• Главная
  • ВАЗ
  • Приора
Логин:
Пароль:
| Регистрация< | Забыли пароль? |
Поиск:

Громкоговорители и номинальная мощность: что такое первая часть сделки?

  1. Это все в звуковой катушке
  2. Как читать импеданс громкоговорителя
  3. Интерпретация измерений - что-нибудь идет?
  4. Вы не можете изменить законы физики
  5. Что ждет вторую часть этой статьи?
  6. об авторе

Есть два основных способа, которыми вы можете разрушить громкоговоритель силой; термически или механически. Все знакомы с концепцией возможности записывать громкоговоритель. Он становится слишком горячим, и провод звуковой катушки горит, или, что еще хуже, что-то еще (например, конус) загорается и горит. Мы все идем по магазинам с «Сколько ватт он может выдержать?» Это похоже на жизнь в обширной пустыне с несколькими заправочными станциями и желанием узнать свой запас хода в милях. Мы спрашиваем, насколько большой бак, а не сколько миль мы добираемся до галлона. (Какова эффективность?)

Давайте рассмотрим несколько очень простых концепций, касающихся управления мощностью.

В простой цепи постоянного тока расчет мощности прост и понятен. У нас есть источник напряжения, аккумулятор. Сопротивление (как у звуковой катушки), и если мы поместим батарею на звуковую катушку, через катушку будет течь ток (I), который прямо пропорционален напряжению (V) и сопротивлению (R). V = I * R или V / I = R или I = V / R, иначе известный как закон Ома. Мы можем рассчитать мощность, которую нагрузка (R) рассеивает как P = V * I или P = I2 * R или P = V2 / R. Мощность, которая течет от батареи к подключенному сопротивлению, не изменяется со временем по интенсивности, в отличие от музыки в громкоговоритель.

Это все в звуковой катушке

Все звуковые катушки обладают свойством электрического сопротивления Все звуковые катушки обладают свойством электрического сопротивления. Только в электрическое сопротивление может рассеиваться мощность. Все звуковые катушки (обычные) обладают свойством индуктивности (Le), что приводит к увеличению их полного сопротивления с увеличением частоты. (Мощность не может рассеиваться в индуктивность, а индуктивность обладает свойством уменьшать ток, протекающий через звуковую катушку, с увеличением частоты.) Когда мы измеряем сопротивление постоянного тока звуковой катушки, мы применяем постоянный ток (ноль герц) и измеряем результирующее напряжение поперек и ток через звуковую катушку. На очень низких частотах, не близких к резонансной частоте колонок, это сопротивление постоянному току преобладает над импедансом колонок (Z). Импеданс - это термин, который мы используем для описания сопротивления электрическому току, так как оно изменяется в зависимости от частоты. (Мы можем думать об этом как о переменном, а не о постоянном сопротивлении). Этот импеданс включает в себя не только сопротивление, но и индуктивность, и емкость. Эти три качества, сопротивление, индуктивность и емкость вместе в сочетании с динамиками Motor Force и механическими потерями создают то, что мы называем кривой величины импеданса. Теперь вы, вероятно, задаетесь вопросом, какого черта это связано с управлением мощностью. Ответ вкратце очень много. Причина в том, что он многое показывает о величине тока, фактически подаваемого и поглощаемого динамиком, что, по правде говоря, является гораздо более последовательным способом определения фактической мощности, чем использование напряжения.

Во-первых, большинство сабвуферов имеют большую индуктивность звуковой катушки. Это означает, что при увеличении частоты (повышении) величина импеданса также увеличивается. К тому времени, когда мы находимся в точке кроссовера для большинства низкочастотных динамиков, большая часть сопротивления переменному току, протекающему через звуковую катушку (VC), обусловлена ​​не сопротивлением, а индуктивностью. Давайте посмотрим на кривую величины импеданса для типичного низкочастотного динамика с индуктивностью звуковой катушки, изменяющейся от 2 до 6 милГин.

Давайте посмотрим на кривую величины импеданса для типичного низкочастотного динамика с индуктивностью звуковой катушки, изменяющейся от 2 до 6 милГин

Изменение сопротивления громкоговорителя в зависимости от частоты

Обратите внимание на Курсор, частота составляет 2000 Гц, а величина Импеданса варьируется от 26 до 76 Ом. Единственная разница между этими тремя динамиками - это их индуктивность (Le). Как вы можете видеть, при достаточно высокой частоте сопротивление постоянного тока динамика практически не влияет на величину полного сопротивления. Если сила, действующая на говорящего, такова, как теория говорит нам:

F = BLI (сила в ньютонах ) = B (тесла) * L (метры) * I (ампера)

Тогда понятно, что низкочастотный громкоговоритель с более высокой индуктивностью (и, следовательно, с более высоким импедансом) будет не только поглощать меньше энергии на высоких частотах, но он будет менее эффективным на высоких частотах, что я могу засвидетельствовать после создания сотен громкоговорителей.

Теперь предположим, что мы тестируем эти три динамика с использованием Pink Noise с ограничением полосы от 20 до 20000 Гц. Как вы думаете, какой из трех динамиков даст наибольшую мощность? (Подсказка: тот, который поглощает наименьшее количество тока).

Ниже приведен измеренный импеданс двухполосной акустической системы.

Измеренная импеданс 2-полосная система

Как читать импеданс громкоговорителя

Как мы видим из исследования, величина графика резко меняется с частотой. Обученный глаз заметит, что это вентилируемая система из пиков двойного сопротивления ниже 100 Гц. То, что настройка системы в этой системе составляет около 50 Гц (нижняя точка между двумя пиками), и что существует плохое отражение в шкафу, о чем свидетельствует пик импеданса чуть более 200 Гц. Эта величина импеданса вверх и вниз вызвана комбинацией факторов. Двойные пики низкочастотного импеданса указывают на низкочастотный динамик в вентилируемой коробке. Повышение до 500 Гц вызвано индуктивностью звуковой катушки НЧ-динамика. Падения при 1500 и 20 кГц происходят из-за взаимодействия динамиков с кроссоверной сетью. Итак, как мы можем рассчитать мощность, если сопротивление не является постоянным?

( Мы этого не делаем, мы просто смотрим на нижнюю точку и видим, что она ближе к 4 или 8 Ом! )

Итак, если полное сопротивление этого громкоговорителя на частоте 160 Гц составляет 8 Ом, а музыка охватывает весь диапазон частот в пределах этой кривой, как мы узнаем, какая мощность ДЕЙСТВИТЕЛЬНО рассеивается в акустической системе? Мы не Итак, ради простоты, мы ПРИВЕТИМ, что система является чисто резистивной и инвариантной, и что потребляемая мощность в ваттах равна квадрату напряжения, деленному на 8 Ом (V ^ 2/8). Мы используем термин «Номинальный импеданс», чтобы покрыть наши спины этой половиной правды.

Как мы можем ясно видеть, за исключением нескольких минимумов на кривой, большую часть времени фактический импеданс выше, чем 8 Ом, что дает нам ВНУТРЕННЮЮ мощность, намного превышающую реальную мощность , и то есть, насколько Отдел маркетинга говорит нам, хорошая вещь. (Итак, какую мощность этот громкоговоритель может обработать у клиента, которого спрашивает продавец ...) Зачем мутить воду анализом и вопросами? Если бы мы измерили энергопотребление как эквивалентное значение тока (I) в квадрате времен сопротивления (R) (I ^ 2 * R), мы получили бы совсем другую цифру для энергопотребления, гораздо меньшую для отдела маркетинга (и нашего клиент) определенно не одобрил бы.

Если бы мы измерили энергопотребление как эквивалентное значение тока (I) в квадрате времен сопротивления (R) (I ^ 2 * R), мы получили бы совсем другую цифру для энергопотребления, гораздо меньшую для отдела маркетинга (и нашего клиент) определенно не одобрил бы

Сопротивление громкоговорителя в зависимости от частоты

Давайте посмотрим на приведенную выше кривую. Мы видим, что этот высокочастотный драйвер имеет резонанс в 1,4 кГц (расположение пика). Итак, если бы мы хотели рассчитать мощность как просто V2 / R, мы бы выбрали синусоидальную волну (одночастотный тон) 1,4 кГц и притворились, что мощность составляла 8 Ом, хотя на самом деле величина импеданса здесь больше чем 30 Ом, в 4 раза больше, чем при 2,7 кГц. «Великолепно» говорит Маркетинг, давайте измерим этот громкоговоритель на 1,4 кГц и поместим действительно большое число! Проблема в том, что прежде чем мы сможем записать эту звуковую катушку, мы просто сломаем динамик, разогнав его до 1,4 кГц. В резонансе динамик наиболее эффективен с точки зрения механики, поэтому ему требуется небольшая реальная мощность (в квадрате R раз), чтобы много двигаться. На самом деле, если мы хотим протестировать динамик без его прожига и посмотреть, как он выйдет из строя механически при нагрузке, было бы неплохо подать питание на динамик с одной частотой в резонансе.

Итак, все это сложно. Что мы, как искушенные потребители, делаем?

Интерпретация измерений - что-нибудь идет?

Все эти акустические компании придерживаются одинаковых стандартов измерений, когда они публикуют свои данные по мощности, верно? О, если бы мы жили в идеальном мире. Извините, но не. Во всем мире используется несколько стандартов, и фактически все стандарты скомпрометированы, чтобы упростить сбор данных измерений. Стандарт Ассоциации электронной промышленности (EIA RS-426B), разработанный Аудиотехническим обществом (AES2-1984). У Европейского международного электротехнического комитета есть стандарт (IEC 268.5). В Бразилии существуют свои собственные стандарты, как в США, Японии и Европейское сообщество, и все они немного отличаются. Это не означает, что все соблюдают эти стандарты или сообщают о них точно. Так как же решить, что реально, а что нет? Без доступа к большому количеству технических данных, вопрос об управлении питанием является сложным и сложным, и мы лишь поверхностно обсуждаем этот вопрос.

Есть два технических термина, с которыми мы теперь должны разобраться. RMS (среднеквадратичное значение) и коэффициент Crest (пиковая мощность, деленная на среднеквадратичную мощность). Среднеквадратическое значение - это эквивалент переменного тока постоянной мощности. Поскольку музыка - это переменный сигнал (представляющий переменное сжатие и разрежение воздуха, которое мы воспринимаем как звук), мы должны воспроизводить его с помощью сигнала, напряжение которого быстро меняется со временем. Одна частота, которая звучит абсолютно постоянной по амплитуде, фактически изменяется от нулевой мощности до ее пикового значения от десятков до десятков тысяч раз в секунду, в зависимости от частот сигнала. RMS - это выражение, которое получается из математического уравнения, используемого для нахождения квадратного корня от среднего значения в квадрате. Для тех из вас, кто склонен изучать математику без головной боли, есть прекрасное описание этого в Викапедии. http://en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square

Для тех из нас, кто не так склонен, мы можем думать о нем как о среднем значении, но на самом деле это не среднее значение, так как пики добавляют больше мощности, чем значения ниже среднего, поэтому мы обнаружили бы, что наша интуиция в этой точке нам не помогает , (Вот почему нам нужно сделать математику!)

Большинство тестовых сигналов начинаются либо с розового шума (равной энергии на октаву - октава, удваивающая или удваивающего частоту), либо с белого шума (равной энергии на единицу герц) и формируют его с помощью частотно-избирательных фильтров, чтобы более точно аппроксимировать спектральное содержание Музыка. Затем коэффициент амплитуды (разница между пиковым значением сигнала и среднеквадратичным значением) устанавливается на стандартном уровне, обычно 6 дБ. Коэффициент амплитуды 6 дБ означает, что среднеквадратичное значение тестового сигнала мощности составляет ¼ от пика (мгновенного значения) сигнала. Нам, инженерам, легко измерить значение, позволяя нам использовать мультиметр вместо компьютерной программы и какую-то гораздо более дорогую и сложную электронику, но в то же время она не точно отражает гораздо более высокий динамический диапазон (разница между самые мягкие и громкие звуки настоящей музыки. Если мы сравним среднеквадратичное значение с пиковым значением сигналов в реальной музыке, мы обнаружим, что CREST FACTOR часто превышает 20 дБ! Это означает, что если мы будем использовать тестовый сигнал с коэффициентом амплитуды 20 дБ для тестирования среднеквадратичного значения 1000 Вт, нам потребуется тестовый усилитель мощности, способный управлять нагрузкой с пиковой мощностью 100 000 Вт! Что еще хуже, когда кто-то использует настоящие музыкальные сигналы в своих тестовых настройках, мы обнаруживаем, что практически невозможно измерить среднеквадратичное значение сигнала! Таким образом, компромисс, который мы делаем, состоит в том, чтобы выбрать нереально маленький CREST FACTOR, который позволяет нам использовать недорогие измерители и усилители мощности меньшего размера, чем требовалось бы при использовании типичной музыкальной программы.

Вы не можете изменить законы физики

Основная физика: у нас есть устройство, которое имеет звуковую катушку, погруженную в стальную магнитную цепь, и на которой имеется напряжение и, следовательно, ток, протекающий через нее Основная физика: у нас есть устройство, которое имеет звуковую катушку, погруженную в стальную магнитную цепь, и на которой имеется напряжение и, следовательно, ток, протекающий через нее. Выше определенного уровня мощности тепло проникает в систему быстрее, чем может выйти. В результате ВК нагревается, потому что подаваемая мощность создает тепло, превышающее то, что динамик может физически рассеивать. Эта ситуация нестабильна, так как со временем, когда стальные части динамика становятся более горячими, они становятся менее склонными к поглощению тепла, генерируемого в звуковой катушке. В конце концов, динамик выйдет из строя. Путь выхода тепла - через воздух, окружающий звуковую катушку (VC), в металлическую окружающую структуру и в воздух вокруг нее. Чем больше площадь поверхности металла, которому подвергается ВК, тем меньше сопротивление тепловому пути. Таким образом, если у нас есть верхняя пластина толщиной 0,375 дюйма, которая имеет диаметр 4 дюйма, в сравнении с той же толщиной, равной 2 дюймам в диаметре, мы должны иметь около 1/2 теплового сопротивления и (мы надеемся) удвоенную мощность. Что еще имеет значение? Толщина и материал (алюминий лучше, чем медь в этом отношении) электрического провода, используемого для обмотки ВК. Чем больше проводник, тем ниже плотность тока в нем. (Если наш проводник имеет удвоенный диаметр, он будет иметь в 4 раза большую площадь поверхности (и массу) и может потреблять в 4 раза больше тока для эквивалентного нагрева проводника. Короче говоря, какой размер провода VC используется? Это большая причина, почему сабвуферы обрабатывают больше энергии, чем высокочастотные устройства. Типичный низкочастотный динамик может обрабатывать сотни ватт мощности, в то время как обычный твитер может обрабатывать десятки ватт. Итак, почему бы не использовать большие провода в твитерах тоже? Из-за массы, присущей большому диаметру Если мы не делаем движущуюся систему достаточно легкой, чтобы она могла менять направление 40000 раз в секунду (как требуется для воспроизведения 20 кГц), то она не будет покрывать необходимый нам частотный диапазон. Более того, если мы удвоим динамики В общем, мы снижаем эффективность на 6 дБ, требуя в 4 раза больше мощности для той же акустической мощности. Поэтому, если мы получаем в 4 раза большую мощность и в 4 раза больше мощности для той же акустической мощности, мы ничего не добились, кроме неэффективности. ( На самом деле удвоить массу будет Я также ограничиваю верхний предел высоких частот, так что это вдвойне вредно). Этот балансный баланс - это то, с чем должны столкнуться дизайнеры колонок.

Есть много мелких деталей, с которыми дизайнер колонок должен смириться при выборе материалов для своего дизайна, которые влияют на мощность динамика. Какое пространство нужно для производства между звуковой катушкой и стальными деталями? 0,010” ? 0,020 ”Чем больше расстояние между ВК и стальными частями, тем дольше путь, по которому должно проходить тепло, и тем горячее будет ВК. Используйте слишком маленький зазор, и процент брака увеличится. Слишком большой зазор, и эффективность материала пострадает, поскольку магнитные силовые линии должны двигаться больше, чтобы прыгнуть зазор и подать звуковую катушку. Слишком маленький зазор, и когда тепло расширяет медную или алюминиевую проволоку, она будет царапать верхнюю пластину, вызывая отказ. Размер зазора также будет определять степень турбулентности в зазоре, заставляя холодный воздух проходить через ВК, отводя тепло. Слишком сильная турбулентность и искажения становятся высокими, слишком малыми и страдает управление мощностью.

Какую температуру мы используем в эмали, которая изолирует проводник (который без всех VC будет одним большим коротким замыканием). Мы используем провод 155 градусов C? 180 градусов, 200 градусов или 220 градусов? Используйте самое высокое, и внезапно мы обнаруживаем, что для того, чтобы припаять концы проволоки к гибкому выводному проводу (мы называем их проводами в виде косичек), потребуется целая вечность, и производство хочет, чтобы инженеры были убраны и убиты. Или, может быть, с самой высокой температурой обработки проволоки мы обнаруживаем, что наш клей не прилипает к проволоке.

Какой клей мы используем? Почти все, кого я знаю в сфере производства громкоговорителей, держат в секрете свои собственные разработки. Широко используются несколько классов адгезивов, в том числе фенольные бутеролы и однокомпонентные эпоксидные смолы. Выберите эпоксидную смолу с самой высокой температурой, и теперь мы обнаруживаем, что выпекаем ее в духовке в течение двух часов вместо 10 минут. (Начальник производства заряжает свой пистолет, а бухгалтерия просит вас о встрече возле здания возле травянистого холма.) К сожалению, они не могут застрелить меня, потому что свидетелей слишком много. Производственный персонал находится на травянистом холме, так как в звуковых катушках нет провода, которое можно использовать, потому что менеджер по закупкам не может купить провод 220 градусов С без 8-недельного времени. (Я упоминал, что моя работа была очень веселой?)

Давайте предположим, что каким-то образом нам удалось увернуться от пуль (возможно, наш менеджер по производству просто не практиковался), и мы заставили наш ВК справиться с температурой 500 градусов по Фаренгейту до того, как она выйдет из строя. ВОТ ЭТО ДА. Итак, теперь наш громкоговоритель на 8 Ом, который имел DCR 6,2 Ом при 20 градусах C, внезапно получил 500 градусов F или 260 градусов C. Если мы измерим DCR громкоговорителя, мы теперь обнаружим, что эта звуковая катушка теперь 12 Ом. Таким образом, наш громкоговоритель на 8 Ом теперь является громкоговорителем на 16 Ом, и вместо того, чтобы вытягивать 1000 Вт из усилителя VOLTAGE, он потребляет только 500 Вт. Теперь о нашем третьем словарном слове дня: СЖАТИЕ.

Обсуждение на YouTube: правда о соответствии мощности усилителя громкоговорителям

Что ждет вторую часть этой статьи?

В следующем сегменте мы поговорим подробнее о влиянии сжатия, о том, как оно влияет на качество звука, воспроизводимого вашим громкоговорителем, и о том, как 500-ваттный динамик может быть разбит при 100 Вт, или выдерживает 1000 Вт, основываясь только на выбранном тестовом сигнале. водить динамик.

(Отличная и научная трактовка изменения сопротивления в зависимости от температуры также доступна в Викапедии.) http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity

об авторе

Пол Аполлонио родился в Бруклине, штат Нью-Йорк, в апреле 1957 года. Он работал инженером-проектировщиком в области аудиотехники с тех пор, как в 1983 году окончил колледж со степенью бакалавра в области технологий электронной инженерии в Трентонском государственном колледже, штат Трентон, штат Нью-Джерси. , M & K Sound, JBL, Genesis Physics, электроакустические системы Bertagni, Radian Audio, Ground Zero, Selenium и B-52 Pro Audio. Пол путешествовал из России в Китай, в Бразилию, преподавал и практиковал искусство и науку о дизайне громкоговорителей. В настоящее время он является президентом собственной консалтинговой компании Procondev, расположенной в Дауни, Калифорния.

С ним можно связаться в [электронная почта защищена] ,

peterlonz сообщения на 19 сентября 2010 01:19

Высокотемпературная изоляция из проволочной эмали
Должен сказать, что большинство причин против использования высокотемпературного изолированного провода звучат для меня пусто:
1) класс (или термостойкость) эмалевого покрытия проволоки не влияет на паяемость, за исключением того, что вам может понадобиться также высокотемпературный припой.
2) Получение необходимого покрытия для проволоки и высокотемпературного покрытия может занять немного больше времени, так что же, мы точно находимся в запланированной производственной среде?
3) В чем проблема с клеем, используйте свою стандартную смесь, которая не является компонентом «проблемы».
Если необходимо увеличить время выпечки, так что долговечность и качество обычно стоят некоторой цены, и у вас есть динамик с несколько более высоким рейтингом.

jamie2112 сообщений от 16 декабря 2008 14:48

Хорошо прочитал спасибо ....

посты Аннунаки 16 декабря 2008 года 14:42

Хорошая статья Мне это нравится.

Донна Негус сообщения на 16 декабря 2008 02:59

да что это за эти ватты я запутался

посты от 15 декабря 2008 г. 17:40

Spk to RMS match
Будет ли головка мощностью 100/200 Вт в год работать с динамиком мощностью 20/600 Вт с номиналом 10 дюймов?

Мы все идем по магазинам с «Сколько ватт он может выдержать?
Какова эффективность?
Как вы думаете, какой из трех динамиков даст наибольшую мощность?
Итак, как мы можем рассчитать мощность, если сопротивление не является постоянным?
Зачем мутить воду анализом и вопросами?
Что мы, как искушенные потребители, делаем?
Интерпретация измерений - что-нибудь идет?
Все эти акустические компании придерживаются одинаковых стандартов измерений, когда они публикуют свои данные по мощности, верно?
Так как же решить, что реально, а что нет?
Новости
    Где купить объектив на телефон

    При возникновении неполадок с объективом вашего телефона Вы всегда сможете обратиться в настоящий интернет-магазин, где сможете приобрести объективы

    Установка своими руками •
    Миниатюризация идет по двум вариантам. Первый вариант предусматривает изготовление только миниатюрных инструментов – дисков, фрез и т.д. Второй вариант предусматривает именно изготовление шлифовального

    Трамблер ваз 2106
    В целом регулировка системы выполняется за три этапа. К первому относится корректировка угла замкнутого состояния контактов. Учитывайте, что он зависит непосредственно от величины зазора в контактах трамблера.

    Ремонт и обслуживание компрессоров
    Благодаря стремительному развитию технологий в наше время множество процессов процессов практически на всех видах производства существенно упростились. Разнообразная техника и современное оборудование

    Тюнинг ваз 2105 своими руками
    Тюнинг ВАЗ 2105 можно проводить и внутри салона, и снаружи машины, все зависит от количества денежных средств, которые водитель может выделить на работы. Если денег достаточно, стоит провести модернизацию

    Диагностика дизеля
    В современных дизелях огромное значение уделяется диагностике электроники узлов автомобиля. На данный момент на рынке диагностики грузового транспорта, автобусов и спецтехники есть два главных производителя

    Ремонт подвески
    Подвеска служит для регулировки сил, воздействующих на транспортное средство, смягчения ударов и защиты остальных частей автомобиля от преждевременного износа и повреждения. Чем хуже дорожное полотно,

    Массажное оборудование
    Зачастую люди сами не понимают, чего они собственно, в этой жизни хотят. Но, следует понять, что в первую очередь, нужно удовлетворять потребности, начиная с низших и так до самых возвышенных, которые,

    Магазин автозапчастей
    Независимо от того, какой маркой и моделью транспортного средства владеет автомобилист, рано или поздно, чаще или реже, но ему все равно приходится сталкиваться с проблемой поиска необходимых запасных

    Роквул акустик баттс
    Проблемы звукоизоляции сегодня стоят довольно остро, как в быту, так и на производстве. Поэтому в строительстве, так и в производстве многих изделий используются разнообразные шумоизоляционные материалы.

Реклама
Архив