Вопрос по номинальному и полному сопротивлению звукоизлучателей (теория)

[U6astik 3]

Добрый день.

 

Просветите пожалуйста, каким образом фаза влияет на номинальное сопротивление динамиков.

 

В соответствии с формулой, активное сопротивление (номинальное) есть произведение косинуса угла фазы и полного сопротивления.

Это значит, что номинальное (активное) сопротивление всегда меньше полного? (Т.к. косинус угла 0 -90 всегда лежит в пределах 0 ... 1)

 

Если это действительно так, то подскажите пожалуйста, какое именно сопротивление указано на данном графике (взят с сайта Stereophile.com) :

 

 

...The electrical phase angle (fig.1, dotted trace) is also quite severe at some frequencies; the combination of 3.4 ohms magnitude and –53° phase angle at 70Hz, a frequency where music can have a significant amount of energy, will require the Sony be used with an amplifier that is not fazed by 2 ohm loads...

 

Если проверить, 3.4 Х cos (-53^o) = 2.046 Ом. Значит ли это, что на графике отображено полное сопротивление? И если так, то зачем это сделано, ведь активное сопротивление (по всей видимости) меньше полного и знать его значения более важно?

 

 

Спасибо

Изменено 2 апреля, 2013 пользователем U6astik

[noname1 43 7 Тракты]

@U6astik,

Разница будет, когда будет складыватся АЧХ акустики и усилителя с учетом сопротивлений и фазовых характеристик.

 

В наушниках фазовая характеристика обладает большой неравномерностью только у арматурных наушников.

Изменено 2 апреля, 2013 пользователем romanrex

[AntonAlipov 2 658 12 Тракты]

Не совсем корректно поставлен вопрос. Сама по себе фаза не будет влиять никак. Она будет меняться в зависимости от частоты сигнала, и уже в таком контексте влиять на комплексное сопротивление. А вот если рассматривать КОМПЛЕКСНОЕ сопротивление наушников, включенных в реальный тракт -то надо будет учитывать индуктивные и емкостные составляющие сопротивлений, добротности, выходное сопротивление и тп. И в результате влияние фазы (но опять таки, в связи с частотой) будет довольно причудливым. Так как помимо всего прочего будут еще и резонансы.

Если же просто подключить наушники через фазовращатель, и менять фазу сигнала, не меняя частоту -то ничего происходить не будет.

[Уроборос 2 305]

На картинке сплошной линией изображена зависимость импеданса (полного сопротивления) от частоты для АС с кроссовером..

Полное сопротивление -сумма активного и реактивных сопротивлений - , соответственно активное сопротивление меньше полного, куда добавляются реактивные составляющие. По сути активное сопротивление-расчетная величина, характеризует сопротивление цепи электрическому току,в результате превращения электрической энергии в другие виды, в случае АС в звуковую волну и по сути характеризует электрическое кпд преобразователя энергии , а не грузит усилитель. Так что все правильно на графике.

Номинальным же в данном случае будет сопротивление, указанное на АС производителем (скорее всего 4 Ом судя по графику, либо 6 Ом если указано для 1 000 Гц).

Фаза, а точнее сдвиг фазы, зависит от реактивных характеристик цепи и является их следствием.

Таким образом ответы на Ваши вопросы:

1. Активное сопротивление нам не очень интересно, грубо его можно измерить обычным омметром (т.е. по постоянному току).

2. Импеданс (полное сопротивление) зависит от частоты, фаза также зависит от частоты, на картинке приведены два графика видимо для экономии места и искать взаимосвязь в графиках незачем.

Изменено 3 апреля, 2013 пользователем algato77

[U6astik 3]

Большое спасибо всем за ответы, особенно @AntonAlipov и @algato77.

 

Посоветуйте пожалуйста источник дополнительной информации по теории звукоизлучателей и их компановки с усилителями (спец. форум, электронные кинги, или подобное)

Хотелось бы изучить эту тему более досконально.

 

 

Спасибо

[NovikovK-LevZ 6]

Начните изучение с гармонического осциллятора с потерями.

 

Сопротивление динамика - это вообще некоторая условность, абстракция (эквивалент по потребляемой мощности в некотором среднем). В реальности оно может меняться в широких пределах и быть отрицательным в каждый конкретный момент времени (если пытаться считать его именно сопротивлением). В действительности всё намного сложнее. Есть электрическая часть - катушка с током в магнитном поле и есть механическая часть - в первом приближении - гармонический осциллятор с потерями.

Изменено 4 апреля, 2013 пользователем NovikovK-LevZ

[Уроборос 2 305]

Не знаю на сколько глубоко в теорию хотите углубиться и зачем, может такого хватит? http://www.shabad.ru.../power p. 1.htm, http://www.aml.nm.ru/power2.htm.

Изменено 4 апреля, 2013 пользователем algato77

[U6astik 3]

Хотел бы подучить теорию для того чтобы понять, как следует подбирать усилитель к звукоизлучателю

[NovikovK-LevZ 6]

Тут особой теории не надо.

 

Мощность усилителя подбираем так:

 

(110.....115)дБ=(чувствительность колонок)+10Log(мощность на колонках). Для разной номинальной чувствительности будет указана разная мощность. Здесь учтен минимальный необходимый запас, который можно сделать и больше - 120...124дБ.

Реально слушать будете на значительно меньшей мощности.

 

Если усилитель в классе А, то можно взять и (100...106дБ) в формулу. Класс А, как правило, даст на порядок выше точность на малых сигналах по сравнению с другими вариантами.

 

Если выбирать по классам усилителей, то порядок примерно такой:

Класс А

"Класс А полпуш" - это класс АВ с током покоя выше тока сигнала.

Класс АВ

Класс D (очень прилично может работать на частотах ниже 200-400Гц).

 

Всякая экзотика типа класса H - с вольтодобавкой и другие могут попадать в список ниже класса А в любую позицию.

 

Лампа или транзистор - тут нет однозначности. Всё зависит от схемотехники и числа каскадов. Как правило, в ламповых меньше каскадов и выше качество при определенных равных условиях, но ниже мощность, перегрузочная способность, управляемость динамиком на больших сигналах.

 

У других разработчиков аппаратуры могут быть другие мнения.

[AntonAlipov 2 658 12 Тракты]

@NovikovK-LevZ, наверно речь шла о теоретическом согласовании импедансов, попытке выравнивания характеристик и подобном.

Хотя на самом деле все действительно просто, как Вы описали. Ну в большинстве случаев.

[NovikovK-LevZ 6]

какое согласование импедансов? Если смотреть на график импеданса динамика, то он лишь отражает механические зависимости. Пики соответствуют механическим резонансам. На этих частотах нужен меньший ток для получения такой же амплитуды. НИчего выравнивать не нужно.

 

Забыл упомянуть полосу частот. Чем она шире у усилителя - тем лучше.

[AntonAlipov 2 658 12 Тракты]

@NovikovK-LevZ, человек хочет изучить теорию, а вы ему советуете освоить таблицу сложения

Какое Согласование -ну например учитывать влияние паразитной емкости проводника платы и взаимных помех при трассировке усилителя, влияние комплексных составляющих конденсаторов и сопротивлений от разных производителей, зависимости параметра коэффициента передачи тока от частоты и их влияние на передачу имульса. Да до фига чего и в принципе для военной или космической аппаратуры все это считается, моделируеться и оптимизируеться.

На практике же помогает опыт и интуиция, а расчет бывает весьма приблизительный. Тем более что наша задача -получить удовольствие от музыки а не со спутника шмалять.

Ну Вы же в теме,

Изменено 7 апреля, 2013 пользователем AntonAlipov

[bzx 484]

быть отрицательным в каждый конкретный момент времени.

На заднем фронте прямоугольного импульса?