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.