Всё о фазоинверторах

[Марков Николай]

Хочу создать тему, где будут теория и практика, удачные и неудачные варианты и т. д. Ю а вилкам!

 

[Александр Бокарёв]

Выкладывайте замеры вашего привидения с мотором, дающего прирост +8 дБ. Тогда ай кам .

 

[Марков Николай]

Справочник радиолюбителя, авторы Терещук, Терещук, Седов, 1989 г. В старших выпусках этого нет. Расчётные графики АЧХ АС с ФИ при разных относительных объёмах АС, разных добротностях динамика и разных частотах настройки ФИ. Обозначения кривых:
1 - ЗЯ, 2 - частота ФИ=частоте резонанса динамика, 3 - частота ФИ на треть октавы ниже, 4 - на 2/3 октавы ниже, 5 - на треть октавы выше, 6 - на 2/3 октавы выше.

Графики рассчитаны для добротности ФИ, равной 10. О корпусе не упоминается, следовательно, потери минимальны и никакого заполнителя не предусматривалось. Теория не запрещает получение добавки от ФИ до +12дБ относительно ЗЯ (в узком диапазоне частот), следовательно, привидения с мотором ТЕОРЕТИЧЕСКИ существуют! Для поселения домового нужен большой ящик

 

[Марков Николай]

Оттуда же формулы для длины и диаметра (равного по площади квадрата) ФИ:

Все величины в единицах СИ. Обратите внимание, что в формуле присутствует добротность ФИ.
При увеличении добротности ФИ диаметр уменьшается, а сам ФИ превращается в свисток.
Здесь: 2-х полосная АС (Eltax 3872 + Vifa XT25TG30-04) , коммент №23, человек дал информацию о поправочном коэффициенте для длины в случае узкого щелевого ФИ.

Вот пример оттуда же:

Обратите внимание, что пример далёк от жизни, так как для динамика с таким диаметром диффузора ФИ диаметром 6,7 см явно мал. Причина - высокая расчётная добротность ФИ, равная 20.

 

[Александр Бокарёв]

Справочник радиолюбителя, авторы Терещук, Терещук, Седов, 1989 г. В старших выпусках этого нет. Расчётные графики АЧХ АС с ФИ при разных относительных объёмах АС, разных добротностях динамика и разных частотах настройки ФИ. Обозначения кривых:
1 - ЗЯ, 2 - частота ФИ=частоте резонанса динамика, 3 - частота ФИ на треть октавы ниже, 4 - на 2/3 октавы ниже, 5 - на треть октавы выше, 6 - на 2/3 октавы выше.
Посмотреть вложение 1400Посмотреть вложение 1401Посмотреть вложение 1402Посмотреть вложение 1403Посмотреть вложение 1404Посмотреть вложение 1405
Графики рассчитаны для добротности ФИ, равной 10. О корпусе не упоминается, следовательно, потери минимальны и никакого заполнителя не предусматривалось. Теория не запрещает получение добавки от ФИ до +12дБ относительно ЗЯ (в узком диапазоне частот), следовательно, привидения с мотором ТЕОРЕТИЧЕСКИ существуют! Для поселения домового нужен большой ящик

Вы привели заведомо крайние и противоречащие принципу получения ровной ачх примеры. Эти же примеры перекочевали в книгу Лизункова и Иофе, где авторы всунули в инвертор динамики с добротностью от 0,5 и выше и что-то там пытались получить.
Выкидыши на ачх в районе среза от избыточной добротности или дурно рассчитанного инвертора не могут считаться удачной находкой и не могут подлежать рассмотрению.
Вы читайте Виноградову, у неё все строже и в рамках, без фонтанов в небеса по 12 дБ и ваших мечтаний о вечном двигателе задарма.
ПС. Добротность 10 это так наз Qb , добротность ящика, а там есть так наз Ql, добротность утечек, это учитывается при расчетах и замерах. И к добротности динамика это не имеет отношения.

 

[Чалов Денис]

В данный момент у меня с-30 нет. Поэтому показать те 8 дБ не смогу. При случае, обязательно померю. Вопросу фазоинверторного оформления я посвятил много времени. Никаких приведений. Физика, мне пока не совсем понятная. Найду время, разберусь в этом вопросе досконально.

 

[Александр Бокарёв]

Справочник радиолюбителя, авторы Терещук, Терещук, Седов, 1989 г. В старших выпусках этого нет. Расчётные графики АЧХ АС с ФИ при разных относительных объёмах АС, разных добротностях динамика и разных частотах настройки ФИ. Обозначения кривых:
1 - ЗЯ, 2 - частота ФИ=частоте резонанса динамика, 3 - частота ФИ на треть октавы ниже, 4 - на 2/3 октавы ниже, 5 - на треть октавы выше, 6 - на 2/3 октавы выше.
Посмотреть вложение 1400Посмотреть вложение 1401Посмотреть вложение 1402Посмотреть вложение 1403Посмотреть вложение 1404Посмотреть вложение 1405
Графики рассчитаны для добротности ФИ, равной 10. О корпусе не упоминается, следовательно, потери минимальны и никакого заполнителя не предусматривалось. Теория не запрещает получение добавки от ФИ до +12дБ относительно ЗЯ (в узком диапазоне частот), следовательно, привидения с мотором ТЕОРЕТИЧЕСКИ существуют! Для поселения домового нужен большой ящик

сами гляньте внимательно и найдите в этой куче хотя бы одну ровную ачх , они все уроды, в разной степени. Явно применен неподходящий динамик, и с ним носятся без особого результата.
Тем более бесполезны эти картинки, потому что они чисто математические, не реально измеренные , грош им цена. Так, показать разнообразие бытия.

Советские колонки считались по странным абстрактным формулам, понять смысл которых выше разумения.
Когда сегодня все расчеты сведены в четкие формулы и удобные программы, тащить сюда эти заплесневелые формулы лишено смысла, тем более, делать на их основе какие-то выводы.

Оттуда же формулы для длины и диаметра (равного по площади квадрата) ФИ:Посмотреть вложение 1406
Все величины в единицах СИ. Обратите внимание, что в формуле присутствует добротность ФИ.
При увеличении добротности ФИ диаметр уменьшается, а сам ФИ превращается в свисток.
Здесь: 2-х полосная АС (Eltax 3872 + Vifa XT25TG30-04) , коммент №23, человек дал информацию о поправочном коэффициенте для длины в случае узкого щелевого ФИ.

Порт небольшого диаметра, не того, о котором все мечтают и стремятся, чтобы непременно равен диаметру диффузора, а куда скромнее, обеспечивает нормальное звучание и заметный прирост отдачи внизу.
Что доказывает, что можно и без фанатизма.

 

[Марков Николай]

Давайте обкурим по порядку.
1. Сразу же по добротности ФИ. Qb относится к потерям ящика за счёт заполнения. Ql относится к потерям ящика на негерметичность и может быть сделана очень большой. Суммируются они как механическая и электрическая добротности у динамика, тут всё ясно. Но это не добротность ФИ. Посмотрите на формулу для диаметра ФИ, приведённую выше. Из неё можно выразить Qфи, и в полученной формуле будут только диаметр, объём и частота. Поскольку потери корпуса в формуле отсутствуют, а должны быть, то понятно, что имеется в виду ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ, то есть, максимально возможная добротность ФИ при заданных диаметре, объёме и частоте, ограниченная физикой и не учитывающая потерь в корпусе. РЕАЛЬНАЯ добротность ФИ должна учитывать все три источника потерь. Например, при Qфи=10, Qb=5, Ql=20 получаем Qреальная=2,86.
2. Никто здравомыслящий не будет запихивать динамик с добротностью 0,7 в ящик объёмом 0,3 от эквивалентного и ставить трубу. А чтобы здравомыслящих было больше, и нарисованы страшилки. Только не дописано: так НЕ делать.
3. К добротности динамика сам расчёт ФИ действительно не имеет отношения. Только не понял, почему Вы упомянули.
4. ФИ является вариантом вечного двигателя Обычно КПД динамика мизерный именно за счёт малого сопротивления излучению. ФИ резко его повышает, растёт КПД АС в целом за счёт увеличения возросшего КПД динамика. Энергетически правильно и рационально. Практически задаром. А +6дБ, например, это 4 РАЗА ПО МОЩНОСТИ, при снижении искажений, заметьте.
5. Реальные крокозябы с выкидышами будут гораздо привлекательнее, плавнее и ниже, в виду наличия потерь в корпусе. Вообще-то Вы ещё не видели АЧХ АС с ПИ из того же источника, вот там реально крутые срезы. Для сравнения скину позже.
6. Не приведены, к сожалению, графики при Q=0,4, они самые привлекательные. Ну а чем (кроме объёма) Вам не нравится АЧХ при Q=0,5 и двойном объёме? Чуть поглотителя - и полка по нулю до 0,7 от резонансной динамика. Какое оформление сможет потягаться?
7. ФИ меньшего диаметра имеет бОльшую собственную добротность. Это значит, что у него Уже полоса пропускания = резче горб. Меньше пропустит дряни изнутри АС на СЧ, но потребует аккуратности в плане недопущения пальца на АЧХ игрой с заполнением, а так то никто не против. Ограничение на площадь накладывает увеличение скорости движения воздуха в трубе. SpeakerShop рассчитывает минимальный диаметр, учитывая амплитуду диффузора, и вроде как прилично. Вообще рекомендуемый диаметр - в пределах 0,3...0,5 от диаметра диффузора, никак не больше. Для 75ГДН получается 6...10 см, от Амфитона-027 до 35АС-1 как раз. В примере - выход за пределы в меньшую сторону.
8. Не скажу чем, но чувствую, что чем больше добавка и чем круче срез по сравнению с ЗЯ, тем хуже переходные характеристики АС и больше слышно: работает ФИ...
9. А как насчёт использовать ФИ в первую очередь для линеаризации АС в целом, а не только АЧХ? Получить плавную ЧХ сопротивления (разгрузить УМ), выровнять максимальную амплитуду диффузора на нижнем крае диапазона (искажения связаны именно с амплитудой), + скромных +2...3дБ (выравнивание АЧХ) бонусом одновременно? С приличной переходной характеристикой, разумеется.
Все дочитавшие получают зачёт по дисциплине "Теоретические основы приведенчества и домовизма".
Очередь - за практическими занятиями.
p.s. И всё-таки она вертится!

Да, о +8...9дБ в S30. Случай Q=0,5, n=1, настройка - ниже резонансной динамика. Действительно, даже в идеальном корпусе без потерь столько не получается. Вот в двойном объёме - пожалуйста. С другой стороны, и +1...2дБ - очень мало. Я бы повторил эксперимент.

 

[Александр Бокарёв]

Николай! Вы умный человек и мы с вами непременно найдем способ неторопливо обговорить наши акустические проблемы . Чесслова! Ваш АБ.

 

[Марков Николай]

Добавляю АЧХ АС с ПИ из того же источника. Пишут, что при добротности ПИ больше 5 характеристики не изменяются, при этом условии и построены графики. Ниже кривой, соответствующей ЗЯ, графики не приведены, видимо, для предупреждения нервного тика, там - вертикальный водопад. Параметры кривых:
1 - ЗЯ,
2 - гибкость подвеса ПИ=3*гибкость воздуха в АС и частота резонанса ПИ=частота резонанса динамика/3,
3 - соответственно 2*АС и Fs/3,
4 - --//-- 2*АС и Fs/2,
5 - --//-- 3*АС и Fs/2,
6 - --//-- 0,5*АС и Fs,
7 - --//-- 1*АС и Fs,
8 - --//-- 2*АС и Fs.
Реально применять можно только варианты 2-5, то есть, частота настройки в 2...3 раза ниже, чем у динамика, гибкость - в 2...3 раза выше, чем у воздуха в AC.

Почему-то не работают вложения. Пробую ещё раз.

 

[Александр Бокарёв]

левая нижняя картинка - там есть что-то похожее на правду, с добротностьбю 0,4 и объёмом равным экв. Остальные графики- тяжкая патология

 

[Марков Николай]

В основном - да, скорбно, как Вы говорите, Но учтите, что опять ящики без потерь, с заполнением всё приглаживается.

Теперь оцените шансы настроить дома ПИ, оперируя лишь вторым параметром, изменяя только массу...

 

[Александр Бокарёв]

Теперь оцените шансы настроить дома ПИ, оперируя лишь вторым параметром, изменяя только массу...

В точку. В воскресенье на эту же тему беседовал с одним начинающим ПИ-щиком)))))(так, наверное звать энтузиастов этого решения) , тот искал убитый динамик, чтобы пассивник из него сделать. Он сильно удивился, узнав, что просто вкрутить динамик без магнита - этого недостаточно, а без приборов так и подавно. Отбивался тем, что делал так и даже понравилось. Чем добавил пафоса моим гневным речам)))))

Теперь оцените шансы настроить дома ПИ, оперируя лишь вторым параметром, изменяя только массу...

В моих Селешинах применялись одинаковые корзины и подвесы, лишь у пассивника на подвесе из резины болталась пенопластовая булька конической формы , точнее, трапециевидной. Центрирующая удалена.
А чтобы соорудить пассивник вообще другой конструкции и пытаться попасть в оптимум- ну, я прям не знаю, что сказать этим храбрецам ....
И кстати, книга Иофе и Лизункова, в которой напечатаны все эти ачх, издана лет на 15 позже книги Элеоноры Виноградовой, в которой все тонкости и соотношения параметров для ФИ изложены досконально, авторы могли бы и заглянуть в книгу , а не рисовать кучу картинок методом тыка, чтобы выйти на оптимальное значение добротности и объёма для получения наировнейшей ачх нижнего среза.

В статье Ирины Аркадьевны Алдошиной "Там, где живут басы" , журнал Аудиомагазин, подробно, неспешно и с массой иллюстраций поведаны все тонкости поведения оформления Пассивный Излучатель.
Когда чему-то научился и стал понимать смысл формул и картинок, читал её статьи , как захватывающий детектив. жаль, нет полного набора этих статей в бумажном варианте, а читать с компа это ад.

 

[OLD]

А чтобы соорудить пассивник вообще другой конструкции и пытаться попасть в оптимум- ну, я прям не знаю, что сказать этим храбрецам ....

Я знаю что сказать им... Бросьие и не наступайте на мои грабли. дело в том, что 2,5 года назад заболел ПИневманией и на 4" корзинах от дешёвой китайщины и самодельных тканево-силиконных подвесах попытался сотворить что то в тандем. к 5" автоширикам. методом подачи 55 Гц синуса и лепки пластилина на мембрану, добился таки максимума амплитуды ПИ при минимальной амплитуде динамика. сделал внешний вид (обожженный масив дерева под лак, в мастерской брутально жеж должно быть),.. эх дурень я, дурень... когда музыку включил, разочарованию не было предела. гудит, пердит на определённых нотах, другие еле слышно, а я же музыкант ещё и как такое слушать? короче психанул, выбросил ПИ вместе с передней панелью,сделал другую,нашёл трубу в треть диффузора, соорудил телескоп из втулки от трубы и бумажной трубки и самым эффективным методом научного тыка, меняя длину порта, настроил АС за 10 минут. заменил трубку на стационарную, собрал и по сей день работают довольно прилично. короче настройка самодельных ПИ - от лукавого.

 

[Марков Николай]

И ещё такая простая сравниловка

 

[Александр Бокарёв]

Картинки явно вымышленные, поэтому, когда привык к реальным, эти идеологизированные смотрятся неубедительно. В действительности всё не так, как на самом деле.

Кто их будет сравнивать- и чем? за неимением приборов и набитых шишек при замерах останется тупо верить картинкам. Что я и делал, читая умные статьи в Радио , правда, не понимая там ровным счетом нифигушеньки. А сейчас эти умные картинки уже смотрятся пародиями. Ну, с какого перепуга на ачх фазоинвертора на нижнем срезе= вдруг выросла полка забавной конфигурации? Сколь живу- не довелось. А автору- запросто. Поэтому уверенно скажу: брехня, не бывает такого. Автору померещилось.
Спросите , почему? А потому что. Ежели у нас на резонансе динамика в оформлении неважно каком, отдача вылетела за уровень полки, то есть, добротность выше единицы, то переходная характеристика приобретает периодический характер , с волнообразной картиной. И даже можно по числу этих периодов вычислить добротность динамика. ( что очень просто: два периода видим- добротность 2, три периода- 3 и т.д)
А тут- пукнуло, выстрелило куполом- .......и тишинааааа. А так не бывает, барин.

 

[Марков Николай]

А Вы представляете себе добротность корпуса 89? Типа, мраморный. Конечно, живое всё ниже и плавнее.

 

[Александр Бокарёв]

да сама цифра идиотская, в чем она- в попугаях?
У Виноградовой добротность самого герметичного ящика и то 10. А тут с чем имеем дело? Фигня бессмысленная.
Поэтому, когда начал сам что-то осмысленно понимать, то из главных книг остался справочник по акустике, начала 2000-х, с работами ведущих умов по этой теме, статьи Ирины Аркадьевны Алдошиной и книжонка Элеоноры Виноградовой, про которую,кажется, Ленин сказал: Эта маленькая книжечка стоит целых томов. А может, и не Ленин, какая разница.....
А остальные гуры советской "оккустики" из 60-х потеряли вес , а их умные статьи в Радиве- смысл.

 

[kolobrkin]

Может обратно, на Землю? Ограничимся добротностью динамика и будем создавать реальные конструкции. Рассматривать строительство дырявых корпусов при современном станочном парке, обилии клеев, шпаклевок, пропиток, герметиков очевидно не стоит. Заполнение звукопоглотителями с целью виртуального увеличения объема имеет смысл в закрытых конструкциях. В фазоинверторах звукопоглотитель целесообразно располагать в центре для частичного гашения отраженных и стоячих волн. Дорога для "перекачки" воздуха между динамиком и фазоинвертором(пассивным излучателем) должна быть свободна. Рассматривая конструкции ФИ и ПИ - однозначно ФИ. Один большой плюс, не добавляет "обратку" упругостью подвеса излучателя. ФИ получая "посыл" от динамика - "выплевывает" воздух и ждет новый "посыл". ПИ после "срабатывания", под действием сил упругости своего подвеса возвращается на "исходную", но не останавливается там сразу, а продолжает колебания. Все это, через упругость воздуха в ящике попадает на НЧ динамик, вызывая его "паразитные" колебания, увеличение противоЭДС и прочие гадости. Остаются два достоинства. Отсутствие средне частотного излучения через ФИ (при невозможности разместить ФИ на задней, нижней панели). "Герметичность" конструкции, что в общем-то актуально для катеров-пароходов или наличии агрессивных мышек-мошек ).Учитывая отсутствие возможности адекватного предварительного расчета, надеюсь убедил в нецелесообразности использования ПИ.

 

[Александр Бокарёв]

Насчет болтанки пассивного излучателя вы в десятку. Есть такое.Но было решение в качестве ПИ взять другой динамик и шунтом катушки менять затухание его подвижки.
Я хвалил бы разные инверторы, да у меня в каморке обстановка иная, слишком низкий бас может завести комнату, да и соседям не весело будет от моей музыки такой. Поэтому ограничиваюсь 60 герцами или слушаю тихо.Зато прозрачно все и слышно. Динамики хорошие потому что.

 

[kolobrkin]

Волею судьбы пришлось и приходится оживлять "мелкую" советскую акустику, а там без ФИ ну совсем ни как.

 

[Марков Николай]

В действительности всё не так, как на самом деле.

Сейчас заметил, заулыбался
В большинстве литературы для радиолюбителей написано, что ФИ настраивается массой воздуха в ФИ и гибкостью воздуха в АС. Получается непонятка: при увеличении сечения порта частота должна падать (масса растёт), а она увеличивается. Только у Вахитова нашёл нормальное объяснение:

Выделено мной. То есть, при изменении площади порта изменяются ОБЕ составляющие.

 

[ДимБол]

Друзья! Подскажите пожалуйста, всегда ли можно игнорировать (заткнуть) фазоинвертор, при его наличии в АС? Допустим,если я, не компетентен вычислить его размеры и хочу переставить в ЗЯ, динамик, который стоял в ФИ. Это не будет грубой ошибкой? О различиях в воспроизведении баса тоже можно поделится мнением))

 

[Александр Бокарёв]

Инвертор с заглушенным портом не превращается лёгким движением руки в закрытый ящик. Его объём , считанный для инвертора, обычно больше нежели нужно для ЗЯ.
Инверторный динамик , переставленный в закрытый ящик, не даст баса желаемой глубины из-за сниженной добротности. Равно, как динамик для ЗЯ в оформлении инвертор даст выброс внизу.

 

[Марков Николай]

Инвертор с заглушенным портом не превращается лёгким движением руки в закрытый ящик. Его объём , считанный для инвертора, обычно больше нежели нужно для ЗЯ.
Инверторный динамик , переставленный в закрытый ящик, не даст баса желаемой глубины из-за сниженной добротности. Равно, как динамик для ЗЯ в оформлении инвертор даст выброс внизу.

...Но если его (объём) никто не считал, то за закрыть и послушать денег не берут!

 

[Александр Бокарёв]

эТ ТОЧНО! Зато обычный бумбокс с заглушенным портом может зазвучать лучше, потому как с бубнением там перебор.

 

[Марков Николай]

Из формулы Матараццо вывел резонансную частоту ФИ для удобства:

Размеры в миллиметрах, объём в литрах.

 

[kolobrkin]

Похоже, только не "48,5" а "153,43". В формуле нолик потеряли.

 

[Марков Николай]

Похоже, только не "48,5" а "153,43". В формуле нолик потеряли.

Корень квадратный с 2354=48,5.
Результаты вроде адекватные...

 

[kolobrkin]

Посчитайте произвольные параметры, например усредненные для 25гдн-1. Объем 8,5 литров, диаметр 3, длина 6 см.