Механическая добротность громкоговорителя

[Конструктор]

Штирлиц закурил и задумался. Затикал метроном, и Ефим Копелян откуда-то из-под стола начал вещать:
"Информация к размышлению. Разные динамики с одинаковым размером диффузора имеют разную механическую добротность. То, что механическая добротность имеет конечную величину, может означать только одно - есть механические потери. Это могут быть только потери на трение, другие науки неизвестны. То, что при одинаковых размерах диффузора потери разные, может означать, что помимо аэродинамики есть ещё что-то. Трение может быть сухим, вязким (жидкостным), или смешанным, когда присутствует и то и другое. Оно может возникать при скольжении, качении и деформации. Есть ещё трение покоя. В динамике нет ни скольжения, ни качения. Но есть деформация. Что деформируется в ГД? Там деформируется всё - центральная шайба, диффузор, подвес. В центральной шайбе и диффузоре жидкости нет, значит там трение чисто сухое - между волокон материала, из которого они состоят. При деформация волокнистых материалов на микроскопическом уровне возникает трение скольжения, поскольку волокна скользят друг об друга. Подвес у некоторых динамиков может быть пропитан, там возможна вязкая составляющая трения. Подвес может быть резиновым, поэтому и там может быть вязкая составляющая, т.к. резина по свойствам близка к жидкости. Чем отличаются динамики с разной добротностью друг от друга? Микродинамикой. Что такое "микродинамика", и с чем её едят? На одной системе послезвучия инструментов слышны долго, а на других их почти нет. Вот это и есть микродинамика. На какую величину смещается диффузор при подаче на него сигнала? Амплитуда колебаний обратнопропорциональна квадрату частоты колебаний при равном звуковом давлении. Если на частоте 50 Гц диффузор смещается на 1 миллиметр, то на частоте 500 Гц, при том же звуковом давлении он будет смещаться на 10 микрон, на частоте 5кГц - на 100 нанометров. Если уровень громкости убрать на 20дб, то смещение на 5кГц составит уже 1 нанометр. Если убавить ещё, речь будет идти об ангстремах. Какие ещё известны примеры сухого трения в волокнистых материалах? Набивка корпуса АС волокнистыми материалами создаёт потери энергии звуковой волны - это трение скольжения волокон друг о друга во время вибрации материала".

 

[Марков Николай]

Понял, вопрос в определениях.

 

[Ден123]

... И спросил Конструктор радиотехника. И ответил радист вопросом на вопрос: а что, в законе Гука, описывающем деформацию тел, есть постоянная составляющая?..
Но решил посоветоваться радист с коллегой-аксакалом. И сказал аксакал: если есть сухое трение, не вернётся колдобина в исходное нулевое положение. Надо приложить к динамику постоянное напряжение, потом медленно убрать его (например, по экспоненте). Весь процесс проводить под онлайн-контролем лазерного длинномера с выходом на порт ПК. Потом - поменять полярность. На какую-то величину (1 мкм, 10 мкм, 100мкм?) диффузор не вернётся в исходное нулевое положение. Так мы получим возможность измерить сухое трение в конкретном динамике. Если эта величина будет значительной - можно о чём-то говорить.
Сухое трение эквивалентно отсечке сигнала малого уровня шумоподавителем с очень малой постоянной времени срабатывания и отпускания. Такие искажения очень заметны на слух при маленькой громкости, и должны были бы быть слышны. Однако, подаём на динамик микроВатты, суём его в ухо и... слушаем музыку без отсечки в области перехода через ноль. следовательно, в первом (и втором) приближении, все механические потери в подвижке - от вязкого трения.

Вероятно за 35 лет физика движения, механика и прочее очень сильно поменялись.
В подвесе однозначно сухое трение и его "разновидность" - трение покоя. Вязкостное трение при деформации смещения конечно возможно при условии работы в жидкой среде.

Остаточная деформация конечно является сухим треием и она присутствует в полной мере: достаточно положить любой гд горизонтально на месяц-полтора и получите остаточную деформацию в самом лучшем виде.
Насчет отсечки при переходе через 0 - вас сильно обманули, монами. Катушка перемещается в магнитном поле и ей фиолетово на сухое трение, пока F=BLI*sina превышает силу трения. Кроме того, поскольку подвижка уже выведена из состояния покоя, то при возвратном движении и приближении к 0 имеет место инерция массы подвижки, которая с легкостью компенсирует сухое трение и остаточную деформацию.
Стоит вспомнить, что гд начинают играть сильно лучше после длительного прогрева, отчасти это связано со снижением сил сухого трения в подвесах.
Тем не менее, вы правильно подметили, что при малых сигналах, например в диапазоне Fтрения*2>F(BLIsina) > Fтрения, имеет место почти описанный вами принцип, только без отсечки, но с резким снижением чувствительности гд. При F(BLIsina) = Fтрения*2
снижение примерно вдвое, при F(BLIsina) = Fтрения*1,12 излучения сигнала вообще не будет осуществляться, но уже в силу других причин: например, противоэдс катушки, движущейся в магнитном поле, сопротивление излучению...

 

[Святослав_]

Да можете провести простенький эксперимент. Подайте на динамик один милливатт, или даже его долю, при полнейшей тишине в окружающем просранстве. И послушайте, как ваша теория накрывается медным тазом.

 

[Конструктор]

Да можете провести простенький эксперимент. Подайте на динамик один милливатт, или даже его долю, при полнейшей тишине в окружающем просранстве.

На любой динамик, или на какой-то конкретный? А что там можно услышать на одном милливатте? Какие-то звуки, безусловно будут слышны. Но при динамическом диапазоне в 60дб уровень -60дБ от 1 ватта - это 1 микроватт, не милливатт. Милливатт - это -30дБ.

 

[Александр Бокарёв]

На микроуровнях проявляется разрешение динамика, а оно завязано и на толщину мембраны, на ее массу, на гибкость подвижки, на чуткость и отдачу. Но что будет на высокой мощности- другой вопрос. Вылезут задавленные внутренним трением резонансы и прощай звук, здравствуйте вопли и собачий вой.

На любой динамик, или на какой-то конкретный? А что там можно услышать на одном милливатте? Какие-то звуки, безусловно будут слышны. Но при динамическом диапазоне в 60дб уровень -60дБ от 1 ватта - это 1 микроватт, не милливатт. Милливатт - это -30дБ.

10 милливатт в колонке- нормальный комфортный уровень .
Вспомни карманные приемники, 30 милливатт - норма. 250 Мвт ОЧЕНЬ МОЩНЫЙ ПРИЕМНИК.

 

[Святослав_]

На любой динамик, или на какой-то конкретный? А что там можно услышать на одном милливатте? Какие-то звуки, безусловно будут слышны. Но при динамическом диапазоне в 60дб уровень -60дБ от 1 ватта - это 1 микроватт, не милливатт. Милливатт - это -30дБ.

Да на любой динамик, но сигнал выше его основного резонанса, а ухо поднесите к нему вплотную. Хоть на микроватте. Преодолеете порог чувствительности уха, а динамик будет звучать.
Провод звуковой катушки будет шевелиться в магнитном поле зазора и на нановатте.
Передавая колебания на диффузор, а он - в окружающую среду.

 

[Конструктор]

Да на любой динамик, но сигнал выше его основного резонанса, а ухо поднесите к нему вплотную. Хоть на микроватте. Преодолеете порог чувствительности уха, а динамик будет звучать.
Провод звуковой катушки будет шевелиться в магнитном поле зазора и на нановатте.
Передавая колебания на диффузор, а он - в окружающую среду.

Это очень странный эксперимент. Какое-то жжжж будет на любом динамике на любой мощности. Надо включать два разных динамика - с высокой добротностью, и с низкой. И смотреть разницу в звуке. Я нередко сталкивался с ситуацией, когда подключаешь новую АС к усилителю, и начинаешь слышать звуки, которых раньше на этой записи не слышал.

 

[Александр Бокарёв]

Это очень странный эксперимент. Какое-то жжжж будет на любом динамике на любой мощности. Надо включать два разных динамика - с высокой добротностью, и с низкой. И смотреть разницу в звуке. Я нередко сталкивался с ситуацией, когда подключаешь новую АС к усилителю, и начинаешь слышать звуки, которых раньше на этой записи не слышал.

Именно так. Недавняя настройка 4-полосных Диатонов 301 заставила владельца колонок заново прослушать всю фонотеку , появилось много новых неслышимых ранее звуков и оттенков. А меня удивило сочетание уникальных по свойствам и возможностям динамиков с откровенно уродскими ,позорными, хотя и навороченными, фильтрами.
Хотя, мог быть и такой подход, когда в линейке намеренно создавались колонки с неважным звуком, а следующие по уровню , более дорогие, уже звучали как надо, и все выбирали их.

 

[Распони Туринский]

Вероятно за 35 лет физика движения, механика и прочее очень сильно поменялись.
В подвесе однозначно сухое трение и его "разновидность" - трение покоя. Вязкостное трение при деформации смещения конечно возможно при условии работы в жидкой среде.

Остаточная деформация конечно является сухим треием и она присутствует в полной мере: достаточно положить любой гд горизонтально на месяц-полтора и получите остаточную деформацию в самом лучшем виде.
Насчет отсечки при переходе через 0 - вас сильно обманули, монами. Катушка перемещается в магнитном поле и ей фиолетово на сухое трение, пока F=BLI*sina превышает силу трения. Кроме того, поскольку подвижка уже выведена из состояния покоя, то при возвратном движении и приближении к 0 имеет место инерция массы подвижки, которая с легкостью компенсирует сухое трение и остаточную деформацию.
Стоит вспомнить, что гд начинают играть сильно лучше после длительного прогрева, отчасти это связано со снижением сил сухого трения в подвесах.
Тем не менее, вы правильно подметили, что при малых сигналах, например в диапазоне Fтрения*2>F(BLIsina) > Fтрения, имеет место почти описанный вами принцип, только без отсечки, но с резким снижением чувствительности гд. При F(BLIsina) = Fтрения*2
снижение примерно вдвое, при F(BLIsina) = Fтрения*1,12 излучения сигнала вообще не будет осуществляться, но уже в силу других причин: например, противоэдс катушки, движущейся в магнитном поле, сопротивление излучению...

Приветствую, Ден123!

Самая мысль о том, что при прослушивании музыки имеет место вязкостное трение и остаточная деформация [и звука в том числе] повергла меня в состояние квантово-урологического уныния и отбила желание слушать что-либо! Единственный выход --- применять динамики на основе высокочастотной плазмы (в которой тоже имеют место звуковые колебания).
А если серьезно, то производители динамиков могли бы указывать предпочтительное расположение динамика при его хранении, чтобы мы не напоролись на остаточную деформацию подвижной системы и как следствие --- смещение механо-акустического нуля.
Добавлю, что согласно учению Стефана-Больцмана-Максвелла, электроны, как материальные частицы, имеющие гравитационную массу, под действие силы гравитации стараются расположиться в "нижней" части проводника. Прошу учесть это при разработке звуковых катушек динамиков ​

 

[Александр Бокарёв]

Приветствую, Ден123!

Самая мысль о том, что при прослушивании музыки имеет место вязкостное трение и остаточная деформация [и звука в том числе] повергла меня в состояние квантово-урологического уныния и отбила желание слушать что-либо! Единственный выход --- применять динамики на основе высокочастотной плазмы (в которой тоже имеют место звуковые колебания).
А если серьезно, то производители динамиков могли бы указывать предпочтительное расположение динамика при его хранении, чтобы мы не напоролись на остаточную деформацию подвижной системы и как следствие --- смещение механо-акустического нуля.​

Слышал , что подвижка у Лоутеров , стоящих в колонках, медленно стекает вниз от времени и катушка начинает цеплять зазор. Выход простой. развернуть динамик на 180 и послушать еще пару десятков лет.

Плазменный ВЧ излучатель довелось услышать на выставке Росхаенда года 4 назад.
Точность всех вч звуков приятно поразила.

 

[Конструктор]

Единственный выход --- применять динамики на основе высокочастотной плазмы (в которой тоже имеют место звуковые колебания).

​

Электростаты. Замечательный излучатель с почти нулевой массой подвижки. И никаких потерь на трение. Кто-нибудь когда-нибудь слышал, чтобы электростат забубнил?

 

[Александр Бокарёв]

Электростаты. Замечательный излучатель с почти нулевой массой подвижки. И никаких потерь на трение. Кто-нибудь когда-нибудь слышал, чтобы электростат забубнил?

Не скажу про электростаты, их довелось послушать небольшого размера, там все классно, только без низов, а вот Магнепаны в 2006 году , на ТОЙ САМОЙ выставке , впечатлили навсегда.

 

[Rezvoy]

Электростаты. Замечательный излучатель с почти нулевой массой подвижки. И никаких потерь на трение. Кто-нибудь когда-нибудь слышал, чтобы электростат забубнил?

Не довелось- ни один НЧ толком не отрабатывал.

 

[Конструктор]

Не скажу про электростаты, их довелось послушать небольшого размера, там все классно, только без низов,

Вот двухметровые. http://www.finalsound.ru/rus/inverter/?action=shwprd&id=271
От 38 Гц заявлено.
Но цена выше ляма меня убивает.

 

[Александр Бокарёв]

Вот двухметровые. http://www.finalsound.ru/rus/inverter/?action=shwprd&id=271
От 38 Гц заявлено.
Но цена выше ляма меня убивает.

Цену проще нарисовать, чем частотку и не лживую .Иначе вопросов не оберешься.
В этих излучателях есть волшебная средина, заставляющая начхать на остальное.

 

[Rezvoy]

Я слышал большие - там баса нет да и середина так себе и верха мало если цельная панель. А если полосами - всё равно баса нет.

 

[Александр Бокарёв]

Я слышал большие - там баса нет да и середина так себе и верха мало если цельная панель. А если полосами - всё равно баса нет.

Слушал и наши АСЭ, собранные из отдельных кирпичей. Стерео для отдельного прибитого гвоздем к креслу слушателя. Баса нет.

 

[Конструктор]

Тогда центрирующую шайбу надо делать какую-то инновационную. Типа паука. Имхо, механическая добротность и остальные параметры Т-С от неё больше всего зависят.

 

[Ден123]

Да можете провести простенький эксперимент. Подайте на динамик один милливатт, или даже его долю, при полнейшей тишине в окружающем просранстве. И послушайте, как ваша теория накрывается медным тазом.

Милливатт? 🤣🤣🤣
Посчитай -70 дбвт от 35 вт и получишь 3,5 МИКРОВАТТа и 0,4 микрампера. Потом накинь еще 10-12 дб и получиться искомая величина в 0,35 ккВт и 0,2 мкА.
Читайте книжки.

Приветствую, Ден123!

Самая мысль о том, что при прослушивании музыки имеет место вязкостное трение и остаточная деформация [и звука в том числе] повергла меня в состояние квантово-урологического уныния и отбила желание слушать что-либо! Единственный выход --- применять динамики на основе высокочастотной плазмы (в которой тоже имеют место звуковые колебания).
А если серьезно, то производители динамиков могли бы указывать предпочтительное расположение динамика при его хранении, чтобы мы не напоролись на остаточную деформацию подвижной системы и как следствие --- смещение механо-акустического нуля.
Добавлю, что согласно учению Стефана-Больцмана-Максвелла, электроны, как материальные частицы, имеющие гравитационную массу, под действие силы гравитации стараются расположиться в "нижней" части проводника. Прошу учесть это при разработке звуковых катушек динамиков ​

Хранить вертикально.
Распределение максвела-больцмана для электроннов, стекающих под действием силы тяжести к нижней части проводника при протекании тока экспериментально не доказано. Вам просто обязаны выдать Нобелевскую, осталось экспериментально доказать.

 

[Святослав_]

На любой динамик, или на какой-то конкретный? А что там можно услышать на одном милливатте? Какие-то звуки, безусловно будут слышны. Но при динамическом диапазоне в 60дб уровень -60дБ от 1 ватта - это 1 микроватт, не милливатт. Милливатт - это -30дБ.

Даже спецзаказ выполнил, по изготовлению динамика, под рабочую мощность в микроватты и милливатты.
Под ламповый усилитель с низковольным питанием и бестрансформаторным выходом.
Ранее не слышимые звуки записи на других АС вещь обычная, - АЧХ разная, что-то подчеркивается, что-то приглушается.

 

[Ден123]

Даже спецзаказ выполнил, по изготовлению динамика, под рабочую мощность в микроватты и милливатты.
Под ламповый усилитель с низковольным питанием и бестрансформаторным выходом.
Ранее не слышимые звуки записи на других АС вещь обычная, - АЧХ разная, что-то подчеркивается, что-то приглушается.

Рабочая мощность считается как знаешь, или как всегда "так тебе кажется"?

Смотри
1. Пьедестал шумов в КДП в дневное время ниже 35-40 дба, а в ночное ниже 30 дба НЕ БЫВАЕТ. Выделенное выучи, как "Отче наш".
2. Предположим гд с чутьем 90 дб/вт, Pном 35 вт и ДД в 60 дб, в твоем случае, исходя из "заслуженности", предположу вообще 55 дб. Давление на Pном - 106 дба/м. 90 дб/вт я заложил, что бы ты мог вывернуться и сказать "у меня все по науке", поскольку при 96 дб/вт все будет значительно хуже для тебя.
3. Рабочая мощность выбирается не ниже 1/2 линейного участка ДД.
Из 106 дба вычитает 60 дб и получаем 46 дба и прибавляем 30 дб, вот это и будет нижней границей рабочей мощности. Чаще значение рабочей мощности выбирается выше. Формулу расчета Рраб найдешь в старых книжках, например в книге Шифмана во 2 редакции.
4. Теперь посчитаем твои фантазии о рабочей мощности в микроваты:
1 мкВт - 60дба и останется всего 15 дб до шумового пьедестала
10 мкВт - 70 дба и останется около 25 дб, в принципе такой вариант возможен, но с учетом нелинейности ДД в нижней части на совсе малых сигналах все будет очень плохо.

Отсюда вывод, значение рабочей мощности должно соответствовать ДД и чем продолжительней линейный участок ДД, тем лучше и разборчивее звучит гд. Пример старые тфк 10" на fc при грамотном оформлении, правильно выбранном режиме работы унч и подмагничивания ДД можно получить в 83-85 дб, что при максимальном звуковом давлении в 110-115 дба нижняя граница ДД лежит на уровне 30 дба, что ниже дневного пьедестала на 10-15 дб и равно ночному уровню шумов в КДП.

Кстати, при грамотно подготовленных оформлении и унч ДД 5гд-3 составляет 72-76 дб, а 6гд-2 примерно 70-72. Собственно за это мы их любим, это кроме весьма скромной цены.

 

[Марков Николай]

1. Пьедестал шумов в КДП в дневное время ниже 35-40 дба, а в ночное ниже 30 дба НЕ БЫВАЕТ. Выделенное выучи, как "Отче наш".
2. Предположим гд с чутьем 90 дб/вт, Pном 35 вт и ДД в 60 дб, в твоем случае, исходя из "заслуженности", предположу вообще 55 дб. Давление на Pном - 106 дба/м. 90 дб/вт я заложил, что бы ты мог вывернуться и сказать "у меня все по науке", поскольку при 96 дб/вт все будет значительно хуже для тебя.
3. Рабочая мощность выбирается не ниже 1/2 линейного участка ДД.
Из 106 дба вычитает 60 дб и получаем 46 дба и прибавляем 30 дб, вот это и будет нижней границей рабочей мощности. Чаще значение рабочей мощности выбирается выше. Формулу расчета Рраб найдешь в старых книжках, например в книге Шифмана во 2 редакции.
4. Теперь посчитаем твои фантазии о рабочей мощности в микроваты:
1 мкВт - 60дба и останется всего 15 дб до шумового пьедестала
10 мкВт - 70 дба и останется около 25 дб, в принципе такой вариант возможен, но с учетом нелинейности ДД в нижней части на совсе малых сигналах все будет очень плохо.

Отсюда вывод, значение рабочей мощности должно соответствовать ДД и чем продолжительней линейный участок ДД, тем лучше и разборчивее звучит гд. Пример старые тфк 10" на fc при грамотном оформлении, правильно выбранном режиме работы унч и подмагничивания ДД можно получить в 83-85 дб, что при максимальном звуковом давлении в 110-115 дба нижняя граница ДД лежит на уровне 30 дба, что ниже дневного пьедестала на 10-15 дб и равно ночному уровню шумов в КДП.

Требую материальные доказательства нижнего порога Динамического Диапазона динамика. Ваша заява настолько серьезная, что , при наличии вещдоков, может служить базой для определения Её Величества Микродинамики. Но почему тогда ни в одном учебнике этого нет??

 

[Конструктор]

Требую материальные доказательства нижнего порога Динамического Диапазона динамика.

Иными словами, вам нужны доказательства того, что динамик имеет ограниченный динамический диапазон, и у разных динамиков этот диапазон разный? А почему вам не требуется доказательств того, что разные усилители имеют разный динамический диапазон, отличный от бесконечности?
Я решил не хлестаться безоглядно, а посмотреть, что думают об этом другие люди. Гугл находит много разных мнений. Вот тут человек старается быть беспристрастным.

Аудиобубен лейтенанта Шмидта: Ликбез по “детальности”, “макро” и “микродинамике”

В обзорах и субъективных оценках звуковой аппаратуры встречаются термины, которые редко используют аудионженеры. Особенно часто они касаются динамических характеристик, которые стали полем для...

habr.com

Мне тут и возразить нечего. Ясно, что дело тёмное, но там, в темноте, что-то виднеется.

 

[Святослав_]

Требую материальные доказательства нижнего порога Динамического Диапазона динамика. Ваша заява настолько серьезная, что , при наличии вещдоков, может служить базой для определения Её Величества Микродинамики. Но почему тогда ни в одном учебнике этого нет??

Их не будет, этих доказательств. Это же очевидно.
Как и научных доказательств того, что земля плоская.

 

[Марков Николай]

Их не будет, этих доказательств. Это же очевидно.
Не стоит этот оффтопный мусор и превращать в отдельную тему - нафиг его.

Нет, человек сообщил определённые ДД двух динамиков. Я требую прошу показать, как они получены, нужны вещдоки.

Аудиобубен лейтенанта Шмидта: Ликбез по “детальности”, “макро” и “микродинамике”

В обзорах и субъективных оценках звуковой аппаратуры встречаются термины, которые редко используют аудионженеры. Особенно часто они касаются динамических характеристик, которые стали полем для...

habr.com

Мне тут и возразить нечего. Ясно, что дело тёмное, но там, в темноте, что-то виднеется.

И вот, писал человек, писал, и ни слова о динамиках так и не сказал. По умолчанию, он считает, что нижнего предела ДД у динамиков нет?

 

[Святослав_]

Или нет, или он определенно ниже нижнего предела ДД слуха.

 

[Александр Бокарёв]

Я тут вдохновился поиском нижнего предела динамики у динамика, подкинул к телефонному выходу сидючка динамик, а он орёт! Включил колонку, там достаточно громкий сбалансированный звук. Дело за малым, стереоджек и сопли до колонок. И можно унч не гонять задарма.
Как в том анекдоте от дяди Карты- Одной проблемой меньше!

 

[Святослав_]

Это хороший камень в огород противников микромощных усилителей.
Да ламповый SE одноваттник - это уже монстр среди них.

Теперь что - надо подключить динамик через двести Ом с линейного выхода сидюка?
Ну и закрыть все окна и щели подушками, и отслушать сие часа в четыре ночи, когда нет помех с улицы?

 

[Конструктор]

И вот, писал человек, писал, и ни слова о динамиках так и не сказал. По умолчанию, он считает, что нижнего предела ДД у динамиков нет?

Так он не про динамики писал, а про терминологию. Другие люди микродинамику совсем по другому трактуют.
Если бы я взялся докопаться до истины в этом вопросе, я бы снял АЧХ динамика на большом уровне сигнала, и на 40-50 дБ ниже. И сравнил бы картинки. Когда доберусь до измерений своей новой акустики, которую ещё не начал собирать, так и сделаю.