Технический форум
Вернуться   Технический форум > Электроника, самоделки и техника > Форум по электронике > Усилители и аудио


Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 07.07.2011, 21:46   #1 (permalink)
DTS
Member
 
Аватар для DTS
 
Регистрация: 01.09.2010
Сообщений: 6,444
Записей в дневнике: 15
Сказал(а) спасибо: 53
Поблагодарили 163 раз(а) в 20 сообщениях
Репутация: 51425
По умолчанию Демпинг-фактор - мифы и реальность

последнее время многие начинают самостоятельно изготавливать сабвуферы и колонки с мощным НЧ звеном,предлагаю Вашему вниманию очень полезную информацию,отталкиваясь от которой можно достаточно чётко для себя представить очень важные процессы происходящие с динамиком и усилителем в процессе их совместной работы

Демпинг-фактор - мифы и реальность
© А.И.Шихатов 2001
Миниатюры
amp52-1.gif   amp52-2.gif  
Изображения
  
DTS вне форума   Ответить с цитированием

Старый 07.07.2011, 21:46
Helpmaster
Member
 
Аватар для Helpmaster
 
Регистрация: 08.03.2016
Сообщений: 0

Нужная для вас информация содержится в аналогичных темах

50 АС-5. Миф или реальность?
ЕГЭ для вузов? Уже реальность.
Смартфон Nokia X7-00: Концепт или реальность?

Старый 07.07.2011, 21:47   #2 (permalink)
DTS
Member
 
Аватар для DTS
 
Регистрация: 01.09.2010
Сообщений: 6,444
Записей в дневнике: 15
Сказал(а) спасибо: 53
Поблагодарили 163 раз(а) в 20 сообщениях
Репутация: 51425
По умолчанию

Демпинг-фактор (в отечественной литературе - коэффициент демпфирования) - характеристика усилителя, определяющая его взаимодействие с нагрузкой (акустической системой). В описании многих усилителей этот параметр приобретает почти мистический смысл. Какой же коэффициент демпфирования необходим и стоит ли гнаться за рекордными цифрами?

Усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) по отношению к нагрузке делятся на два класса - источники напряжения и источники тока. Последние находят очень ограниченное применение, а практически все серийные модели являются усилителями - источниками напряжения.
Идеальный усилитель при любом сопротивлении нагрузки создает на выходе одинаковое напряжение. Другими словами, выходное сопротивление идеального источника напряжения равно нулю. Однако идеальных вещей в природе не существует, поэтому реальный усилитель обладает определенным внутренним сопротивлением. Это означает, что напряжение на нагрузке будет зависеть от ее сопротивления (рис.1).


рис.1.


Однако потеря выходного напряжения - не самое главное следствие того, что усилитель обладает выходным сопротивлением. При любом перемещении звуковой катушки в зазоре магнитной системы в ней наводится электродвижущая сила (ЭДС). Эта ЭДС, замыкаясь через выходное сопротивленние усилителя, создает ток, противодействующий перемещению катушки. Величина этого тока и сила торможения обратно пропорциональны выходному сопротивлению усилителя. Это явление называется электрическим демпфированием громкоговорителя и в значительной степени определяет характер воспроизведения импульсных сигналов.

Динамическая головка - сложная колебательная система, имеющая несколько частот резонанса (механический резонанс подвижной системы, внутренние резонансы подвеса и диффузора и т.д.). При воспроизведении импульсного сигнала возникают колебания на резонансных частотах системы. Неприятность заключается в том, что при слабом демпфировании эти затухающие колебания могут продолжаться и после того, как закончился вызвавший их импульс (рис.2). В результате воспроизведение будет сопровождаться призвуками, окрашивающими звучание.

рис.2.


Задача конструктора аудиосистемы - задемпфировать громкоговоритель так, чтобы собственные колебания затухали как можно быстрее. Однако средств для этого не так уж много. Возможны три способа демпфирования головки:
механическое демпфирование, определяемое потерями на внутреннее трение в подвесе
акустическое демпфирование, определяемое особенностями акустического оформления
электрическое демпфирование, определяемое выходным сопротивлением усилителя
DTS вне форума   Ответить с цитированием
Старый 07.07.2011, 21:47   #3 (permalink)
DTS
Member
 
Аватар для DTS
 
Регистрация: 01.09.2010
Сообщений: 6,444
Записей в дневнике: 15
Сказал(а) спасибо: 53
Поблагодарили 163 раз(а) в 20 сообщениях
Репутация: 51425
По умолчанию

Механическое демпфирование определяется конструктивными особенностями динамической головки и закладывается на этапе ее проектирования. Изменить его величину в готовом динамике редко представляется возможным. Как самостоятельное решение акустическое демпфирование применяется в виде заполнения корпуса акустической системы звукопоглощающим материалом. Кроме того, акустическое демпфирование входит в конструктивное оформление закрытых СЧ и ВЧ головок. Некоторое влияние на акустическое демпфирование оказывает и сопротивление излучения динамической головки. Однако, вклад всех этих составляющих в общую степень демпфирования головки невелик. Таким образом, электрическое демпфирование становится основным инструментом воздействия на переходные характеристики системы "усилитель-динамическая головка".

Взаимосвязь характера звучания с выходным сопротивлением усилителя заметили еще в пору ламповых усилителей, в 50-е годы. Особенно заметна была разница в звучании усилителей с выходным каскадом на триодах и пентодах. Пентодные усилители обладали значительным выходным сопротивлением, вследствие чего динамические головки были недодемпфированы и звучание приобретало гулкий призвук. Введение отрицательной обратной связи позволило снизить выходное сопротивление усилителя, но полностью проблему не решало. Удивительно, что спор о том - какой усилитель лучше, продолжаются и полвека спустя. А ведь дело не только в усилителе, но и в акустической системе.
Для оценки демпфирующих свойств усилителя был предложен новый параметр - коэффициент демпфирования (damping factor), представляющий собой отношение сопротивления нагрузки к выходному сопротивлению усилителя.


Проведенные тогда же эксперименты позволили установить минимальную величину этого параметра - 5...8. Дальнейшее снижение выходного сопротивления усилителя практически не влияло на импульсные характеристики системы. Кстати, идеология Hi-Fi (сокращение от High Fidelity - высокая верность) и сам термин оформились к концу 50-х годов. К этому моменту были определены минимальные требования к аудиосистеме - полоса воспроизводимых частот, коэффициент гармоник (тогда его называли clear factor - "степень чистоты") и выходная мощность. Впоследствии, после появления транзисторных усилителей и специализированных низкочастотных динамических головок с "легким" подвесом, нижний предел демпинг-фактора был повышен. Это позволило однозначно определить степень демпфирования головки параметрами усилителя вне зависимости от особенностей акустического оформления. При этом в некоторых пределах обеспечивалась "одинаковость" звучания конкретной АС с различными усилитлеями.

Знаменитый стандарт DIN45500 определял коэффициент демпфирования для Hi-Fi усилителей однозначно - не менее 20. Это означает, что выходное сопротивление усилителя при работе на нагрузку 4 Ом должно быть не более 0,2 Ом. Однако выходное сопротивление современных усилителей намного меньше - сотые и тысячные доли ома, а демпинг-фактор, соответственно, - сотни и тысячи.

Каков смысл столь значительного улучшения этого показателя? Коэффициент демпфирования в данном случае, как ни странно, ни при чем. Важна только одна его составляющая - выходное сопротивление усилителя. В данном случае имеет место "магия цифр", поскольку к сотням ватт выходной мощности современных усилителей все привыкли и нужно привлечь покупателя чем-то новым. Согласитесь, что "демпинг-фактор 4000" выглядит намного симпатичнее, чем "выходное сопротивление 0,001 Ом". А означает это в любом варианте только одно - усилитель имеет очень низкое выходное сопротивление и способен отдавать в нагрузку значительный ток (пусть даже и кратковременно). А связь между выходной мощностью и демпинг-фактором хоть и прямая, но не однозначная. Так что термину, интересовавшему раньше только специалистов, нашлось новое применение.

Однако в повести о демпинг-факторе есть еще одно действующее лицо - акустический кабель. А он в состоянии сильно испортить не только цифры, но и качество звучания. Ведь сопротивление кабеля суммируется с выходным сопротивлением усилителя и становится составляющей демпинг-фактора.
Для кабеля длиной 2 м сопротивление 0,05 Ом - вполне пристойный показатель. Но для усилителя с выходным сопротивлением 0,01 Ом демпинг-фактор на нагрузке 4 Ом с таким кабелем снизится с 400 до 66. Поводов для беспокойства пока нет. Но если использовать тоненький "шнурок" из комплекта динамиков и сомнительные скрутки общим сопротивлением 0,3...0,4 Ом (ситуация, к сожалению, еще нередкая), то демпинг-фактор упадет до 10, независимо от показателей усилителя. Поэтому на проводах экономить не стоит.

Пассивный кроссовер создает аналогичные проблемы. Поэтому катушки с ферромагнитным сердечником в кроссоверах применяются чаще, чем "воздушные" - это позволяет не только сэкономить дорогой ("у них") медный провод, но и значительно снизить сопротивление катушки. Конечно, при перемагничивании сердечника возникают дополнительные нелинейные искажения сигнала, но в большинстве случаев это меньшее зло, чем недодемпфированные динамики. Кстати, разница в звучании систем с кроссоверами разной конструкции зачастую определяется не столько характером вносимых искажений, сколько различным демпфированием динамика. В тех случаях, когда "совесть не позволяет" ставить катушки с сердечником, недостаток демпфирования можно восполнить акустическими методами. Но акустическое демпфирование не обладает всеми возможностями электрического и может в конечном счете обойтись дороже.

Вычислить выходное сопротивление усилителя в любительских условиях можно, если при одинаковом входном сигнале измерить его выходное напряжение на холостом ходу (Eo) и на нагрузке (U) определенного сопротивления (R). Однако точность этого простого метода снижается при выходном сопротивлении усилителя меньше 0,05 Ом.

Выводы:
высокий демпинг-фактор (более 50) требуется для динамических головок с легким подвесом и большой массой подвижной системы, работающих с заходом в область основного механического резонанса (сабвуфер или мидбас с активным кроссовером, широкополосные головки без кроссовера);
для динамических головок, резонансная частота которых находится за пределами рабочей полосы частот (СЧ, ВЧ) демпинг-фактор при многополосном усилении значения не имеет, поскольку электрическое демпфирование наиболее эффективно для подавления основного механического резонанса подвижной системы;
при работе с пассивным кроссовером демпинг-фактор системы определяется главным образом выходным сопротивлением кроссовера в полосе его пропускания, поэтому требования к демпинг-фактору усилителя можно снизить (20...30). Дальнейшее увеличение выходного сопротивления усилителя может вызвать изменение частот среза кроссовера;
демпфирование структурных резонансов в материале диффузора и подвеса не входит в функцию усилителя и может осуществляться только механически. Это проблема динамической головки;
для усилителей с высоким выходным сопротивлением (источников тока) понятие демпинг-фактора лишено смысла. В этом случае для подавления основного механического резонанса подвижной системы можно использовать только акустическое демпфирование.
DTS вне форума   Ответить с цитированием
Старый 08.07.2011, 09:46   #4 (permalink)
diman86
D.I.Y.
 
Аватар для diman86
 
Регистрация: 07.03.2011
Сообщений: 3,832
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 8 раз(а) в 2 сообщениях
Репутация: 17743
По умолчанию

О, я давно этим интересуюсь. В двух словах: Ненулевое выходное сопротивление действует положительно на ДГ, уменьшая нелинейные искажения самой ДГ на порядок, но оно не должно быть большим, как в ИТУНах. Существует некоторое оптимальное выходное сопротивление для каждой конкретной АС. Чтобы не гадать, какое оно, обычный ИНУН дополняется второй ООС по току, с оперативной регулировкой. И все, крутим регулятор и слушаем .А уменьшение демпфирования ДГ, компенсируем акустическим демпфированием.
diman86 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 08.07.2011, 20:06   #5 (permalink)
diman86
D.I.Y.
 
Аватар для diman86
 
Регистрация: 07.03.2011
Сообщений: 3,832
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 8 раз(а) в 2 сообщениях
Репутация: 17743
По умолчанию

Доработка проста
r12.jpg
diman86 вне форума   Ответить с цитированием
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Старый 09.07.2011, 08:56   #6 (permalink)
asco
Banned
 
Регистрация: 02.02.2011
Сообщений: 4,343
Записей в дневнике: 2
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 5194
По умолчанию

DTS чё эт тебя на лирику потянуло? курнул чего запретного?
asco вне форума   Ответить с цитированием
Старый 09.07.2011, 10:35   #7 (permalink)
АудиоМаньяк
Dum spiro spero.
 
Аватар для АудиоМаньяк
 
Регистрация: 16.06.2010
Сообщений: 774
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 2478
По умолчанию

Полезная статейка!
АудиоМаньяк вне форума   Ответить с цитированием
Старый 09.07.2011, 10:39   #8 (permalink)
George Smith
<< Эксперт >>
 
Аватар для George Smith
 
Регистрация: 27.11.2010
Адрес: Большеземельская тундра, Чукча я однако ... :)
Сообщений: 22,825
Записей в дневнике: 5
Сказал(а) спасибо: 357
Поблагодарили 230 раз(а) в 68 сообщениях
Репутация: 66468
По умолчанию

DTS, такие темы лучше размещать в дневнике ...
__________________
George Smith вне форума   Ответить с цитированием
Старый 09.07.2011, 14:10   #9 (permalink)
diman86
D.I.Y.
 
Аватар для diman86
 
Регистрация: 07.03.2011
Сообщений: 3,832
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 8 раз(а) в 2 сообщениях
Репутация: 17743
По умолчанию

Я этим занимаюсь, пусть тут будет. Хорошая тема, вот закончу эксперименты с выходным сопротивлением, отпишусь.
diman86 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 09.07.2011, 15:36   #10 (permalink)
DTS
Member
 
Аватар для DTS
 
Регистрация: 01.09.2010
Сообщений: 6,444
Записей в дневнике: 15
Сказал(а) спасибо: 53
Поблагодарили 163 раз(а) в 20 сообщениях
Репутация: 51425
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от asco Посмотреть сообщение
DTS чё эт тебя на лирику потянуло? курнул чего запретного?
вообще не курю,-даже *смешную траву*.
мне своей дури в голове хватает,хоть в пакетики расфасовуй и на углу продавай

Цитата:
Хлопцы, заканчивайте по тихоньку флудить ! Тема интересная ... Модератор ...
DTS вне форума   Ответить с цитированием
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Ответ

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Выкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.




Часовой пояс GMT +4, время: 04:52.

Powered by vBulletin® Version 6.2.5.
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.