Ηλεκτροδυναμικά Μεγάφωνα και Ηχεία - ΣΤΟΙΧΕΙΑ Φυσικής

Costas Coyias

Ημίθεος
Administrator
Μηνύματα
25.911
Reaction score
22.927


Επιτρέψτε μου μια αποσαφήνιση. Το BL είναι σταθερό, εάν το μεγάφωνο λειτουργεί εντός των προδιαγραφών του, και δεν έχει προβλήματα ευθυγράμμισης στην ανάρτηση. Rdoh, το παραπάνω σχήμα έχει το εξής σφάλμα: αναπαριστά τη λειτουργία του κινητήρα συνεχώς εκτός της γραμμικής περιοχής, καθώς το μήκος του πηνίου συμπίπτει με το βάθος του μαγνητικού πεδίου, κάτι που δεν συμβαίνει σε κανένα μεγάφωνο. Αντ’ αυτού, συμβαίνουν εναλλακτικά δύο τινά: Ή το πηνίο φωνής είναι μακρύτερο του μήκους του μαγνητικού πεδίου (overhung voice coilt), ή το αντίστροφο, (underhung voice coil). Σε αμφότερες τις περιπτώσεις, το BL παραμένει σταθερό, όσο το λειτουργεί υπό τάση τέτοια, ώστε η κίνηση του ρότορα να συνεπάγεται σταθερό πλήθος σπειρών μέσα στο μαγνητικό πεδίο που σχηματίζουν οι πόλοι στο διάκενο, οπότε το ολοκλήρωμα δl*B είναι σταθερό. Η μέγιστη απόσταση που μπορεί να διανύσει ο κώνος υπ’ αυτήν την προϋπόθεση, ορίζει το Xmax, δηλαδή το μέγιστο πλάτος της ταλάντωσης του κώνου, όπου αυτός επιτυγχάνει τη μέγιστη στάθμη SPL.

Είτε στη μια, είτε στην άλλη σχεδιαστική λύση, το Xmax ισούται με την απόλυτη τιμή της διαφοράς του μήκους του διακένου από το μήκος του πηνίου φωνής.

Το πηνίο φωνής του μεγαφώνου της εικόνας είναι overhung, κάτι που είναι μάλλον προτιμότερο, καθώς, με το πηνίο κινούμενο εκτός του γραμμικού ορίου, σε απόσταση μεγαλύτερη του Xmax, (βλέπε μαύρα μέταλλα, Kodo, Hendrix κλπ.), το BL βαίνει μειούμενο με μικρότερη κλίση, πιο απαλά, κάτι που ωφελεί ηχητικά το μεγάφωνο.
 



Μηνύματα
5.581
Reaction score
298
Ή το πηνίο φωνής είναι μακρύτερο του μήκους του μαγνητικού πεδίου (overhung voice coilt), ή το αντίστροφο, (underhung voice coil). Σε αμφότερες τις περιπτώσεις, το BL παραμένει σταθερό
Bρε καρηκομόον, βρε εϋπλόκαμε, για το πότε θα τα πούμε όλα αυτά δεν ζήτησα γνώμες? :mad_2: "happy_1"
το BL βαίνει μειούμενο με μικρότερη κλίση, πιο απαλά, κάτι που ωφελεί ηχητικά το μεγάφωνο
Ναι, "ωφελείται" διότι κάνει soft clipping προσθέτοντας άρτιας τάξης αρμονικές που δεν υπάρχουν στο σήμα. Ο ακροατής όμως θέλει πιστότητα, δεν θέλει ντάντεμα. Άσε που η παραπανίσια αυτεπαγωγή κάνει άλλα, αλλού :prof: :happy_6:
 

Μηνύματα
5.581
Reaction score
298
Συνεχίζουμε:
Μέχρι τώρα ασχοληθήκαμε με τις ελαστικές δυνάμεις επαναφοράς και την ηλεκτρική οδήγηση του μεγαφώνου. Έχουμε αμελήσει (μεταξύ άλλων) τις μηχανικές απώλειες, δηλαδή τις τριβές. Ως γνωστόν, οι δυνάμεις τριβής είναι grosso modo ανάλογες της σχετικής ταχύτητας των δύο τριβόμενων επιφανειών. Συνεπώς μπορούμε να σχηματίσουμε την εξίσωση Fτριβή=-λ.υ, όπου λ ο συντελεστής των τριβών, υ η ταχύτητα και - το αρνητικό πρόσημο που υποδηλώνει ότι το διάνυσμα των τριβών έχει φορά αντίθετη από το διάνυσμα της σχετικής ταχύτητας.

Χάρη στον Ισαάκ Νεύτωνα γνωρίζουμε ότι η συνισταμένη ΣF των δυνάμεων που ασκούνται πάνω σε ένα σώμα μάζας Μ επιταχύνει το σώμα αυτό με επιτάχυνση α και ΣF=M.α.

Οι δυνάμεις που ασκούνται στο μεγάφωνο είναι το σύνολο των ηλεκτρικών δυνάμεων (που συμπεριλαμβάνουν την Bli που λέγαμε παραπάνω καθώς και ηλεκτρικές απώλειες που δεν είναι του παρόντος) μείον τις δυνάμεις ελαστικής επαναφοράς και μηχανικών τριβών. Αν συμβολίσουμε το σύνολο των ηλεκτρικών δυνάμεων ως Fe, τότε
Fe + Fτριβή + Fελαστική = Μ.α

Εδώ θα εξετάσουμε μόνο την υποπερίπτωση κατά την οποία η ηλεκτρική οδήγηση μηδενίζεται απότομα (δηλαδή η μουσική σιωπά) κάποια χρονική στιγμή, στην οποία χρονική στιγμή το μεγάφωνο έχει στιγμιαία ταχύτητα υ και βρίσκεται σε απόσταση χ από τη θέση ισορροπίας του.

Άρα έχουμε Fe=0. Γράφουμε την στιγμιαία ταχύτητα υ ως την πρώτη παράγωγο της μετατόπισης ως προς το χρόνο (dx/dt) και την επιτάχυνση α ως τη δεύτερη παράγωγο, ενθυμούμεθα ότι η δύναμη τριβών έχει αρνητικό πρόσημο και μέτρο λ.υ, ενώ η ελαστική δύναμη έχει επίσης αρνητικό πρόσημο και μέτρο k.x ή αλλιώς χ/Cm (μήνυμα #19) και μετασχηματίζουμε την παραπάνω εξίσωση στην εξής δευτεροβάθμια διαφορική εξίσωση:
 

Attachments

  • 3,9 KB Προβολές: 17

Μηνύματα
5.581
Reaction score
298
Στο σημείο αυτό πρέπει να μετασχηματίσουμε κι άλλο την εξίσωση, για να είναι πιο βολική :happy_5:
Θα θυμηθούμε λοιπόν όλως τυχαίως ότι ως γωνιακή συχνότητα (=angular frequency) ω ορίζεται το γινόμενο 2πf, όπου f η σκέτη συχνότητα (=frequency) και επίσης ότι:

Επίσης, όλως αυθαιρέτως και καλά, θα διαιρέσουμε όλα τα μέλη της εξίσωσης δια Μ και θα ονομάσουμε το πηλίκο λ/Μ = 2γ :happy_9:

Τότε η καλή μας η εξίσωση θα λάβει τη μορφή:
 

Attachments

  • 16,5 KB Προβολές: 22

Μηνύματα
5.581
Reaction score
298
Αυτή η μορφή της εξίσωσης είναι πιο μαντζέβελη και ο διαφορικός λογισμός, τον οποίον αγνοώ πλήρως "happy_1" μας λέει ότι έχει 3 περιοχές λύσεων: μία για γ<ω, μία για γ>ω και μία για γ=ω.

Υπενθυμίζω ότι η εξίσωση περιγράφει τη μεταβολή της μετατόπισης χ ως προς τον χρόνο t. Λέει λοιπόν ο διαφορικός λογισμός ότι ο μηδενισμός της χ στον ελάχιστο χρόνο t επιτυγχάνεται στην υποπερίπτωση γ=ω:

Στην υποπερίπτωση γ>ω, έχουμε έναν ασυμπτωτικό μηδενισμό της χ, ο οποίος διαρκεί περισσότερο:

ενώ στην υποπερίπτωση γ<ω, ο ταλαντωτής μηδενίζει την χ (δηλαδή φτάνει στη θέση ισορροπίας του) ταλαντούμενος με γωνιακή συχνότητα ω', που είναι η τετραγωνική ρίζα του τετραγώνου της ω μείον το τετράγωνο της γ (βαριέμαι να φτιαχνω σχηματάκια).

Η συνέχεια αύριο.
 






Μηνύματα
5.581
Reaction score
298
Ε όχι δα! Ξεχνάς δύο βασικές διαφορές: ούτε είμαι τόσο ασυνεπής, ούτε πληρώνομαι για να είμαι τόσο ασυνεπής :pc:
 

Μηνύματα
5.087
Reaction score
14
Ε όχι δα! Ξεχνάς δύο βασικές διαφορές: ούτε είμαι τόσο ασυνεπής, ούτε πληρώνομαι για να είμαι τόσο ασυνεπής :pc:
You got a point!
Ακριβέστερα...you got two points. :cool_4: :cool_3:
 


Μηνύματα
4.534
Reaction score
4.693
Θα υπάρχει συνέχεια η θα αφήσεις το πόνημα σου στην μέση??
Έχουμε πολλά Q ακόμη να εξηγήσης.....
 

Κώστας Φ.

Truth hurts. Here's a teddy bear.
Μηνύματα
8.978
Reaction score
895
Απάντηση: Ηλεκτροδυναμικά Μεγάφωνα και Ηχεία - ΣΤΟΙΧΕΙΑ Φυσικής

Κάποιος ποιεί τη νύσσα... :happy_8: :happy_4:
 

Μηνύματα
17.637
Reaction score
25.328
προτρεχω: (εστω και ετεροχρονισμενα)
στην περιπτωση του κλασσικου overhunged μοτερ, τα δυο τριτα σχεδον του πηνειου ειναι εκτος ομογενους πεδιου (ενω δεν παυουν να διαρεονται απο ρευμα) αρα εξ ορισμου η παραδοχη σταθερου Bl ειναι μονο για tweeter ενω δεν ειναι καν "απλικαμπλ" σε μικρες διαδρομες (που εχουν αξια οι T/S)
μπαι δε γουει θα υπαρξει και συνεχεια?
 

Costas Coyias

Ημίθεος
Administrator
Μηνύματα
25.911
Reaction score
22.927
Υπεμονή. Μάλλον τον έχει πάρει μπάλα η δουλειά. Υποθέτω, δηλαδής...
 



Staff online

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ

Threads
175.806
Μηνύματα
3.028.451
Members
38.497
Νεότερο μέλος
Κωνσταντίνος Παντός
Top