Индуктивность динамиков, и как с ней бороться

[Святослав_]

Как известно, идеальной нагрузкой для усилителя звуковой частоты есть чисто резистивная нагрузка.
В реальных условиях - максимально приближенная к таковой.
Ведь как замечательно, когда на нагрузке нет отставания/расползания фаз тока и напряжения, когда инерционность излучателя определяется не индуктивностью.
Для борьбы с индуктивностью придуманы "хитрые" намотки звуковых катушек, специалльные конструктивные меры, типа КЗ витков, и так далее.
В этой теме и будем обсуждать пути снижения индуктивности, по результатам доработки динамиков, примеры малоиндуктивных промышленных, или диерских.
Что ещё плохо в этой индуктиивности, что она зависит от частоты. Притом нелинейно зависит.
В свяи с этим обстоятельством предлагаю использовать более универсальный показатель, часототу удвоения минимальоо значения ипеданса, F2z.
Ниже приведен график для пояснения термина, с точкой минимального значения импеданса, и точкой удвоения.
Показатель F2z даёт возможность простого и наглядного сравнения "реактивности" динамиков разного сопротивления и назначения.

 

[Александр Бокарёв]

И что нам даст ценного именно цифра удвоенной частоты электромеханического резонанса последовательного типа, с минимальным значением импеданса ? Частот таких у нас две. Какую считать правильной? И для чего?

 

[Святослав_]

Такая частота минимума у нас одна, справа от основного резонанчса, как на графике.
Так можно сравнить, к примеру, однотипные ширики 4, 16 и 2000 Ом, имеющие совершенно разные количества витков звуковой катушки, и, соответственно совершенно разные индуктивности. Индуктивности, сами по себе ни о чем не говорящие, так как они фигурируют отдельно от резистивной составляющей Z. А надо их рассматривать в совокупности. Что и делает показатель F2z.
Можно сравнить различные ВЧ головки, с катушками 20, 25, 30 или 35 мм. Выбирая, кроме прочего, ту, что с меньшей индуктивностью. И не факт, что ВЧ с катушкой 20 мм окажется с большей F2z, чем головка с ЗК 30 мм.
Опять же, капсюли телефонов изо-ортодинамики тоже имеют разные номинальные сопротивления, но благодаря показателю F2z их можно сравнить по показателю индуктивности.
Да и имея F2z, проще прикидывать значения цепочек Цобеля-Буше, если таковые потребуютися.

Кстати, не раз встречал утверждение, что индуктивность НЧ головок - их необходимый и непременный атрибут.
Лишённые её, родимой, они, типа, совсем не смогут быть НЧ головками.

 

[Александр Бокарёв]

Могу ошибаться, но провал импеданса с индуктивностью как-то не очень связан, на первый взгляд, по крайней мере, увидеть индуктивность в этой яме у меня не получается.))))
Там инерция подвижки , противоэдс, электромеханика, резонанс последовательного типа и тоже с нулевым сдвигом фазы. как в кварцевом резонаторе. А влияние индуктивности- оно правее этого провала, рост импеданса с частотой и есть прямое влияние индуктивности.

 

[Meshin]

Кстати, не раз встречал утверждение, что индуктивность НЧ головок - их необходимый и непременный атрибут.

А мне попадалось высказывание адептов С. Батя, со ссылкой на него конечно, что сниженная индуктивность катушки НЧ динамика только во благо ему. де и когда это мне встречалось - вряд ли найду. Но в памяти осталось.
Например 10ГД-36К (10ГДШ-1-4) перемотанный на катушку по Партриджу , с удовольствием эксплуатируется (насколько я в курсе) по сей день. Моим коллегой по работе. Он давно уже в Москве и колонки на этих динамика всегда увозит туда, где обустраивается.
Эффект от такой 4атушки примерно равен катушке с обратными витками.

рост импеданса с частотой и есть прямое влияние индуктивности.

 

[Святослав_]

Могу ошибаться, но провал импеданса с индуктивностью как-то не очень связан, на первый взгляд, по крайней мере, увидеть индуктивность в этой яме у меня не получается.))))
Там инерция подвижки , противоэдс, электромеханика, резонанс последовательного типа и тоже с нулевым сдвигом фазы. как в кварцевом резонаторе.

Провал импеданса - как отправная точка минимума для отсчёта комплексного сопротивления, притом очень удобная. Как правило, в ней комплексное сопротивление выше резистивного процентов на 10-15.
И эта точка находится, опять же, как правило, в воспроизводимой полосе, или на её краю.
От неё и удобно наблюдать выравнивание Z во всей полосе работы головки.

А влияние индуктивности- оно правее этого провала, рост импеданса с частотой и есть прямое влияние индуктивности.

Ход кривой Z подчас имеет более сложный характер, чем график первого сообщения.
Т.е. динамики с одинаковой индуктивностью запросто могут иметь совсем разные F2z.

 

[Александр Бокарёв]

Провал импеданса - как отправная точка минимума для отсчёта комплексного сопротивления, притом очень удобная. Как правило, в ней комплексное сопротивление выше резистивного процентов на 10-15.
И эта точка находится, опять же, как правило, в воспроизводимой полосе, или на её краю.
От неё и удобно наблюдать выравнивание Z во всей полосе работы головки.

Согласен с вами, что привычная методика отсчета и расчета у каждого своя и самая удобная.

 

[Святослав_]

А мне попадалось высказывание адептов С. Батя, со ссылкой на него конечно, что сниженная индуктивность катушки НЧ динамика только во благо ему. де и когда это мне встречалось - вряд ли найду. Но в памяти осталось.

Не встречал такого. Могу причислить и себя к его "адептам". В части продвижения токового управления динамиками. Там как раз низкая индуктивность пришлась очень кстати. А F2z оказалась очень удобным показателем.

Например 10ГД-36К (10ГДШ-1-4) перемотанный на катушку по Партриджу , с удовольствием эксплуатируется (насколько я в курсе) по сей день. Моим коллегой по работе. Он давно уже в Москве и колонки на этих динамика всегда увозит туда, где обустраивается.
Эффект от такой 4атушки примерно равен катушке с обратными витками.

Интересная информация. Естественно, удобнее организовать обратный виток, чем тесниться в узком зазоре 4-м слоем.

F2z не обязательно измерять. Приблизительно эту частоту можно найти в паспортных характеристиках, по кривой Z.
В разрабатываемых широкополосниках стараюсь подвинуть F2z за 40 кГц, в СЧ за 20, в ВЧ головках - за 80 кГц.
Современный 8" ШП одной известной венгерской фирмы показал значение F2z в районе 7 кГц, что озадачило и огорчило.

 

[Aleph]

Какой смысл уменьшать индуктивность динамика, если перед ним стоят индуктивности и ёмкости фильтров? Усилитель всё равно видит сложную нагрузку. Разумная индуктивность у СЧ и НЧ по-мне даже полезна, она сама даёт плавный спад по высоким. В ШП и ВЧ конечно надо её снижать

 

[Александр Бокарёв]

Как говорил товарищ Саахов в Кавказской пленнице, -Кто нам мешает, тот нам поможет!

 

[Meshin]

Интересная информация. Естественно, удобнее организовать обратный виток, чем тесниться в узком зазоре 4-м слоем.

Нет там четвёртого слоя. Как собственно и третьего.
Суть в намотке первого слоя.
Затем возврат провода к исходному состоянию первого слоя (по тепловому зазору или медной перемычке брошенной на каркас катушки ) И намотка второго слоя так же сверху вниз и возврат наверх для пайки гибкого поводка. Либо по тепловому зазору, либо по ещё одной медной перемычке снизу вверх.
Обычная катушка: Стандартный способ намотки. Точнее двухрядная катушка с непрерывной намоткой. Т.е. мотаем сверху вниз, а затем снизу вверх. Т.е. оба слоя соединены последовательно и намотаны в одну сторону, но в разных направлениях.
«Способ Партриджа»: Это когда мотается первый слой, затем провод поднимается наверх к началу первого слоя (способ не важен. Важен принцип) и сверху мотается такой же второй слой. Соединение слоев последовательное, намотка слоев в одну сторону и в одном направлении.
Упомянутый выше 10ГД-36К намотан именно так. На двух вертикальных перемычках, заранее уложенных на каркас. Перемотан не один динамик. Фото и данные по катушкам нужно искать.

 

[Святослав_]

Какой смысл уменьшать индуктивность динамика, если перед ним стоят индуктивности и ёмкости фильтров? Усилитель всё равно видит сложную нагрузку. Разумная индуктивность у СЧ и НЧ по-мне даже полезна, она сама даёт плавный спад по высоким. В ШП и ВЧ конечно надо её снижать

Модуляция индуктивности при смещении ЗК привордит к дополнительной нелинейщине. Притом довольно грубой. Нет индуктивности, нет и её модуляции.
Какая "разумная индуктивность" у СЧ статиков или планарных магнепанов?
Мы вон целую тему топчемся над расширением полосы 15ГД-11 хотя бы на пару килогерц выше 5.

Упомянутый выше 10ГД-36К намотан именно так. На двух вертикальных перемычках, заранее уложенных на каркас. Перемотан не один динамик. Фото и данные по катушкам нужно искать.

Хотелось бы посмотреть его график Z, если таковые сохранились.

 

[Александр Бокарёв]

Нет там четвёртого слоя. Как собственно и третьего.
Суть в намотке первого слоя.
Затем возврат провода к исходному состоянию первого слоя (по тепловому зазору или медной перемычке брошенной на каркас катушки ) И намотка второго слоя так же сверху вниз и возврат наверх для пайки гибкого поводка. Либо по тепловому зазору, либо по ещё одной медной перемычке снизу вверх.
Обычная катушка: Стандартный способ намотки. Точнее двухрядная катушка с непрерывной намоткой. Т.е. мотаем сверху вниз, а затем снизу вверх. Т.е. оба слоя соединены последовательно и намотаны в одну сторону, но в разных направлениях.
«Способ Партриджа»: Это когда мотается первый слой, затем провод поднимается наверх к началу первого слоя (способ не важен. Важен принцип) и сверху мотается такой же второй слой. Соединение слоев последовательное, намотка слоев в одну сторону и в одном направлении.
Упомянутый выше 10ГД-36К намотан именно так. На двух вертикальных перемычках, заранее уложенных на каркас. Перемотан не один динамик. Фото и данные по катушкам нужно искать.

Перемычка между слоями по Партриджу: это видимо, расплющенный провод самой катушки?
Или фольга?

 

[Сергей ДВ]

А мне попадалось высказывание адептов С. Батя, со ссылкой на него конечно, что сниженная индуктивность катушки НЧ динамика только во благо ему. де и когда это мне встречалось - вряд ли найду. Но в памяти осталось.
Например 10ГД-36К (10ГДШ-1-4) перемотанный на катушку по Партриджу , с удовольствием эксплуатируется (насколько я в курсе) по сей день. Моим коллегой по работе. Он давно уже в Москве и колонки на этих динамика всегда увозит туда, где обустраивается.
Эффект от такой 4атушки примерно равен катушке с обратными витками.

Никогда не интересовал вопрос намотки, а тут интересно стало- а что в итоге дает такая намотка по Партриджу? Кроме очевидного уменьшения толщины намотки.

 

[Meshin]

Хотелось бы посмотреть его график Z,

Нет у меня ничего в этом плане. Никогда и ничего кроме возможностей "Измерителя иммитанса" у меня не было. Сидеть с генератором, вольтметром и магазином сопротивлений - не моё. К сожалению,

 

[Александр Бокарёв]

Нет у меня ничего в этом плане. Никогда и ничего кроме возможностей "Измерителя иммитанса" у меня не было. Сидеть с генератором, вольтметром и магазином сопротивлений - не моё. К сожалению,

Достаточно " измерителя намотанса", видимо)))))

 

[Meshin]

Или фольга?

Она. толщина 0,05 мм. Тоньше нету у меня, но и её вполне достаточно. Выбираем нужную ширину близкую к сечению провода катушки и под папиросную бумагу. Толщины прибавляет минимальную. Которой можно и пренебречь.

а что в итоге дает такая намотка по Партриджу? Кроме очевидного уменьшения толщины намотки.

Она не даёт уменьшения толщины намотки. Слоёв как было два, так и осталось.
1. Снижение индуктивности (это у меня была такая фишка в 2012 году. )
2. Такая намотка по Партриджу, отчасти имитирует катушку Теслы. Только не плоскую, а цилиндрическую.

Сверху обычная, снизу Теслы. Про неё есть описание в сети. Типа у ней КПД и что-то там ещё большее и глубжее.

Мы вон целую тему топчемся над расширением полосы 15ГД-11 хотя бы на пару килогерц выше 5.

Работа этого динамика с той же катушкой с обратными витками или по Партриджу, будет ограничена лишь физическими возможностями самой подвижной системой динамика.

 

[Сергей ДВ]

Она не даёт уменьшения толщины намотки. Слоёв как было два, так и осталось.
1. Снижение индуктивности (это у меня была такая фишка в 2012 году. )
2. Такая намотка по Партриджу, отчасти имитирует катушку Теслы. Только не плоскую, а цилиндрическую.

Здрасти-приехали. Витки второго слоя укладываются в канавки, образованные первым слоем. Смотри, как говорили греки.

Я вот понять не могу, за счет какого эффекта достигается снижение индуктивности? Может есть какое-то пояснение?

 

[Meshin]

Здрасти-приехали.

Здрасти!
А проанализировать? Толщина катушки как при обычной намотке.
Про индуктивность - снижение факт. Разбирается пусть сильнейший в физике и математике. А я в этом плане - господин дерево!
Мне прибор показывает снижение индуктивности - я в ах...е! И этого мне достаточно.

 

[Сергей ДВ]

Про индуктивность - снижение факт.

Где посмотреть факт?

Здрасти!
А проанализировать? Толщина катушки как при обычной намотке.

Что анализировать-то? - при возвратнопоступательной намотке есть пересекающиеся витки - толщина равна два диаметра. При П. намотке витки "ложатся друг в друга" - толщина двух слоев меньше диаметра провода х2.

 

[Meshin]

По обратным виткам - в теме про 20ГДС-1-8.
По Партриджу:
На оправке диаметром 40 мм, на бумажном каркасе толщиной 0.09 мм, намотал две катушки:
1. Обычная катушка, в два слоя. Провод диаметром по меди 0,2 мм, по лаку 0,23 мм. Сопротивление 0,56 ом/м. Внутренний слой 47 витков, наружный слой 46 витков.
2. И катушка Партриджа с перебросом конца первого слоя на начало обмотки и продолжением в ту же сторону. Провод тот же, количество витков то же.
Данные измерения прибором "Измеритель иммитанса Е7-15" на частоте 1000 герц.
1. Обычная. Без железа: R=6.68om, L=0.633mH. На железе: R=9.4om, L=1.47mH.
2. Партриджа. Без железа: R=6.84om, L=0.469mH. На железе: R=8.7om, L=1.05mH.
В качестве железа использовалась оправка. Ст.3(20).
Я в тот момент был сильно озабочен этой хнёй. И чего (какие катушки) я только не мотал.

При П. намотке витки "ложатся друг в друга" - толщина двух слоев меньше диаметра провода х2

Жаль.
Настойчивость свою "проанализировать" отменяю.
Только добавлю, что если бы ВЫ намотали такую катушку, то у Вас такого вывода не возникло бы.

Кроме очевидного уменьшения толщины намотки.

 

[Сергей ДВ]

Жаль.
Настойчивость свою "проанализировать" отменяю.
Только добавлю, что если бы ВЫ намотали такую катушку, то у Вас такого вывода не возникло бы.

Рисунок от руки устроит?

 

[Aleph]

При П. намотке витки "ложатся друг в друга" - толщина двух слоев меньше диаметра провода х2.

Посмотрите внимательнее. Да, в большей части катушки провод следующего слоя лежит между витками первого, но по крайней мере при переходе на следующий слой витки пересекаются и толщина намотки всё равно равна 2 толщины провода. Зазор в любом случае нужен под 2 толщины.

 

[Meshin]

Фото к #25 о Партриже.
Напомню, что катушки наматывались лишь для проверки. такую никуда не запихнёшь. Нужны шинки по каркасу для возврата.

 

[Сергей ДВ]

Посмотрите внимательнее. Да, в большей части катушки провод следующего слоя лежит между витками первого, но по крайней мере при переходе на следующий слой витки пересекаются и толщина намотки всё равно равна 2 толщины провода. Зазор в любом случае нужен под 2 толщины.

Переход при П. делается через подкладку из фольги. Можно пренебречь переходом

Посмотреть вложение 23889 Посмотреть вложение 23890 Посмотреть вложение 23891
Фото к #25 о партриже,

Ну если так делать выводы и переходы, тогда двуслойную катю можно и в три раза толще сделать, чем диаметр.

 

[Meshin]

тогда двуслойную катю можно и в три раза толще сделать, чем диаметр.

Вы опять на эмоциях!
Вот же:
""Напомню, что катушки наматывались лишь для проверки. такую никуда не запихнёшь. Нужны шинки по каркасу для возврата.""

Можно пренебречь переходом

Никак не получится. Вы намотайте сначала.

 

[Сергей ДВ]

Она. толщина 0,05 мм. Тоньше нету у меня, но и её вполне достаточно. Выбираем нужную ширину близкую к сечению провода катушки и под папиросную бумагу. Толщины прибавляет минимальную. Которой можно и пренебречь.

А тут получается и вы пренебрегаете. Где смотреть-то, там где .."селедку заворачивали"(с)

 

[Meshin]

А тут получается и вы пренебрегаете.

Да. Наверное так и есть.

 

[Сергей ДВ]

Рисунок от руки. 1- по П. 2- обычная. Так и написал - очевидно, что толщина меньше на дельту.

 

[Meshin]

Неверен рисунок и всё тут. И без него было понятно о чём Вы. Слева - это так как видится и хочется. А правда жизни (реальная намотка) идеальную картину портит. Т.е. по любому выйдет так как на рисунке справа.
Вы занимались перемоткой динамиков? Вы намотайте такую катушку....
Серёга Алеф занимался и он сразу указал на Вашу неточность в размышлениях.
Катушка, что на фото

двхслойная, она толще двух диаметров провода?