![]() |
|
TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - Printable Version +- Audioweb.cz (https://www.audioweb.cz) +-- Forum: Úvod (https://www.audioweb.cz/forumdisplay.php?fid=1) +--- Forum: Teorie & praxe (https://www.audioweb.cz/forumdisplay.php?fid=3) +--- Thread: TS parametry reproduktoru - význam, výpočty (/showthread.php?tid=15624) Pages:
1
2
|
TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Qms - Mechanical Q-factor of driver Citace:mechanický činitel jakosti (mechanické tlumení). Jedná se o mechanické ztráty ovlivňující (tlumící) pohyb membrány. Qms je bezrozměrný parametr a čím je vyšší, tím je ztrát méně, tzn. vyšší je i výchylka a citlivost ve spodním pásmu, pohybuje se kolem 0.4 až 25. Qms = 1 / (1 / Qts - 1 / Qes) Qms = 1 / (2 * pi * fs * Cms * Rms) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Qes - Electrical Q-factor of driver Citace:elektrický činitel jakosti (elektrické tlumení). Pohybuje-li se cívka v magnetickém poli, generuje vlastní proud, který působí proti jejímu pohybu. Qes je bezrozměrný parametr a čím je nižší, tím je generovaný proud vyšší - pohyb cívky tlumenější, takže se snižuje celkový proud tekoucí cívkou, výchylka i citlivost kolem rezonance fs. Pohybuje se v hodnotách od 0.08 až 0.6, v extrémech, u obyčejných univerzálních měničů, i 20. Reproduktory s příliš nízkou hodnotou Qes (velmi tlumený systém) nejsou vhodné do určitých typů ozvučnic, viz Qts. Qes = 1 / (1 / Qts - 1 / Qms) Qes = fs / EBP Qes = 2 * pi * fs * Mms * Re / Bl^2 TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Qts - Total Q-factor of driver Citace:celkový činitel jakosti, zahrnuje v sobě oba předchozí parametry (elektrický Qes a mechanický Qms). Pohybuje se v hodnotách cca od 0.08 až 0.6, vyjímečně až 3. Qts se počítá stejně jako například dvojice paralelně řazených odporů, na výsledek má tedy rozhodující vliv menší hodnota, která nemůže být překročena, tou bývá zpravidla Qes. Qts = (Qms * Qes) / (Qms + Qes) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 EBP - Efficiency bandwidth product Citace:jde o poměr parametrů fs a Qes, uvádí se v Hz. Orientačně vypovídá o vhodnosti použití určitého typu ozvučnice. Hodnota kolem a pod 50 značí vhodnost ozvučnice uzavřené, mezi 60 až 90 je to libovolné, nejlépe je zkusit oba typy (uzavřená, bassreflexová), hodnota kolem a nad 100 značí použití ozvučnice bassreflexové, band-pass nebo nepřímovyzařujicí typu horn. Mnohé dobré konstrukce se ale tímto moc neřidí. EBP = fs / Qes TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 fs - Free air resonance frequency of driver Citace:rezonanční kmitočet reproduktoru ve volném prostoru, uvádí se v Hz. fs je výsledkem poměru mezi hmotností kmitacího systému Mms a poddajností zavěšení Cms. Těžší kmitací systém (membrána včetně aktivních částí zavěsů + cívka a její nosič) nebo poddajnější závěsy způsobují nižší fs. Na tomto kmitočtu má reproduktor impedanční maximum Zmax - je to bod, kde se otáčí elektrická fáze, je v nule (rovnost kapacitance a induktance - reaktance), reproduktorem protéká nejnižší proud. fs = 1 / (2 * pi * (Cms * Mms)^1/2) fs = EBP * Qes fs = (ga / ((2 * pi)^2 * Gloss * Xmax))^1/2 fs = ((c^3 * Qes * η0) / ((2 * pi)^2 * Vas))^1/3 fs = (Qes * Bl^2) / (2 * pi * Mms * Re) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Mms - Mass of driver diaphragm assembly including air load Mmd - Mass of driver diaphragm assembly excluding air load Mair - Mass of air attached to driver diaphragm Citace:hmotnost celého kmitacího systému včetně spolukmitajícího sloupce vzduchu, uvádí se v g. Čistá hmotnost kmitacího systému (membrány, cívky včetně jejího nosiče, pohybujících se částí středění) bez sloupce vzduchu je značena Mmd. Hmotnost kmitací cívky včetně jejího nosiče Mvc, hmotnost sloupce vzduchu Mair. Mms má přímo úměrný vliv na výslednou citlivost, tedy čím lehčí je membrána, tím vyšší je citlivost, zároveň se ale zvyšuje rezonanční kmitočet fs, Mms má totiž spolu s Cms přímou spojitost na výsledné fs. Vliv přidání další hmotnosti na membránu lze simulovat v aplikaci Amplion v sekci Advanced options/Added mass to cone. Mms = 1 / ((2 * pi * fs)^2 * Cms) Mms = Bl / gamma Mms = Qes * Bl^2 / (2 * pi * fs * Re) Mms = (roo * (Sd * Bl)^2 / (2 * pi * c * η0 * Re))^1/2 Mair = 8/3 * roo * (Sd / pi)^1.5 TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Dd - Effective diameter of driver diaphragm Sd - Effective surface area of driver diaphragm Citace:efektivní průměr a plocha membrány, uvádí se v cm, cm². Efektivní průměr je obecně dán průměrem membrány včetně cca 1/3 závěsu. Je-li měnič vybaven phase-plugem, jeho plocha se samozřejmě odečítá. Snadno lze spočítat efektivní plochu v aplikaci Amplion v sekci Advanced options/Effective surface area of diaphragm. Sd = Dd^2 * pi / 4 Sd = Vd / Xmax Sd = (Vas / (Cms * roo * c^2))^1/2 Sd = (2 * pi * c * η0 * Re * Mms^2 / (roo * Bl^2))^1/2 TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Vas - volume of air having same compliance as driver suspension Citace:ekvivalentní objem, uvádí se v l. Vas vyjadřuje objem vzduchu, který má stejnou, tedy ekvivalentní, poddajnost jako zavěšení reproduktoru Cms při působení plochy Sd. Reproduktory s tuhým zavěšením mívají Vas menší a obecně vyžadují menší pracovní objemy a naopak. Mnozí začátečníci si tento parametr pletou s doporučeným objemem. K určení vhodného objemu je třeba ještě znát fs a výsledné Qts. Vas = Cms * Sd^2 * c^2 * roo Vas = η0 * Qes * c^3 / ((2 * pi)^2 * fs^3) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Re - DC resistance of driver voice-coil Zmax - Impedance at driver resonance frequency Z - Nominal impedance Citace:stejnosměrný odpor kmitací cívky, uváděn v Ω. Tento odpor bývá téměř vždy menší než nominální impedance Znom, zkráceně jen Z, ta je určena jako blízká jmenovitá hodnota k Zmin, což je nejnižší hodnota impedance za rezonanční frekvencí. Základními hodnotami impedance jsou 2, 4, 8 a 16Ω, jsou i atypické 3, 5, 6, 12 a 15Ω. Impedance reproduktoru není v celém frekvenčním pásmu stejná, nejnižší hodnota (tedy Zmin) dle normy nesmí být nižší než 80% jmenovité impedance. Zmax označuje hodnotu impedance na rezonanční frekvenci, zde záleží na Q parametrech, pohybuje se v jednotkách až stovkách Ω. Tvar charakteristiky za kmitočtem fmin (tam, kde se nachází Zmin) je výsledkem indukčního charakteru cívky. Re je vždy menší než Zmin. Re = Bl^2 / Rme Re = Qes * Bl^2 / (2 * pi * fs * Mms) Re = roo * (Sd * Bl)^2 / (2 * pi * c * η0 * Mms^2) Zmax = Re * (1 + Qms / Qes) Zmax = Re + (Bl^2 * 2 * pi * fs * Cms * Qms) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Bl - Product of magnetic induction and wire length in magnetic gap Citace:součin velikosti magnetické indukce a délky drátu cívky v pracovní mezeře, uvádí se v N/A nebo Tm. B vyjadřuje magnetickou indukci při 1A, l je konstantní, nejedná-li se o vícecívkový měnič s možností jeho cívky spojit (celá délka) či rozpojit (polovina). Bl nelze pokládat za jakési komparativní měřítko síly, protože k 1A je při různých zátěžích zapotřebí jiných napětí nebo příkonů, např. u 8Ω je oproti 4Ω zapotřebí dvojnásobné napětí nebo příkon, což ve výsledku dělá i +3dB pro 8Ω zátěž, neporovnatelné. Bl = (Re * roo * c^2 * Sd^2 / (2 * pi * fs * Qes * Vas))^1/2 Bl = (2 * pi * c * η0 * Re * Mms^2 / (roo * Sd^2))^1/2 Bl = (2 * pi * fs * Mms * Re / Qes)^1/2 Bl = (Re * Rme)^1/2 Bl = Mms * gamma TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 gamma - Acceleration factor Citace:akcelerační faktor, uvádí se v N/Ag nebo mm/sA. Je to prostá síla působící na 1 gram. Pro porovnávací účely je nutné optimalizovat pro shodný výkon - např. 1 W, pak je gamma u reproduktorů lišících se jen v impedanci nebo dvoucívkových měničů zapojených paralelně nebo sériově, stejná. gamma = Bl / Mms [N/Ag] gamma = sqrt(Rme)/Mms [N/sqrt(W)g] TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Rms - Mechanical damping Citace:mechanické tlumení, uvádí se v kg/s nebo Ns/m. Jde o obdobu ku Qms vyjadřující množství ztrát z Mms na fs v kg za sekundu. Rms = 1 / (2 * pi * fs * Cms * Qms) Rms = (2 * pi * fs * Mms) / Qms Rme - Electromagnetic damping Citace:elektromagnetické tlumení, uvádí se v kg/s nebo Ns/m. Jde o obdobu ku Qes vyjadřující množství ztrát z Mms na fs v kg za sekundu. Rme = Bl^2 / Re Rme = 2 * pi * fs * Mms / Qes TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Cms - Compliance of driver suspension Kms - Stiffness of driver suspension Citace:poddajnost kmitacího systému reproduktoru, uvádí se v mm/N a čím je tato hodnota větší, tím je i poddajnost závěsů větší. Cms je parametr proměnlivý, během provozu se zvětšuje; v jaké míře, to záleží na výchylce a meteriálu zavěšení. Cms není v celé výšce rozvinutí závěsů stejné, čím větší rozvinutí - tím větší odpor - tím menší poddajnost. Pohybuje se v rozmezí od 0.05 (tvrdé zavěšení) až po 2.5 mm/N (měkké zavěšení), v extrémech, např. u měničů Accuton, až 5 mm/N. Cms má spolu s hmotností kmitacího systému Mms přímou spojitost na výsledný rezonanční kmitočet fs, spolu s plochou Sd pak na ekvivalentní objem Vas. Kms je opakem Cms, jde o tuhost zavěšení, uváděnou tedy v N/mm. Cms = 1 / ((2 * pi * fs)^2 * Mms) Cms = Vas / (roo * c^2 * Sd^2) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Hc - Height of voice-coil Hg - Height of magnetic gap Xmax - Max. linear one-way travel of voice-coil Citace:Hc označuje výšku vinutí kmitací cívky, Hg výšku magnetické mezery. Přesah cívky nad mezerou je označována jako Xmax - maximální lineární výchylka kmitacího systému v jednom směru » 0-peak (klidová pozice-špička), uvádí se v mm a bývá i označována jako Xlin, výpočet: (Hc-Hg)/2. Někdy bývá k této hodnotě ještě připočteno Hg/4, /3.5 nebo /3. Výchylka bývá také počítána do určitého zkreslení, obvykle 10% THD, takováto hodnota může být větší, ale i menší než klasické (Hc-Hg)/2, označuje se Xvar. Některé firmy uvádějí jako Xmax její dvojnásobek » peak-peak. Citace: Xmax = (Hc - Hg) / 2 Xmax = Vd / Sd Xmax = ga / ((2 * pi * fs)^2 * Gloss) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Gloss - relative sag of driver diaphragm when mounted horizontally Citace: "gravitační úbytek", uvádí se v %. Vyjadřuje relativní prověšení kmitacího systému z Xmax, je-li měnič instalován vodorovně (downfire). Prověšení má za následek přídavné zkreslení reproduktoru. Hodnota obvykle větší než 5 % říká, že reproduktor by již aplikován vodorovně být neměl. Xmax je lineární výchylkou v jenom směru, viz Xmax. Gloss = (ga / (2 * pi * fs)^2) / Xmax TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Vd - Volume of air displaced by driver diaphragm at Xmax Citace:Objem vzduchu daný plochou Sd a výškou Xmax. TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 eta0 - Reference efficiency of driver SPL - Sensitivity at 1 W USPL - Sensitivity at 2,828...V Citace:eta0 je procentuálním vyjádřením účinnosti, uvádí se tedy v %, skrze toto číslo se následně počítá akustický tlak SPL při 1W/1m, uvádí se v dB. Jedná se o referenční citlivost danou silou motoru a vyzařující plochou membrány, ideální měnič by měl tuto citlivost v celém pásmu nepřihližíme-li ke Qts. USPL značí citlivost při daném napětí, např. 2,83V (což je √8), zahrnuje do výpočtu tedy stejnosměrný odpor kmitací cívky Re. η0 = 2 * pi^2 / c^3 * fs^3 / Qes * Vas η0 = roo * (Sd * Bl)^2 / (2 * pi * c * Re * Mms^2) SPL = 10 * log(η0 / 2 * pi) USPL = SPL + 10 * log(8 / Re) SPLmax - Max. thermal limited SPL assuming -3 dB power compression Citace:maximální akustický tlak omezený tepelným zatížením reproduktoru, zahrnující -3dB kompresi, uvádí se v dB, měřeno do 2π. SPLmax = SPL + 10 * log(Pe) - 3 TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Res - Electrical resistance representing Rms Lces - Electrical inductance representing Cms Cmes - Electrical capacitance representing Mms Citace:Hodnoty součástek pro simulaci paralelního elektrického RLC obvodu znázorňující rezonanční vrchol (zjednodušený model). Res představuje odpor Rms, Lces poddajnost Cms a Cmes hmotnost Mms. Sériově k obvodu je ještě připojen ss odpor měniče Re, případně i indukčnost cívky Le. Res = Re * (Qms / Qes) Lces = Re / (2 * Pi * fs * Qes) Cmes = Qes / (2 * Pi * fs * Re) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 f4pi - Max. frequency where a circular diaphragm radiates as a point source f2pi - Max. frequency where a circular diaphragm radiates with minor directivity fmax - Max. frequency before breakups occur diagonally across the diaphragm Citace:f4pi - max. kmitočet, do kterého kruhová membrána vyzařuje jako bodový zdroj. f2pi - max. kmitočet, do kterého kruhová membrána vyzařuje s minimální směrovostí. fmax - max. kmitočet před rezonancemi kónusu membrány. f4pi = cair / (Pi * Dd) f2pi = cair * 2 / (Pi * Dd) fmax = cair * Pi / (Pi * Dd) TS parametry reproduktoru - význam, výpočty - antonio - 3. 3. 2012 Pe - Max. thermal limited continuous electrical power handling Citace:Max. příkon (nikoli výkon), který je reproduktor schopen zpracovat bez vlastního tepelného nebo mechanického poškození. Hodnoty příkonu se líší normou, podle které se měří. Dříve sinus, nyní RMS nebo AES. Existuje i špičková krátkodobá hodnota příkonu označována MAX. |