Нужно ли демпфировать НЧ громкоговоритель

 

Abbasz = В этой теме речь шла об простом улучшении звучания громкоговорителя, путем включения последовательно со звуковой катушкой накальной обмотки трансформатора Телефункен, переводящей режим питания головки в токовый. Я когда-то попробовал включить накальную обмотку силовика от приемника Телефункен 7001 в разрыв акустического провода – подтверждаю, эффект был волшебный!

 

Нужно ли электрически демпфировать НЧ громкоговоритель?! Мои эксперименты с громкоговорителем Клангфилм открыли мне глаза и уши на то, что демпфировать громкоговоритель низким выходным сопротивлением усилителя вредно. Дело в том, что такое демпфирование вызывает объективные искажения переходных процессов на средних частотах.

 

А Лихницкий

 

А теперь физика

 

НЧ, и в еще большей степени. широкополосный громкоговоритель имеют кроме основного резонанса еще и другие резонансы в основном на средних частотах. Каждый такой резонанс (как и основной) усилителем с низким выходным сопротивлением демпфируется электро-механически. Это значит, что механическая энергия, накопленная диффузором на резонансе, превращается в звуковой катушке в противо-ЭДС по отношению к подаваемому на зажимы громкоговорителя сигналу, которая вызывает появление силы, тормозящей диффузор.

Например, действующая на зажимах громкоговорителя с частотой резонанса вспышка тона после ее окончания будет продолжена ЭДС, генерируемой звуковой катушкой с затуханием, но со скачком фазы на 180 град в момент окончания вспышки.

То есть, при электромеханическом демпфировании резонансов громкоговорителя усилителем мы сталкиваемся с беспредельными по ширине спектра скачками фазы. Конечно хуже всего в этом случае ведут себя транзисторные усилители с ООС, но и ламповым, особенно триодным, достается на орехи.

И еще, механическая энергия резонансных колебаний, накопленная всем диффузором, должна тормозится звуковой катушкой, то есть – вершиной диффузора.

К чему это приводит? К образованию параметрических колебаний диффузора, распространяющихся вдоль образующей диффузора. Напомню только, что эти явления очень неприятны на слух, но это отдельная тема. Итак, возникает уже не раз обсужденная идея управлять громкоговорителем от источника тока (скажем с выхода пентода). Но, тогда что делать с основным резонансом, который в этом случае может возвышаться на 20 дБ и даже выше?

Предлагается следующее техническое решение с пентодным управлением громкоговорителем:

Частоту НЧ среза выходного трансформатора предлагается делать в два три раза выше частоты основного резонанса. Тогда основной резонанс будет частично демпфироваться внутренним элементарным омическим сопротивлением выходной обмотки трансформатора, а среднечастотные, которые оказываются в полосе выходного трансформатора, демпфироваться пентодом уже не будут.

Ваши соображения относительно идеи?

 

А Лихницкий

 

Аркадий = Здравствуйте Анатолий Маркович! Так что же это получиться!? Если мы имеем динамик с нижней резонансной частотой в 40 Гц, нужно трансформатор делать с частотой среза, если я правильно понял, - 3 дБ, 80 Гц. Тогда спад АЧХ по НЧ будет начинаться с 400-500 Гц. Ни о каком применении широкополосников тогда и речи быть не может. Не говоря уже об НЧ.

 

Аркадий! Нужно опираться на цифры. Например, мой громкоговоритель Клангфильм имеет частоту основного резонанса 19 Гц. Выбираем 60 Гц как частоту среза выходного трансформатора на уровне -3 дБ. За счет подъема АЧХ громкоговорителя при приближении к слабо задемпфированному резонансу упомянутые -3 дБ без труда можно скомпенсировать до 0 дБ. Далее, вплоть до частоты основного резонанса громкоговорителя за счет взаимной компенсации НЧ спада выходного трансформатора подъемом резонансной кривой АЧХ громкоговорителя сквозную характеристику без особого труда можно выстроить в линейку. Все это легко считается. Ясный Сокол может, наверное, написать статью о таком расчете, а мы ее с удовольствием опубликуем.

 

А Лихницкий

 

Аркадий = Анатолий Маркович, интересную тему затронули! По моим наблюдениям любому громкоговорителю нужно оптимальное демпфирование. Т.е. не усилители тока или напряжения, а нечто среднее. На НЧ вблизи основного резонанса ГГ все равно нужен почти усилитель напряжения, на середине – почти усилитель тока. Насколько "почти" – зависит от динамика.

 

Правильно! И я об этом.

 

Аркадий = С трансформатором идея какая-то неправильная. У выходной обмотки низкое сопротивление только по постоянному току.

 

Это не верно! Выходной импеданс трансформатора падает, начиная с частоты ограничения НЧ (с уровня - 3 дБ) и переходит на постоянном токе в омическое сопротивление вторичной обмотки. При отступе от этой частоты в два, три раза вниз, модуль сопротивления вторичной обмотки будет соответственно в 2-3 ниже, чем сопротивления звуковой катушки громкоговорителя. Так что требуемый коэффициент демпфирования будет обеспечен. Ну а с внесенной в эквивалентную схему громкоговорителя реактивностью индуктивной составляющей сопротивления обмотки и связанного с этим сдвигом резонансной частоты громкоговорителя не трудно разобраться методом электромеханических аналогий.

 

А Лихницкий

 

Но Нейм = И какой смысл потерять нижний бас?

 

В моем варианте теряется только та часть баса, которая лежит ниже частоты основного резонанса. Но ведь там бас из-за нелинейности подвеса всегда "не вкусный".

 

Но Нейм = Могу предложить способ не потерять, а найти нижний бас. Подключить басовик через транс от единиц герц. Дальше дроссель с большой индуктивностью и низким активным сопротивлением, параллельно дросселю резистор. Нижний бас пойдет через дроссель – демпфирование, а середина через резистор – "почти" токовое управление. Номиналы подобрать исходя из линейной АЧХ.

 

Моя идея свободна от лишних электро-элементов и в этом ее главное достоинство!

 

Олег = Многое (почти все) до меня тут уже сказали. Так что я к шапошному разбору. Да и мнение мое – скромное. Эпиграф. А я думаю, чегой-то фирма Lowter к своим динамикам рекомендовала двухтактный усилитель на пентодах EL-34? А оно воно того как! Другая сторона – идея "обрезания" нижней граничной частоты транса. Она, в свою очередь, делится на две составляющие: 1) Подобрать такой динамик, шоб... ну в общем всем понятно! Тяжелый лопух с Ft = 19 Гц. И как такой лопух доберется до середины? Не говоря уже о верхушке! Что ж, приходим к многополосности. Изобрели велосипед. А с ним и весь многополосный геморрой, включая финансовые и пр. ресурсы.

 

Олег! Лично я остановился на Клангфилме на замшевом подвесе. Он имеет основной резонанс на 19 Гц. и его полоса распространяется вверх до 3,5 кГц. Чувствительность 96 дБ/Вт/м.

ВЧ динамик диффузорный Сиеменс, который вытягивает от 3,5 до 14 кГц. и ни каких фильтров (ВЧ включен через разделительный конденсатор того же Сиеменса). Стыковка получилась на слух практически идеальная – физически это трудно объяснить. Так что многополосного гемороя у меня нет. А к звучанию своей системы я уже пристрастился как наркотику и мне другого наркотика не надо.

 

А Лихницкий

 

Но Нейм = Положим, мы лопух отложим. Возьмем ШП. При обряде обрезания трансформатора ниже частоты среза мы получим неуправляемый самозвучащий инструмент. Да, выходит тут мы подходим к проектированию АС как к музыкальному инструменту! Опять со всеми вытекающими: сколько даже просто хороший мастер оценивает свои скрипочки? Десятки и, часто, сотни тысяч долларов! Дальше продолжать не стану... А, вот тут, простите, пущу ветры в лужу: зачем так гоняться за линейностью фазы ниже 100 Гц?

 

Мнение Сергея Шабада

 

Михаил = Сергей, получив различие индуктивностей обмоток 6,3 В и 5 В более чем в 2 раза, Вы должны были бы усомниться в корректности Ваших измерений, ибо их индуктивности должны отличаться примерно на 12 %.

 

Сергей Шабад = Михаил, я думаю, что все правильно. 6,3 вольтовая обмотка намотана проводом диаметром (на глаз) около 0,8-0,9 мм., а 5 вольтовая обмотка проводом 0,5-0,6 мм., при этом обмотка из более толстого провода занимает на каркасе 30 % высоты окна, соответственно, обмотка из более тонкого провода займет всего около 15 % высоты окна. В данном случае для отношения величин индуктивностей играет существенную роль отношение размеров обмоток.

Приведенные мною цифры я получил, разделив на квадрат коэффициента трансформации индуктивность первичной обмотки, которую, в свою очередь я определил исходя из тока покоя транса, а он, у хороших трансов, не должен превышать 20 – 50 мА. Возможно об этом трансе я подумал слишком хорошо и получил несколько завышенные цифры, но даже если его ток холостого хода составляет 100 мА, индуктивность обмотки 6,3 В. составит около 6,5 мГн.

Кроме того, если Вы внимательно читали сообщения А Лихницкого, то там шла речь о благотворном влиянии именно большой индуктивности. Я же в своих умозрительных построениях "нуля" не приметил, а он существенно меняет картину.

Скорее речь шла о благотворном влиянии токового управления громкоговорителем. Мои измерения не противоречат результатам эксперимента АМЛ-а:

Индуктивность в 0,3 - 0,6 мГн, позволяет получить электрическое демпфирование на частоте основного резонанса, а затем плавно переводит громкоговоритель в режим токового управления. Судите сами, на частоте основного резонанса сопротивление накальной обмотки практически чисто активное и составляет несколько десятых долей Ома. Затем сопротивление плавно растет (прямо пропорционально частоте), и уже на частоте 1000 Гц составляет (в зависимости от используемой обмотки) от 2 Ом до 4 Ом. На частоте 5 кГц – от 9,5 до 19 Ом.

Налицо до гениальности простое техническое решение токового управления динамиком при наличие электрического демпфирования, при чем частота среза полученного фильтра остается за пределами полосы, отведенной для динамика! Сравните это решение, с другими, в которых применяются обратные связи, раздельные полосы усиления и т.д., и т.п.

 

Опубликовано:
aovox
Неизвестный Анатолий Лихницкий - Часть 1
Неизвестный Анатолий Лихницкий - Часть 1

Создано:

Автор

Разработка сайта webtraktor