Эффект Доплера

[Просто Коля]

Эффект Доплера - эффект изменения частоты звука при изменении положения источника звука. То, чем нельзя пренебрегать при конструировании акустической системы.

 

[Ёшкин Кот]

Коля, а сколько же динамиков нужно, чтобы победить этого всемогущего Доплера? Два вроде бы мало, три - не намного лучше. Десять хватит? Но и там тоже будут эти противные модуляции!
А с ушами что делать будем? Ведь нужно и в барабанную перепонку спасительное многополосье с фильтрами по Чебышеву встраивать, а то ведь всю жизнь хрен пойми что и как слушаем.
И наушники все придётся выбросить. Одни убытки от этого вашего Доплера, панимашь...

 

[Просто Коля]

Коля, а сколько же динамиков нужно, чтобы победить этого всемогущего Доплера? Два вроде бы мало, три - не намного лучше. Десять хватит? Но и там тоже будут эти противные модуляции!
А с ушами что делать будем? Ведь нужно и в барабанную перепонку спасительное многополосье с фильтрами по Чебышеву встраивать, а то ведь всю жизнь хрен пойми что и как слушаем.
И наушники все придётся выбросить. Одни убытки от этого вашего Доплера, панимашь...

Для спасения от доплеровских искажений лучшее средство - это развернуть динамики на 90 градусов. Тогда принципиально доплеровских искажений не будет.
Для обычных излучателей - это создание минимум 2-х полосной системы с разделом частоты в районе 500-1000 Гц. Лучше 500 Гц. Выше доплеровские искажения не так заметны и практически на качество воспроизведения мало влияют. Там своих проблем хватает.
И потом, с чего Вы взяли, что это "мои" доплеровские искажения, скорее "щербинские". Он излагает. Довольно верно, кстати.
Простой эксперимент. Берете один ШП динамик, например, 2ГД40. Другие два динамика соединяете через фильтр, хотя бы 1-го порядка с частотой раздела, например, 500 Гц. Потом поочередно прослушиваете один и пару. Желательно это делать в экране или корпусе.
Нет, ну Вы можете разделить хоть на двадцать полос, ерничать так ерничать.

 

[IgorE]

"Эффе́кт До́плера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемой наблюдателем, вследствие движения источника излучения относительно наблюдателя. "
Интересно конечно. Я формулки нашел, прикинул. Что бы эффект был заметен человеку (взял 0,001% как бы даже за пределами разумного) на звуковых частотах ход диффузора должен быть не менее 16метров. Обсуждаем дальше, нет?

 

[Марков Николай]

"Эффе́кт До́плера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемой наблюдателем, вследствие движения источника излучения относительно наблюдателя. "
Интересно конечно. Я формулки нашел, прикинул. Что бы эффект был заметен человеку (взял 0,001% как бы даже за пределами разумного) на звуковых частотах ход диффузора должен быть не менее 16метров. Обсуждаем дальше, нет?

Не знаю, как Вы считали. У меня по-другому:
20.06.2019 на 10:00.

 

[Просто Коля]

Не знаю, как Вы считали. У меня по-другому:
20.06.2019 на 10:00

Да бросьте ВЫ, Николай, метать бисер...

 

[IgorE]

Не знаю, как Вы считали. У меня по-другому:

Я согласен с Вашими расчетами. Расчитана мгновенныя скорость бол\мен. реального диффузора. Т. есть имеем все данные для расчета изменения частоты от эффекта Доплера. Так как изменится частота в конкретном, приведенном случае?

 

[Просто Коля]

Я согласен с Вашими расчетами. Расчитана мгновенныя скорость бол\мен. реального диффузора. Т. есть имеем все данные для расчета изменения частоты от эффекта Доплера. Так как изменится частота в конкретном, приведенном случае?

У колебательных систем, в частности, динамика, нет понятия мгновенной скорости (правда, я не знаю какой смысл Вы в это вкладываете), а есть понятие "колебательной" скорости - первая производная по времени от смещения катушки диффузора. Необходимо также учитывать, что скорость распространения изгибных волн в диффузоре на разных частотах различна. Причем в отличие от продольных волн в изгибных волнах дисперсия положительная. Т.е., скорость распространения растет с повышением частоты. При этом импульс при прохождении волны меняет свою форму. Поэтому при подаче короткого по времени импульса на выходе получаем сигнал значительно отличающийся от исходного. А если учитывать дополнительную модуляцию, связанную с движением диффузора на низкой частоте, то на выходе получаем не просто дополнительные гармоники, связанные с модуляцией сигнала, а плюс растянутую во времени "кашу".

 

[IgorE]

Так как изменится частота в конкретном, приведенном случае

 

[Марков Николай]

Вот так: 20.06.2019 на 15:54, с исправлением по 19.04.2021 на 08:53

 

[Rezvoy]

Как страшно жить!

 

[IgorE]

И с этими цифрами согласен. Ваш вывод, что звуковое давление не является гармоническим при подаче синусоидального сигнала цифры как бы подтверждают.
Но математика правильная, а о физике забыли. При изменении угла нахождения приемника относительно излучателя имеет место уменьшение частотной модуляции вплоть до 0 ? Вот это уже нонсенс или ахинея. Эффект Доплера притянут за уши сюда. Это изменение частоты, когда приемник движется вдоль волны, а не внутри одного колебания. Нелинейные искажения это совсем другое.
Этот вопрос не так прост, что бы подставив две формулы найти на него ответ.
....................
В 80е годы был страшный скандал в одном из институтов. Были сняты звания КТН с ряда сотрудников с анулированием диссертаций. И как раз на похожую тему, но очень важную в технике. "Методы неразрушающего контроля.....с помощью утразвука." Всё было прекрасно, дело очень нужное и важное в технике. Но отработанные методы в некоторых конкретных случаях не годились. Вот их и "решили" фальсификаторы. Кандидатская это есно не две формулы как у Вас. Притянули за уши теорию, выделение машинного времени на больших ЭВМ, сделали лабораторные установки, завод денег ввалил-жри не хочу. Всё как требуется. Очень нужное решение для крупнейшего оборонного завода оказалось. Пром. установка есно отказалась работать. Последствия конечно жестокие.
А начало этой истории было простое. Математика притянутая за уши, без анализа физического смысла.

 

[Марков Николай]

Как страшно жить!

Да ладно. В примере 5 мм peek-to-peek, на 100 Гц. Для 15" это очень-очень громко. а вот для 5", а реально по диффузору у 5" всего 90мм=3,5", не так и громко. Размер имеет значение (С).

При изменении угла нахождения приемника относительно излучателя имеет место уменьшение частотной модуляции вплоть до 0 ? Вот это уже нонсенс или ахинея.

Никак нет, не нонсенс. Так и должно быть.

. Эффект Доплера притянут за уши сюда. Это изменение частоты, когда приемник движется вдоль волны, а не внутри одного колебания.

Не имеет значения, движется приёмник, передатчик, или оба. Движение относительно.
Внутри одного колебания полпериода диффузор движется вперёд, полпериода - назад. В крайних точках отклонения скорость=0. При переходе через положение равновесия - скорость максимальная, направление туды или сюды. Пример посчитан для максимальной скорости, переход через ноль. Таким образом, внутри одного колебания НЧ возникают условия для изменения частоты одновременно излучаемого СЧ/ВЧ сигнала. При сложном музыкальном сигнале - каша, небольшая по уровню, но ничего общего не имеющая с исходным сигналом, поскольку новые составляющие не являются гармониками исходных колебаний.
Слово предоставляется товарищу Вахитову (вах! какому товарищу!): Нелинейные искажения электродинамических громкоговорителей, перечень причин нелинейных искажений, пункт №6. Формула - в конце скриншота. Не я же придумал. Книгу Вахитова я сбрасывал администратору, должна быть в библиотеке, наверное. Пара очепяток там имеется, но в целом - надо прочитать каждому, кто частоту от амплитуды отличает

 

[Дмитрий Рутковский]

А начало этой истории было простое. Математика притянутая за уши, без анализа физического смысла.

Эта история один-в-один повторяет "теорию" со спадом давления на басу при увеличении BL.

 

[Александр Бокарёв]

А другой не может понять, что не бас спадает, а средина выпирает, бас при этом маскируется.
Диффузор не поспевает за пинком от мотора. средина летит впереди баса.

 

[IgorE]

Пример посчитан для максимальной скорости, переход через ноль. Таким образом, внутри одного колебания НЧ возникают условия для изменения частоты одновременно излучаемого СЧ/ВЧ сигнала.

Тут мне кажется Вы ошибаетесь.
Частота волны не изменяется, даже согласно Ваших расчетов.
Минус и плюс дадут 0.
Изменение частоты в периоде компенсируются. Искажается форма (как бы по расчету) звуковой волны. Но и это очень противоречиво и сомнительно. Т. Более эффект Доплера это не описывает ни разу.
....................
Когда подходят к очень сложной теме простыми инструментами, можно получить "Построение коммунизма в отдельно взятой стране" "ВИЛ". Не шучу. Несколько законов упростили - жопа на 70лет.

 

[Дмитрий Рутковский]

А другой не может понять, что не бас спадает, а средина выпирает, бас при этом маскируется.

Да, об этом уже говорили. Перед АС выскакивает АКЗ и машет рукавами смирительной рубашки маскируя бас. У СЧ частота больше, чтобы её замаскировать надо махать руками быстрее, быстрее не получается, поэтому СЧ и ВЧ не маскируются. Но это только если санитары не доглядели. Если рукава хорошо связать - никто не выскакивает и не машет. Доплер тихо плачет в углу.

 

[Rezvoy]

Если всё-таки посчитать, то получиться что динамик должен излучать одновременно самый низ и самый верх, т.е. быть широкополосным. Тогда продукты ЧМ будут достаточно заметны. Вот вам и каша щирокополосников.
Пусть меня забодает Рутковский - расчеты приводить не буду. Занимался в радиолокации выделением сигнала от движущихся целей на фоне неподвижных и малоподвижных помех, насчитался,будет!

 

[IgorE]

Если всё-таки посчитать, то получиться что динамик должен излучать одновременно самый низ и самый верх, т.е. быть широкополосным. Тогда продукты ЧМ будут достаточно заметны. Вот вам и каша щирокополосников.

Не факт.
В расчете Н.Маркова ЧМ 0,43%. Какая широкополосность?
Но основное, что при изменении угла "каша" пропадает, от слова совсем.

 

[Александр Бокарёв]

Имея на борту спектралаб с его возможностями, как бы нет проще снять спектры одиночных сигналов, излучаемых конктретным динамиком, а затем дать два тона, низкой и высокой частот и увидеть продукты их взаимодействия. Но так сможет и дурак и даже неуч дядя Саша. Мы же выше этого, мы будем друг друга бить по башке томами великих и букетами из собственных мыслей.
Успехов вам в битве с Допплером.

 

[Rezvoy]

Имея на борту спектралаб с его возможностями, как бы нет проще снять спектры одиночных сигналов, излучаемых конктретным динамиком, а затем дать два тона, низкой и высокой частот и увидеть продукты их взаимодействия. Но так сможет и дурак и даже неуч дядя Саша. Мы же выше этого, мы будем друг друга бить по башке томами великих и букетами из собственных мыслей.
Успехов вам в битве с Допплером.

Даже спектралаба не надо. ЧМ даст эффект вибрато, его отлично слышно. Надо только частотами побаловаться.

 

[Марков Николай]

В расчете Н.Маркова ЧМ 0,43%. Какая широкополосность?

Игорь, Вы путаете понятия. Это плохо.
ЧМ 0,43% означает, что, например, при подаче на динамик частот 50 Гц и 10000 Гц (при направлении движения диффузора на слушателя, ессно) в звуке будет присутствовать частота 10000+/-43 Гц, периодически изменяющаяся с частотой 50 Гц. Вроде как и не страшно, такое себе вибрато. С допплеровскими искажениями рядом стоят интермодуляционные (опять Вахитов). Интеры в нашем случае дадут две новых составляющих с частотами ровно 9950 и 10050 Гц. Сужение полосы частот, воспроизводимых НЧ динамиком, равно как и снижение амплитуды НЧ составляющей, уменьшают величину и заметность обоих видов искажений. Они есть, вопрос в слышимости для конкретного динамика, конкретного музматериала и конкретной громкости.

 

[IgorE]

Игорь, Вы путаете понятия.
ЧМ 0,43% означает, что, например, при подаче на динамик частот 50 Гц и 10000 Гц (при направлении движения диффузора на слушателя, ессно) в звуке будет присутствовать частота 10000+/-43 Гц, периодически изменяющаяся с частотой 50 Гц.

Вполне возможно. Но Вы подходите к вопросу чисто с математической стороны. .
Не всё так однозначно в простых формулах. Т. более речь шла про одну частоту, а не комбинации. При ней изменения частоты нет. Эффект Доплера не проявляется.
Динамик это сложная электромеханическая система. Имеем физически и электротехнику и сопромат и материаловедение, резонансы и потери устойчивости и теорию упругости (Боже спаси меня от неё) и...... Всё это по своим законами и особенностями. Диффузор не блок железобетонный, такие танцы вытворяет! И всю эту дрянь завязывать на эффект Доплера себя обманывать.
Влияние положения Юпитера на размножение блох есть? Есть. Но кому это влияние надо? Лучше помыться.

 

[Rezvoy]

Я по этому доплеру написал математическое обоснование для диссера (конкретно спектральный анализ и распознавание), но узнав, что два листочка в клеточку недостаточно, положил хрен на такую науку!

 

[Марков Николай]

Лежа на полке поезда и слушая сигнал пролетающего мимо поезда, снижающийся по частоте, как-то б..ть ни разу не услышал в звуке пролетающего тепловоза никаких искажений .

Гы. Изменение частоты сигнала поезда не есть искажение? Прикольно.

Равно как из своего сканспика не услышал дикой грязи из-за воспроизведения им чуждых его аристократической породе частот.

Так Вы ж слушаете на микроВаттах .

Вы подходите к вопросу чисто с математической стороны.

Да. За неимением другой возможности.

И всю эту дрянь завязывать на эффект Доплера себя обманывать.

Кто завязывает? Я завязываю? Где?

Тут мне кажется Вы ошибаетесь.
Частота волны не изменяется, даже согласно Ваших расчетов.

Справочник Вахитова. Частота изменяется по закону синусоиды.

 

[Дмитрий Рутковский]

Лежа на полке поезда и слушая сигнал пролетающего мимо поезда, снижающийся по частоте

Как-то один автолюбитель утверждал, что ехал на зелёный свет, несмотря на то, что инспектор сам видел что горел красный. Но водитель настаивал, объясняя тем что ехал быстро и в качестве доказательства ссылался на эффект Доплера. Но его всё равно оштрфовали за превышение скорости на несколько тысяч километров в секунду.

 

[IgorE]

Частота изменяется по закону синусоиды.

Мгновенная частота да, я не отрицал это написав о искажении формы сигнала. Частота сигнала нет.
Чесговоря это схоластический спор. Как уже писал о влиянии Юпитера...

 

[Ёшкин Кот]

Народ слышит эти искажения, а Вы нет. Странно, может быть сурдограмму сделаете. В Ростове есть такая лаборатория?

Для того чтобы утверждать, что в динамических громкоговорителях "народ слышит" именно эффект Доплера, нужно сначала создать динамик, абсолютно свободный от всех прочих типов искажений, чтобы насладиться этим Доплером в чистом виде. А пока это невозможно, всё это больше похоже на очередную "гипотетическую болтовню". М.б. он там и есть, где-нибудь на последнем месте в списке.
Второй момент - это порог заметности данного типа искажений. И не где-то там, где машинка проехала, на спидометр посмотрели, линейкой померили, и окончательные выводы готовы, а именно в динамических громкоговорителях.
Третий момент - психоакустика, как всегда, за бортом подобных "детских экспериментов". Амплитудные и частотные модуляции звука сопровождают нас всю жизнь. Насколько хорошо слух способен игнорировать подобного рода искажения? В каких случаях - да, а в каких - нет?
Видеоролик в заглавном посте темы - это просто о том, как хорошо человек может сладывать цифры и вычислять скорость проезжающего автомобиля по высоте изменяющегося звукового тона.
И всё.

 

[Александр Бокарёв]

Читаю свои дневные грубости, неловко, но правда в них есть. Сидят особи мужского пола, общаются через цифровые приборы с огромными возможностями, спорят про некие явления в звуке, при этом нет желающих лично убедиться в этих эффектах, ткнув пару кнопок на своих приборах. Видимо, куда интереснее полоскать коллегу по физиономии , упрекая в невежестве, чем проделать простой опыт .
Страшусь предположить, что кроме дяди Саши- ни у кого нет функции Multiple Tones в измерилке.