Управление динамиками от источника тока.

[Святослав_]

Хотелось бы эту, почему-то скандальную тему, перевести в конструктивное русло.
Тема широкая, многоплановая.
Первое, с чего можно начать, это информация о обследовании условий работы динамиков в многополосках.
Самое интересное в этом обследовании - от какого реально сопротивления работает динамик в многополоске?
Как у него меняется полная добротность в этих условиях?
Нужна ли ему ПАС, или другой подходящий вариант демпфирования?

В качестве стенда используется промышленная, или диерская АС, с закороченным входом на ноль. Или с нормированным шунтом-резистором на входных клеммах, имитирующем Rout усилителя, если оно известно, и существенно больше нуля.
Выпаивается головка многополоски, к освободившимся двум шнурам подсоединяется измерительный комплекс, и измеряется сопротивление во всей полосе работы АС, или шире.
Потом головка впаивается на место, отсоединяется динамик следующей полосы, и проводится измерение сопротивление источника сигнала уже для этой головки.

В этой теме, для упрощения, условно примем управление от источника тока в том случае, когда сопротивление динамика постоянному току будет равно сопротивлению источника сигнала для него. Когда коэффициент демпфирования равен единице, или меньше единицы.

В качестве "затравки" - один интересный черновик обследования у меня уже есть. После перевода его в электронный вид представлю публике.

 

[Александр Бокарёв]

Думал, что известной статьи Сергея Давидочича Батя Токовый усилитель глазами инженера будет достаточно, чтобы изучить и разобраться.
Тут обычные колонки пристыковать в лампачу-дикая проблема и тупик. И то, для того, кто задался этой проблемой, узнав, что такая есть. Остальные не заморачиваются.
А уж проделать лабораторку, сочинив генератор тока......Не знаю, может и найдется отдельно взятый псих. И он пока- не я.

 

[Святослав_]

Статьи Сергея Давидовича явно маловато будет.
В двух таблицах результаты исследования типичной хорошей полочной АС итальянского производства,
"Cremona auditor". НЧ/СЧ звено габаритным диаметром 150 мм, ВЧ головка кольцевая, с мягким излучателем.
АС исследовалась при работе от источника с нулевым выходным сопротивлением, Rg=0 Ом. Т.е. при работе от типичного глубокоОООСника.
Для чего, при измерении импеданса звеньев фильтра, вход АС был закорочен толстой медной перемычкой.
Результаты в таблице.
Выводы такие - динамики в этой АС работают с разделом на 5 кГц. Причём фильтр скатывает напряжение на НЧ/СЧ звене по уровню -3 дБ на 1 кГц , с крутизной всего 3 дБ/окт. Тем не менее, спад в точке стыка, на 5 кГц, составляет для этой головки -9 дБ. Очевидно, таким образом разработчики побороли плавный подъём до 6 дБ, который в ней имел место. ВЧ звено фильтра имеет скат 9 дБ/окт, при разделе чуть ли не в декаду выше основного резонанса динамика (Fs=560 Гц). Удалось измерить и добротность ВЧ головки при работе от Rg=0 Ом. -
.............Re, Ом;........Fs, Гц;.........Qa;.........Qe;.........Qt
ВЧ...........3,0...............560...........3,84........1,05........0,82
По методике первого сообщения, при зашунтированном клеммнике АС, измерил условия работы динамиков.
НЧ звено, начиная с килогерца и выше по частоте, работает от источника тока, с Кд меньше единицы. На 50 Гц и близких частотах выходное сопротивление фильтра вполне "приличное" - 0,4 Ом.
ВЧ динамик работает от источника тока не только на рабочем участке, но и шире его - от 1,5 до 20 кГц.
Притом выходное сопротивление фильтра на 5 кГц достигает 16,3 Ом.
Вот такая вот работа от источника с нулевым выходным.
На основном резонансе ВЧ головки выходной импеданс фильтра Rg=1,2 Ом. Пересчитанная её полная добротность с учётом этого сопротивленияувеличилась до 1,06. Очень даже хорошо. Подзванивать резонансом точно не будет. Никакие дополнительные ПАС тоже не понадобятся.
Замечательно и то, что входной импеданс АС имеет девиацию всего чуть больше двух раз в диапазоне от 0,1 до 80 кГц. Самым качественным широкополосникам такое не под силу. Усилители будут отлично стыковаться с этой АС, по этому показателю.

Вывод такой - на половине диапазона динамики двухполоски фактически работают от источника тока, а это весь ВЧ диапазон, и бОльшая часть СЧ.
При том, что усилитель с нулевым выходным сопротивлением!
Токовое управление динамиками гораздо более распространено, чем принято считать.

Стоит ли гнаться за сверхвысоким показателем Кд? Наверное, нет, не стоит. И значения в 20 диниц более чем, если АС спроектирована для работы от ИНУН.

ВЧ головка имеет очень низкую индуктивность, и, соответственно, очень хорошую "электрическую" широкополосность - частота F2z=122 кГц. В диапазоне 1,5...20 кГц ВЧ динамик практически резистивная нагрузка - девиация импеданса всго 3,4...4,1 Ом.
НЧ/СЧ динамик, несмотря на массивную ЗК, тоже весьма низкоиндуктивный, частота удвоения миимального значения импеданса 5 кГц, как у многих массовых ШП головок.
Фильтр делителем снижает напряжение на ВЧ головке в 1,63 раза ниже уровня напряжения на НЧ/СЧ динамике, выравнивая чувствительность полос. Фото фильтра, установленного в АС, во вложении.

 

[Александр Бокарёв]

напоминает методику добывания тока из лампочки накаливания, освещенной солнечным светом.

 

[Святослав_]

Полагаю, разобраться в чём-то, что сложнее строительства табуретки, обитателям форума вполне под силу.
Возможно, что большая часть прироста качества работы АС с фильтрами, которые посложнее, чем конденсаторы, висящие на проводах, объясняется именно работой динамиков многополосок от источника тока.

Немного фото "потрохов" от "Кремоны".

 

[Александр Бокарёв]

Полагаю, разобраться в чём-то, что сложнее строительства табуретки, обитателям форума вполне под силу.
Возможно, что большая часть прироста качества работы АС с фильтрами, которые посложнее, чем конденсаторы, висящие на проводах, объясняется именно работой динамиков многополосок от источника тока.

Немного фото "потрохов" от "Кремоны".

Эти потроха немного знакомы , чтобы сказать, что они не нуждаются в замороченных фильтрах и источниках тока. Хотя, пищала есть и получше ринградиатора с пулькой.На мое тупое мнение.
Итальянцы, как люди воспитанные на красоте , не зря остановили свой выбор динамиков на Сканах. И здесь звук и вид оправдывают цену.

 

[Святослав_]

Какие фирмА фильтра спроектировала и установила, такие и обследовал.
Итальянские инженеры наверняка знали своё дело.

Ринградиаторы, кольцевые излучатели, несмотря на их часто встречающиеся удивительно ровные АЧХ, и полку до 40 кГц и более, в звуке не использую, и не проектирую. Хорошие купольные легко их обходят.
При гораздо худшей АЧХ на вид.

Чуть ниже приведу обследование кремоновских НЧ головок, и оформления.

 

[Александр Бокарёв]

Я о фильтрах ни слова не сказал, я хвалю динамики Сканы 15-см, потому как работал с ними и считаю их одними из лучших для домашней системки. Хотя, 18-см конечно богаче басами.

 

[Святослав_]

Интересно было бы взглянуть на достоверную АЧХ этих низовиков.

 

[Александр Бокарёв]

Интересно было бы взглянуть на достоверную АЧХ этих низовиков.

Если в архиве сохранил ачх пятнашек, то глянем. Давно было, сочинял двухполоску в Воронеже .
Сканы пятнашки ровно бегут кил до одиннадцати.Восемнашки -до 9 кгц. Звучит дико, но это так

 

[Святослав_]

Финал обследования "Cremona auditor".
Параметры Т-С НЧ/СЧ динамиков:
.............Re, Ом;..........Fs, Гц;.........Qa;.........Qe;.........Qt
N1...........3,40...............52,0...........5,2........0,59........0,53
N2...........3,42...............52,6...........6,1........0,62........0,56
Дальше измерил настройки ФИ первой из пары АС, с динамиком N1. Отношение эквивалентного объёма к объёму корпуса Vas/V=1,08. Длина трубы ФИ 166 мм, внутренний диаметр 43 мм. ФИ настроен ровно на 50,0 Гц. При таких настройках расчётная АЧХ имеет горбик, примерно в 3 дБ высотой, на участке 70....90 Гц.
Расчётный спад АЧХ на 3 дБ ниже "полки" примерно на частоте 43 Гц, -8 дБ на частоте 38 Гц, -15 дБ на 32 Гц.

Вес НЧ/СЧ динамика около двух с половиной килограмм. Диаметр колпака на магнитах 118 мм, его высота 43 мм. Верхний фланец удалось измерить через щель между ним и копаком. Высота магнитного зазора около 5 мм. Верхний край обмотки ЗК как на ладони, доступен - измерил этот "хвостик" - примерно 6,5 мм. Если снизу зазора точно такой же участок обмотки, то высота обмотки 6,5+5+6,5=18 мм. Намотка глубокий "оверханг". Очень солидный линейный ход подвижки: + 6,5 мм.
Измерил и добротность ящика-фазоинвертора.
Она оказалась весьма высокой, с небольшими потерями - 10,5.

 

[Александр Бокарёв]

с добротностью 0,56 в объёме, равном эквивалентному, настраивать порт на 50 герц- значит огрести наезд резонатора на выброс динамика внизу и получить горб в итоге.
Для забавы можно было глянутьZ-кривую, хотя бы, ожидаемого равенства горбов тут вряд ли можно ожидать.

 

[Святослав_]

Равенства горбов не будет, да и не должно быть, настройка не точно на резонанс.
Но АЧХ задана идеально. Добиваться плоской АЧХ, без горбов, при таких малых размерах, - "засушить" басы.
С усилителем, имеющим близконулевое Rout, у слушателя будет ощущение работы АС от самых низких частот, ощущение "полновесности" баса.
При работе от усилителя с повышенным Rout будет гудение, особенно, если АС (или уши слушателя), неудачно расположены в комнате прослушивания.

 

[Александр Бокарёв]

Инвертор принято настраивать на частоту ниже на треть октавы, в обычном случае, не в инверторе по Чебышеву. В вашем случае мычанием на 70-80 компенсировали потерю низа от высокорезонансной пятнашки-скана. У неё с басом известные проблемы, зато срединка дивная.
С ламповым усилителем нужно будет порт инвертора удлинить либо уменьшить сечение. Или вообще заглушить, перевести в вариант ЗЯ.

 

[Святослав_]

Очень распространённый и вполне оправданный подход - делать горбик на нижнем краю работы АС небольших размеров.
Нередко и на полноразмерных такое делают.
Заглушать ФИ очень удобно, - располжен сзади.
СЧ не портятся в основном за счёт конского линейного хода подвижки. Вот где оверханг во всей своей красе.

 

[Александр Бокарёв]

Очень распространённый и вполне оправданный подход - делать горбик на нижнем краю работы АС небольших размеров.

Это так. И видел это воочию, сам, при замерах одних колонок, в ближнем поле- дикий бугор внизу, а на дистанции все ровненько.
Другое дело в колонках небольших, там бугор получается в совершенно мерзкой части, 120-150 герц, мычалка.