana indukcyjności wpływa na to co dzieje się w głośniku niskotonowym, tym razem w podręcznikowej zwrotnicy równoległej, gdzie 12dB/okt gdzie filtr zaprojektowany na tę samą częstotliwość graniczną 800Hz co w zwrotnicy szeregowej zawiera indukcyjność 1123,2uH, pojemność 35.1uF oraz obwód Zobela składający się z rezystancji 4 omy i pojemności 47uF. Wykres czerwony przedstawia charakterystykę prądu przepływającego przez głośnik przy normalnej jego indukcyjności, zielony zaś - przy indukcyjności obniżonej do 500uH.
Okazuje się że i tutaj daje się zauważyć wpływ indukcyjności pasożytniczej głośnika w zakresie 1kHz - 3kHz, przede wszystkim jednak 100Hz - 500Hz, czyli tam gdzie sygnał praktycznie nie jest tłumiony przez filtr GDN. Należałoby zatem oczekiwać silnej modulacji sygnału o częstotliwościach bliskich 300Hz "zniekształconymi basami" o częstotliwościach jeszcze niższych. Skoro jednak i tutaj nie słychać charkotu (pod warunkiem rzecz jasna że głośnik niskotonowy nie jest przeciążony lub uszkodzony) - to cały tamten wywód o rzekomym fatalnym wpływie zmian indukcyjności GDN na modulację sygnałów o wyższych częstotliwościach można zaliczyć do kategorii zagrożeń hipotetycznych.
A jeżeli niektórym tego mało, i zaraz znów chcieliby wyjechać z zarzutami że symulacja zwrotnicy w PSPICE jest nic nie warta - proszę, oto otrzymane już w realu wyniki pomiarów. Specjalnie w tym celu wypreparowałem z kolumny GD12/5 (w celu podłączenia woltomierza do jego zacisków; w interesującym zakresie częstotliwości można przyjąć że napięcie dobrze odzwierciedla prąd, bowiem jego reaktancja indukcyjna zaczyna dominować dopiero przy częstotliwościach powyżej 3,3kHz), oraz GDN25/40/1 (aby można było torturować paluchami jego membranę wychylając tak jak podatność szmacianego zawieszenia na to pozwalała; na pewno nie było to "1-2mm" lecz grubo ponad +/- 5mm). Oto jaki wpływ wywierało wychylanie membrany GDN na uapięcie mierzone na końcówkach głośnika średniotonowego. Kolejno: f - częstotliwość w Hz, U+ napięcie w mV przy membranie wypchniętej, Uo - napięcie przy membranie w spoczynku, U- - napięcie przy membranie wciściętej,
....f....||....v+..|....Vo..|....V-..|
.........||.........|.........|.........|
...200..||....88..|....93..|....82..|
...300..||...167..|...166..|..150..|
...400..||...278..|...274..|..250..|
...500..||...403..|...395..|..376..|
...600..||...509..|...510..|..505..|
...700..||...600..|...607..|..616..|
...800..||...679..|...693..|..711..|
...900..||...763..|...784..|..803..|
..1000..||...838..|...861..|..884..|
..1100..||...876..|...896..|..917..|
..1200..||...873..|...899..|..910..|
..1300..||...884..|...908..|..920..|
..1400..||...924..|...935..|..949..|
..1500..||...935..|...956..|..963..|
..1600..||...950..|...966..|..974..|
..1800..||...984..|...993..|.1000..|
..2000..||..1004..|.1014..|.1200..|
Czyli wyniki potwierdzają teorię: głębokość modulacji sprowadza się do ułamka decybela, i to przy nierealnych podczas normalnego grana odchyleniach membrany GDN. Powyżej częstotliwości 2kHz (a więc w zakresie maksymalnej czułości słuchu) wszelki wpływ GDN na sygnały w torze średniotonowym zanika, bowiem głośnik niskotonowy zostaje dla tych częstotliwości zwarty kondensatorem 56uF.