Инерциально-нелинейные искажения

[Мусатов Константин]

Не могу полностью согласиться. Избыточная мощность автомобильных сабов связана с более низкой чувствительностью применяемых голов. Автосабы имеют небольшие размеры и небольшие динамики. Потому приходится использовать тяжелые диффузоры для снижения резонансной частоты. Это приводит к потери чувствительности. Рассматривать надо не мощность, а звуковое давление на заданном расстоянии и частоте.

[Владимир R-V-A]

Не могу полностью согласиться. Избыточная мощность автомобильных сабов связана с более низкой чувствительностью применяемых голов. Автосабы имеют небольшие размеры и небольшие динамики. Потому приходится использовать тяжелые диффузоры для снижения резонансной частоты. Это приводит к потери чувствительности. Рассматривать надо не мощность, а звуковое давление на заданном расстоянии и частоте.

Все видео как раз и показывают, что звуковое давление при соответствующих мощностях на частотах 30-50 Гц порядка 140 -153 дБ. это в салоне автомобиля и на расстоянии от саба порядка 2 м. При низкой чувствительности динамиков нельзя получить такую мощность да еще при искажениях порядка 2-5%. В домашних условиях такой саб создаст без проблем звуковое давление порядка 120 - 130 дБ при тех же искажениях. Чувствительность динамиков для саба, в том числе и бюджетной ценовой категории 30-100$ примерно такая же как и для динамиков для домашней акустики - порядка 85 -91 дБ.

https://www.dns-shop.ru/catalog/17a9...rnye-dinamiki/


Материал и вес диффузора тоже разные, есть и легкие дифузоры из прессованной бумаги. Я подобный динамик (30, см 300 Вт) покупал лет 15 назад чуть ли не за 750 руб. Работает с 7,5 Гц в закрытом ящике 60 л., но нужен хороший фильтр, чтобы срезать частоты и искажения на них выше 60-70 Гц.


Так, что чувствительность динамиков, это не проблема. Ни одна АС High-End класса для домашних условий не создаст такого давления на этих частотах с такими же искажениями как многие современные динамики и даже бюджетные сабы уже со встроенным УНЧ.

Вложение 3289

[Мусатов Константин]

Вот только откуда возьмутся такие децибелы. Даже на частотах полки, где чутье 90 дБ/Вт/м при 300 Вт получим 115 Дб на метре (1 Вт = 90 дб, 10 Вт = 100 дБ, 100 Вт = 110 дБ)
А на частотах саба, в районе 20-50 дБ там никаких 90 дБ и не пахнет.

[Владимир R-V-A]

Вот только откуда возьмутся такие децибелы. Даже на частотах полки, где чутье 90 дБ/Вт/м при 300 Вт получим 115 Дб на метре (1 Вт = 90 дб, 10 Вт = 100 дБ, 100 Вт = 110 дБ)
А на частотах саба, в районе 20-50 дБ там никаких 90 дБ и не пахнет.

В видео использовали УНЧ мощностью 1500 - 7000 Вт и динамики несколько другой ценовой категории для получения давления звука в 150 дБ. А что вас собственно смущает, рекорд по звуку 180 дБ.

[Владимир R-V-A]

Решил перенести информацию об автоматическом эквалайзере в раздел Акустика помещений (Автоматическая коррекция помещения)
http://www.hiend-audio.pro/showthread.php?t=1015

[Мусатов Константин]

А что вас собственно смущает, рекорд по звуку 180 дБ.

Только то, что я привел в качестве расчетов.

[Владимир R-V-A]

Только то, что я привел в качестве расчетов.

Это не меняет сути вопроса. По вашей методике, на УНЧ с 10 кратным запасом по мощности можно в помещении прослушивания получить выигрыш по звуковому давлению в 10 дБ. А при 100 кратном запасе - в 20 дБ

А то, что вас смущают слишком высокие показатели звукового давления сабов в автомобилях, то это можно объяснить тем, что при подобных измерениях на НЧ формула расчета звукового давления для помещений уже не работает, поскольку салон, как правило герметично закрыт и получается, что звуковое давление измеряют практически в общем для системы герметичном корпусе, как бы разделенном на два отсека по отношению к динамику. Звуковое давление измеряют не на 1 м в открытом пространстве, а фактически внутри корпуса как бы одной общей АС. Это почти то же самое, что установить микрофон внутри АС состоящей из излучателя - саба и герметичного корпуса, объем которого примерно раз в десять больше объема корпуса саба. Энергия АС не рассеивается в пространстве во все стороны обратно пропорционально квадрату расстояния, а почти полностью сохраняется внутри салона. Система почти замкнутая, если не считать, что часть энергии, частично поглощается корпусом салона автомобиля. Снаружи специально подготовленного автомобиля, да и просто обычного автомобиля, громкость на порядки меньше, чем при открытых дверях. Поэтому традиционна оценка уровня звука в салоне автомобиля уже не работает. нужно не пересчитывать как вы делаете звуковое давление, а просто брать и измерять его в стандартной точке салона автомобиля специальным, откалиброванным прибором с измерительным микрофоном.

На видео, которые есть выше, все эти операции показаны детально и в реальном времени.

Не думаю, что у всех участников этих измерений были бракованные приборы и микрофоны, которые на порядки завышали показания звукового давления, соответствующих сабвуферов.

Согласны с этим?

[Мусатов Константин]

То, что в салоне автомобиля работает эффект накачки, я писал ранее. Этот эффект неравномерен по частоте и определяется параметрами салона авто. Да, накачка позволяет добавить звукового давления относительно свободного пространства. Но эффект сохраняет линейность (без учета термокомпрессии динамиков). Т.е. удесятерение мощности поднимает давление на 10 дБ.

[Владимир R-V-A]

То, что в салоне автомобиля работает эффект накачки, я писал ранее. Этот эффект неравномерен по частоте и определяется параметрами салона авто. Да, накачка позволяет добавить звукового давления относительно свободного пространства. Но эффект сохраняет линейность (без учета термокомпрессии динамиков). Т.е. удесятерение мощности поднимает давление на 10 дБ.

Тогда как вы объясните уровень звукового давления в 140 дБ с УНЧ мощностью 1500 Вт?

[Мусатов Константин]

Тогда как вы объясните уровень звукового давления в 140 дБ с УНЧ мощностью 1500 Вт?

Для начала, наверно там работал не один динамик. Т.е. суммарная площадь излучения была заметно больше. Плюс к тому накачка и можно получить весьма много. Ну и эффект ближнего поля, когда приемник располагается на расстояниях меньше размеров излучателя, что получится если установлено несколько динамиков синфазно.

[Владимир R-V-A]

Везде измеряли один динамик на расстоянии примерно в 1,5 м (саб в багажнике, а датчик в районе головы водителя - крепится к зеркалу заднего вида). А если датчик в порт саба ( с унч 100 Вт и с динамиком 300 Вт), то сразу +27 дБ ( на бюджетном Урале с 121 дБ до 148 дБ)))

Вложение 3302



Вложение 3303

- - - Добавлено - - -

Музыкальная пауза для тех кто устал от науки тут)))

[Мусатов Константин]

Сабы с портом можно смело выбросить на помойку. Никакой четкости баса там не получить. А звуковое давление да, с портом выше. Но на кой нужно такое давление, с которым невозможно разобрать бас-гитара играет или контрабас?

[Владимир R-V-A]

Сабы с портом можно смело выбросить на помойку. Никакой четкости баса там не получить. А звуковое давление да, с портом выше. Но на кой нужно такое давление, с которым невозможно разобрать бас-гитара играет или контрабас?

Саб должен играть по крайней мере с 20 Гц до граничной частоты основной АС (полочника или напольника) по низкой частоте, то есть до 40-60 Гц.

На частотах ниже 40 Гц контрабас не играет, бас гитара тоже редко.

Из инструментов на этих частотах издают звуки орган, большие барабаны и синтезатор. На этих частотах могут быть также звуки от дополнительных звуковых эффектов (гром, взрывы, звуки промышленных объектов, морского прибоя и т.д.). Звуки музыкальных инструментов на этих частотах носят не так ярко выражено импульсный характер. Как правило это достаточно длительные звуки в виде гула или рокота. Короткие импульсы на таких частотах и на разных нотах просто не услышать и не разобрать. Они будут восприниматься как ПУК, ПУК, или БУХ, БУХ...))).

Поэтому на частотах работы саба качество фронта волны уже не так влияет на качество звука. Тут важней обеспечить синхронизацию работы саба по времени с работой основной АС, чтобы не было большой задержки и обеспечить небольшие нелинейные искажения сигнала, формируемого сабом, чтобы низкие частоты звучали "мягко".

В психоакустическом плане тут на много важней, просто слышать эти частоты с номинальным уровнем, если они вообще есть в фонограмме.

А, вот, где-то с 60-100 Гц фронт звуковых волн уже имеет заметное влияние на качество и естественность воспринимаемого звука. Тут я с вами согласен. Желательно иметь быстрый бас на динамиках с легким, например, бумажным диффузором. Особенно важна форма фронта звукового сигнала на СЧ и ВЧ, где чувствительность слуха человека максимальна, и где музыкальные сигналы имеют импульсный, многокомпонентный, быстро изменяющийся во времени характер. На этих частотах форма фронта сигнала во многом определяется полосой частот воспроизведения АС и точностью формирования звуковых колебаний разных частот как по амплитуде, так и по фазе.

Вот именно по этому и нужен автоматический эквалайзер и на НЧ и на других частотах.

Вложение 3304

[Мусатов Константин]

Соглашусь, что ниже 40 Гц практически не бывает основной моды контрабасы или бас-гитары. Однако, приведу два аргумента.
1. Практика показывает, что в дополнение к гармоникам, музыкальный сигнал содержит субгармоники, сигналы с частотами ниже основных тонов и возникают они чаще на атаке сигнала. Потому прослушивание одного и того же фрагмента на АС с нижней частотой 30 и 40 Гц приводит к разным звуковым впечатлениям. Атака, сопровождаемая ИНЧ сигналом звучит натуральнее. К сожалению, порт фазоинвертора возбуждается с задержкой, соответствующей времени накопления энергии по его добротности.
2. У многих АС спад начинается не на граничной частоте, а плавно с 80-150 Гц и стыковать саб с АС приходится в районе 100 Гц. Потому и ударный мидбас часто достается сабу.

[Владимир R-V-A]

Соглашусь, что ниже 40 Гц практически не бывает основной моды контрабасы или бас-гитары. Однако, приведу два аргумента.
1. Практика показывает, что в дополнение к гармоникам, музыкальный сигнал содержит субгармоники, сигналы с частотами ниже основных тонов и возникают они чаще на атаке сигнала. Потому прослушивание одного и того же фрагмента на АС с нижней частотой 30 и 40 Гц приводит к разным звуковым впечатлениям. Атака, сопровождаемая ИНЧ сигналом звучит натуральнее. К сожалению, порт фазоинвертора возбуждается с задержкой, соответствующей времени накопления энергии по его добротности.
2. У многих АС спад начинается не на граничной частоте, а плавно с 80-150 Гц и стыковать саб с АС приходится в районе 100 Гц. Потому и ударный мидбас часто достается сабу.

Ну, это уж совсем какие-то неправильные АС. Я такие АС не считаю High-End. НЧ полочника и уж тем более напольника должна быть не ниже 60-40 Гц по -3 дБ. Но и такие АС можно скорректировать эквалайзером в области НЧ. Эквалайзер то у нас будет работать не до 40 Гц, а до 300 Гц и подстраивать не только саб, но и основную АС. А то, что закрытый ящик звучит реалистичней, не спорю. Но в любой ситуации автоматический эквалайзер может выправить неравномерность тонального баланса на частотах по крайней мере до 300 Гц, в плохих точках прослушивания так, что это изменение звука будет явно заметно на слух как его улучшение. Не будет потери информации и бубнения или гула на отдельных частотах.

[Мусатов Константин]

Типично для плочников нижня частота 50-60 Гц. Но не по -3 дБ, а в соответствии со стандартом -9..-10 дБ. Такой метод измерения предписан и IEC и ГОСТом. Кстати, этот уровень соответствует слуховым ощущением "в два раза". Стыковку АС и саба надо делать не по уровню -3дБ, а по уровню -6 дБ, поскольку при синфазной работе сложение происходит не по мощности, а по амплитуде.

[Владимир R-V-A]

Типично для плочников нижня частота 50-60 Гц. Но не по -3 дБ, а в соответствии со стандартом -9..-10 дБ. Такой метод измерения предписан и IEC и ГОСТом. Кстати, этот уровень соответствует слуховым ощущением "в два раза". Стыковку АС и саба надо делать не по уровню -3дБ, а по уровню -6 дБ, поскольку при синфазной работе сложение происходит не по мощности, а по амплитуде.

Не понял. Я вообще не сторонник абстрактных теорий не подкрепленных патентами хотя бы РФ (и перерасчета амплитуды в мощность в дБ))). Я поступаю проще - снимаю АЧХ по программе, например, RMAA и сразу видно. есть ли провал или горб в месте сшивки двух полос. Мои уши подтверждают точность такой методики.

Не знаю, где вы находите такие полочники, но даже в ширпотребе по НЧ 60 Гц по -3 дБ - почти у все даже бюджетных (за 300 бакинских) АС типа мини муз центров. Понятно, что реальную АЧХ не всегда удается увидеть (и расслышать) в помещении прослушивания пользователя типа жилой комнаты или салона автомобиля.

Помещение прослушивания почти всегда сильно искажает АЧХ и не на -3 или -6 дБ как АС, а на +-10-20 дБ - на совершенно непредсказуемых частотах, которые разные для разных точек прослушивания.

Именно по этому меломаны носятся по своей комнате с проводами в поиске более совершенного звука не понимая физики природы его искажений.

Вложение 3305 Вложение 3306 Вложение 3307 Вложение 3308

Вложение 3309 Вложение 3310

https://soundex.ru/obzory/akustiches...-logan-motion/

[Владимир R-V-A]

Исходя из названия, имеем нелинейные искажения, связанные с инерцией (накоплением) какого-либо параметра от сигнала. Такими параметрами чаще всего являются:
1. Температура. Транзистор нагрелся от сигнала и его параметры изменились. Резистор нагрелся и его сопротивление изменилось. Конденсатор нагрелся и его емкость уплыла. У лампы под сигналом остыл катод и параметры лампы изменились.
2. Заряд. Под броском сигнала разрядился конденсатор-шунт в питании и напряжение на нем стало ниже.
3. Ток через индуктивность. От изменения тока меняются магнитные параметры и параметры самой индуктивности
4. Напряжение на конденсаторе. Тут либо появилось напряжение вследствие эффекта диэлектрической абсорбции, либо просто есть зависимость емкости от постоянной составляющей напряжения.

Получается, что параметры усилителя изменяются для сигнала, который действует сейчас, в зависимости от того, какие параметры сигнала были до того. Потому за рубежом чаще называют Memory Distortion.
Влияние этих искажений может носить разнообразный характер. Например, паразитная амплитудная модуляция, если меняются свойства по усилению, в т.ч. плывут параметры делителя ООС. Могут появляться призвуки, т.е. сигналы, спектра которых нет в исходном сигнале. Это характерно для тепловых искажений, поскольку они приводят к изменению напряжения смещения каскада, ответственного за ООС. Если речь идет о конденсаторах, то эффект может приводить к детонации, поскольку будет проходить модуляция емкости, превращающаяся в модуляцию фазы, что то же самое, что и детонация.

Есть вопросы у матросов.

Получается, что болтающаяся в такт с импульсами анодного тока сетка у ламп, создает приятные для слуха человека модуляционные эффекты (как, допустим, и детонационные процессы в магнитной записи на определенных типах качественных лентопротяжных механизмов) по отношению к неприятным для слуха ИНИ. Я правильно понял суть этого поста? То есть неприятный для слуха эффект заключается в большой задержке ИНИ (температурных) эффектов по сравнению с механическими колебаниями сетки лампы, например, у триода, которая тоже дает искажения, но менее заметные на слух и более приятные?

[Мусатов Константин]

Сетка - это механический элемент с характерным спектром в звуковом диапазоне. Потому ее вибрации напрямую влияют на сигнал. Это послезвучия на частотах возбуждения. Поэтому их не стоит рассматривать как ИНИ искажения. В ИНИ искажениях происходит накопление - интегрирование предыдущего сигнала, т.е. это было не важно: удар по тарелке или по барабану, если статистика была такой же.

[Владимир R-V-A]

То есть тарелки и барабаны одинаково исказят сигнал, если у них одинаковая энергетика?

[Мусатов Константин]

Схожим образом. Тут надо ещё учитывать характерные времена ИНИ. Например, тепловые искажения в транзисторах класса 3102 имеют времена порядка 1 мс, потому тарелки и барабаны прореагируют по разному, на барабанах реакция будет уже на сам сигнал, а не на огибающую. А ИНИ от блока питания одинаково прореагируют, поскольку емкости конденсаторов имет запас.

[Владимир R-V-A]

потому тарелки и барабаны прореагируют по разному, на барабанах реакция будет уже на сам сигнал, а не на огибающую.

Получается, что предложенные мною методики http://www.hiend-audio.pro/showthread.php?t=1077 по измерению интегрального показателя точности или качества работы любого устройства или системы по специальным импульсным, многокомпонентным тест-сигналам верны. И они позволяют измерять в том числе ИНИ как по мгновенным значениям (отсчетам) сравниваемых сигналов оригинала и копии, а также по огибающим, когда определение точности или верности повторения сигналов по мгновенным отсчетам может дать большую погрешность?

[Владимир R-V-A]

Получается, что предложенные мною методики http://www.hiend-audio.pro/showthread.php?t=1077 по измерению интегрального показателя точности или качества работы любого устройства или системы по специальным импульсным, многокомпонентным тест-сигналам верны.



Кхе, кхе...