Евгенич
2 ранг
- Регистрация
- 29 Май 2022
- Сообщения
- 16
- Реакции
- 27
- Репутация
- 6
- Имя
- Sound Ex
(Продолжение «TQWT. Или чем бы прибить 3-ю моду. часть 2, лабораторная» )
- вопрос из зала: «Ну а если все-таки оооочень хочется, можно ли ну хоть что-то прибить в конце то концов?!»
Попробуем
…. сыграть на неоднородности установившихся процессов колебания воздуха (читай стоячих волн) в различных участках/сечениях ТЛ.
Вот типичные картины этих процессов в некоей ТЛ-ОЕ+дин на первых 2-х модах (для простоты здесь динамик выбран максимально легкий и мягкий) :
Каждый хоть раз да пробовал определять направление ветра по … «мокрому …. пальцу».
Вот и мы попробуем «ветер на палец» засунув его трубу в разных точках.
Понятно, что в пучности давления (первая картинка с F1) палец ничего не почувствует , на второй же он сразу замерзнет от ветра))
Логично предположить, что если мы создадим некие помехи/препятствия колебаниям воздуха в пучностях и узлах (скорости/давления, и наоборот)
получившейся системы, то ситуации в этих точках будут разные. Пучность давления этого препятствия просто «не заметит»- там колебаний воздуха нет
– нечему и мешать. Наоборот, в пучностях скорости «препятствия» возымеют наибольшее воздействия.
Примерно так:
Слева мы организовали некоторые препятствия (например, диафрагмы), справа – просто разместили в канале некий демпфирующий материал.
Сначала поглядим мультики в симуляторе. Предварительно я составил систему ТЛ-ОЕ+дин (а-ля рез-р Гельмгольца) с условными размерами
TL= 1, 42 м и измеренными модами: F0≈ 50 Гц ; F1≈ 130 Гц ; F2≈ 230 Гц.
Попробуем придавить 2-ю моду вставив пару препятствий в узлах давления ТЛ (равно-пучностях колебательной скорости воздуха).
Напоминаю, что зонды меряют давление в точках.
2-я мода F2≈ 230 Гц : (слева без "фильтра", справа с "фильтром")
и в 3Д для наглядности:
На лицо снижение в «выхлопе» (синий зонд) – 18% , внутри самой ТЛ (зеленый зонд) – 14%, без особого изменения в дине – 5% Что нам и нужно!
Но что же происходит на «рабочих»-нужных нам модах?
1-я мода F2≈ 130 Гц :
Замечательно! На ситуации в самой ТЛ практически никак не сказалось …почувствовал только дин – его нагрузочный объем явно начали подпирать.
Но на него и его условную «рассредоточенную» модель пока не будем обращать внимание.
0-я мода F0≈ 50 Гц :
И тут тоже весьма неплохо – разница в выхлопе всего 3%!
Теперь, проверим на натуре. Возьмем ТЛ-ОЕ из предыдущих опытов. Например, такую:
Это TЛ-ОЕ LOE ≈ 1,1 м с динамиком Panasonic “RD90”* (Fs= 86 Hz, Sэф≈50 см², Vas≈2,6л, Mms=4,6 g, Cms=0,00075 m/N)
И труба эта уже упоминалась во второй части
Меряем исходную Z-характеристику:
Ого! Параметры чуть-чуть ушли за год:
F2 была 262 Гц, стала 254 Гц. Но не суть. Рисунок здесь для понимания, на каком расстоянии от среза трубы будем устанавливать «препятствие».
Пучность давления по F2 (фиолетовая кривая на рисунке выше) расположена на 0,3 м.
Очевидно, что пучность скорости на F2 будет на дистанции в 2 раза больше, равным λ/2 .
Т.е.: для F2 254 Гц λ = 343/254 ≈ 1,35 м, λ/2 ≈ 0,68 м. С учетом поправки по Рэлею – минус 3 см (у нас труба как бы удлинена на эти 3 см,
и пучность скорости тоже как бы чуть вынесена за ее пределы), итого l = ≈ 0,65 м.
«Лепим» препятствия: диафрагмы разного диаметра и уплотнения разной …плотности:
… и загоняем по очереди внутрь на 65 см:
Меряем.
Сводим результаты в таблицу:
Итого:
- установка в нужных местах диафрагм (или других акустических фильтров) прекрасно помогает подавлять любые желаемые моды
- чем выше частота, тем проще подавлять моду
- чем меньше диафрагма, тем больше подавление
- допустимый минимум диафрагмы будет определяться, допустимым уровнем подавления уже нулевой моды – поток на F0 ламинарный
и в какой-то момент даже ему будет трудно бегать туда-сюда через «дырочку»
- любое сплошное/объемное заполнение кроме «целевой» моды будет всегда подавлять и F0, увы ((
Вывод: РАВНОМЕРНО заполнять/обклеивать демпфером, соответственно, объем/стенки в ТЛ-резонаторе не имеет смысла –
у нас на руках уже есть «карта» желаемых и НЕ-желаемых стояков по длине ТЛ с точностью до сантиметра.
Зачем гробить отдачу на «своих модах»?
Минимальный демпфер на стенках конечно же нужен, чтобы сама труба/ТЛ-канал не дребезжали и не излучали. Но если вы сделайте правильную ТЛ-трубу)),
то и этого вам делать не обязательно.
Желающие получить теоретическое обоснование сего процесса пожалуйте опять же к мэтру Ржевкину (Курс лекций по теории звука (1960), стр. 150, 154,
«Проводимость отверстия», стр.192 «Акустические фильтры»)
Еще несколько соображений по итогам экспериментов.
1. Уже показывал в лабораторной работе , что «сглаженность углов» (ее влияние на общую добротность ТЛ) начинает сказываться на верхних модах примерно с 300 Гц.
Таким образом, подавление верхних мод можно также обеспечить по возможности конструктивно размещая повороты ТЛ «без сглаживания» в местах с пучностями
колебательной скорости на целевых модах. А вот F0 и F1 ваших «зализываний» просто не заметят!))
2. Разумеется, картинка ТЛ с диафрагмой:
..вызывает прямые аналогии с … классическими глушителями огнестрельного оружия)) :
(ну и, отчасти, с автомобильными). И, вообще говоря, думаю, так оно и есть))
Здесь у нас в роли «F0» …сама пуля)))
Но привел я эти «параллели» токмо для попытки анализа (и только !) вот примерно таких конструкций АО:
(взято отсюда и отсюда)
Считается, что такие АО тоже представляют из себя трансмиссионные линии (ТЛ). И сам «лабиринт»/канал вроде бы тут присутствует. Но, думаю,
поскольку здесь убиваются все верхние моды (из-за слишком/относительно частых изменений сечения ТЛ-канала), сильно подозреваю,
что как таковых стоякОвых резонансов в них практически не образуется. И, в конечном счете, опять же остается только нулевая мода,
т.е. резонанс с присоединенной массой воздуха в канале.
Вот и получается интересная картина: вставляя внутрь канала ТЛ по сути ПАС для верхних мод мы фактически получаем АО-ОЯ,
но со значительно бОльшей присоединенной массой ! До свидания АО-ТЛ, здравствуй продвинутый АО-ОЯ! )))
оригинал тут
■
зы. …и да, первые известные на Земле АО-ТЛ тоже поначалу вызывали ступор)))
*кадр из фильма «Одиссея 2001» Кубрика
- вопрос из зала: «Ну а если все-таки оооочень хочется, можно ли ну хоть что-то прибить в конце то концов?!»
Попробуем
…. сыграть на неоднородности установившихся процессов колебания воздуха (читай стоячих волн) в различных участках/сечениях ТЛ.
Вот типичные картины этих процессов в некоей ТЛ-ОЕ+дин на первых 2-х модах (для простоты здесь динамик выбран максимально легкий и мягкий) :
Каждый хоть раз да пробовал определять направление ветра по … «
Вот и мы попробуем «ветер на палец» засунув его трубу в разных точках.
Понятно, что в пучности давления (первая картинка с F1) палец ничего не почувствует , на второй же он сразу замерзнет от ветра))
Логично предположить, что если мы создадим некие помехи/препятствия колебаниям воздуха в пучностях и узлах (скорости/давления, и наоборот)
получившейся системы, то ситуации в этих точках будут разные. Пучность давления этого препятствия просто «не заметит»- там колебаний воздуха нет
– нечему и мешать. Наоборот, в пучностях скорости «препятствия» возымеют наибольшее воздействия.
Примерно так:
Слева мы организовали некоторые препятствия (например, диафрагмы), справа – просто разместили в канале некий демпфирующий материал.
Сначала поглядим мультики в симуляторе. Предварительно я составил систему ТЛ-ОЕ+дин (а-ля рез-р Гельмгольца) с условными размерами
TL= 1, 42 м и измеренными модами: F0≈ 50 Гц ; F1≈ 130 Гц ; F2≈ 230 Гц.
Попробуем придавить 2-ю моду вставив пару препятствий в узлах давления ТЛ (равно-пучностях колебательной скорости воздуха).
Напоминаю, что зонды меряют давление в точках.
2-я мода F2≈ 230 Гц : (слева без "фильтра", справа с "фильтром")
и в 3Д для наглядности:
На лицо снижение в «выхлопе» (синий зонд) – 18% , внутри самой ТЛ (зеленый зонд) – 14%, без особого изменения в дине – 5% Что нам и нужно!
Но что же происходит на «рабочих»-нужных нам модах?
1-я мода F2≈ 130 Гц :
Замечательно! На ситуации в самой ТЛ практически никак не сказалось …почувствовал только дин – его нагрузочный объем явно начали подпирать.
Но на него и его условную «рассредоточенную» модель пока не будем обращать внимание.
0-я мода F0≈ 50 Гц :
И тут тоже весьма неплохо – разница в выхлопе всего 3%!
Теперь, проверим на натуре. Возьмем ТЛ-ОЕ из предыдущих опытов. Например, такую:
Это TЛ-ОЕ LOE ≈ 1,1 м с динамиком Panasonic “RD90”* (Fs= 86 Hz, Sэф≈50 см², Vas≈2,6л, Mms=4,6 g, Cms=0,00075 m/N)
И труба эта уже упоминалась во второй части
Меряем исходную Z-характеристику:
Ого! Параметры чуть-чуть ушли за год:
F2 была 262 Гц, стала 254 Гц. Но не суть. Рисунок здесь для понимания, на каком расстоянии от среза трубы будем устанавливать «препятствие».
Пучность давления по F2 (фиолетовая кривая на рисунке выше) расположена на 0,3 м.
Очевидно, что пучность скорости на F2 будет на дистанции в 2 раза больше, равным λ/2 .
Т.е.: для F2 254 Гц λ = 343/254 ≈ 1,35 м, λ/2 ≈ 0,68 м. С учетом поправки по Рэлею – минус 3 см (у нас труба как бы удлинена на эти 3 см,
и пучность скорости тоже как бы чуть вынесена за ее пределы), итого l = ≈ 0,65 м.
«Лепим» препятствия: диафрагмы разного диаметра и уплотнения разной …плотности:
… и загоняем по очереди внутрь на 65 см:
Меряем.
Сводим результаты в таблицу:
Итого:
- установка в нужных местах диафрагм (или других акустических фильтров) прекрасно помогает подавлять любые желаемые моды
- чем выше частота, тем проще подавлять моду
- чем меньше диафрагма, тем больше подавление
- допустимый минимум диафрагмы будет определяться, допустимым уровнем подавления уже нулевой моды – поток на F0 ламинарный
и в какой-то момент даже ему будет трудно бегать туда-сюда через «дырочку»
- любое сплошное/объемное заполнение кроме «целевой» моды будет всегда подавлять и F0, увы ((
Вывод: РАВНОМЕРНО заполнять/обклеивать демпфером, соответственно, объем/стенки в ТЛ-резонаторе не имеет смысла –
у нас на руках уже есть «карта» желаемых и НЕ-желаемых стояков по длине ТЛ с точностью до сантиметра.
Зачем гробить отдачу на «своих модах»?
Минимальный демпфер на стенках конечно же нужен, чтобы сама труба/ТЛ-канал не дребезжали и не излучали. Но если вы сделайте правильную ТЛ-трубу)),
то и этого вам делать не обязательно.
Желающие получить теоретическое обоснование сего процесса пожалуйте опять же к мэтру Ржевкину (Курс лекций по теории звука (1960), стр. 150, 154,
«Проводимость отверстия», стр.192 «Акустические фильтры»)
Еще несколько соображений по итогам экспериментов.
1. Уже показывал в лабораторной работе , что «сглаженность углов» (ее влияние на общую добротность ТЛ) начинает сказываться на верхних модах примерно с 300 Гц.
Таким образом, подавление верхних мод можно также обеспечить по возможности конструктивно размещая повороты ТЛ «без сглаживания» в местах с пучностями
колебательной скорости на целевых модах. А вот F0 и F1 ваших «зализываний» просто не заметят!))
2. Разумеется, картинка ТЛ с диафрагмой:
..вызывает прямые аналогии с … классическими глушителями огнестрельного оружия)) :
(ну и, отчасти, с автомобильными). И, вообще говоря, думаю, так оно и есть))
Здесь у нас в роли «F0» …сама пуля)))
Но привел я эти «параллели» токмо для попытки анализа (и только !) вот примерно таких конструкций АО:
(взято отсюда и отсюда)
Считается, что такие АО тоже представляют из себя трансмиссионные линии (ТЛ). И сам «лабиринт»/канал вроде бы тут присутствует. Но, думаю,
поскольку здесь убиваются все верхние моды (из-за слишком/относительно частых изменений сечения ТЛ-канала), сильно подозреваю,
что как таковых стоякОвых резонансов в них практически не образуется. И, в конечном счете, опять же остается только нулевая мода,
т.е. резонанс с присоединенной массой воздуха в канале.
Вот и получается интересная картина: вставляя внутрь канала ТЛ по сути ПАС для верхних мод мы фактически получаем АО-ОЯ,
но со значительно бОльшей присоединенной массой ! До свидания АО-ТЛ, здравствуй продвинутый АО-ОЯ! )))
оригинал тут
■
зы. …и да, первые известные на Земле АО-ТЛ тоже поначалу вызывали ступор)))
*кадр из фильма «Одиссея 2001» Кубрика
