Сэр Мурр, насчет акустического КЗ на низких частотах как причине появления поршневых динамиков я изложил азбучные истины, которые были общеизвестны в 1960х годах. О них много раз писали в “Радио”, в справочниках для радиолюбителей и т.п. Это прописная истина. Причем тогда же писали, что у поршневых динамиков КПД в несколько раз ниже.
Вот ссылка на фото колонок проигрывателя Аккорд 201. Вид сзади.
http://img22.olx.ua/images_slandocomua/ ... istemy.jpg
(Динамики разные, очевидно хозяин менял).
Если эти две колонки сложить вместе – получится коробка меньше, чем одна колонка 10-МАС-1 – первая советская колонка с поршневым динамиком. МАС = “малогабаритная акустическая система”. Как видите, её появление вызвано вовсе не желанием уменьшить размеры.
Причина её появления в картонках с дырочками (см. фото, типичное для тех лет акустическое оформление бытовой радиоаппаратуры). В эти колонки ставили 4-ГД-28 или аналогичные им с паспортной полосой 63 Гц – 12500 Гц. Эти дырочки надо было закрыть, т.е. сделать замкнутую АС.
Напоминаю. 63 Гц это 5 метров длины волны. В колонках на фото акустический путь до слушателя от задней стороны диффузора примерно на полметра длиннее, чем путь от передней стороны. На частоте 63 Гц к слушателю приходит волна от лицевой стороны диффузора и такая же волна от тыльной в противофазе, отстающая на 0.1 длины периода. При их сложении получаем
cos(alpha) – cos(alpha – 2*Pi/10) = – 2 sin(Pi/10)*sin(alpha – Pi/10)
- т.е. амплитуда умножилась на 2 sin(Pi/10) = 0.62
От мощности волны осталось примерно 0.36
И подобное будет со всеми частотами, близкими к нижней 63 Гц.
А некоторые другие частоты, наоборот, усилятся.
В установившемся режиме, естественно.
Теперь снова насчет цифровой коррекции, раз уж что-то осталось непонятным.
Я использовал всем известное уравнение
mY’’+kY’+cY=F(t) (6)
Здесь
Y =Y(t) положение диффузора в момент t (Y >0 означает отклонение к слушателю, на графике – вверх),
m = масса диффузора (с погранслоем воздуха, с учетом массы подвеса или без них – не важно),
k = коэффициент трения, пропорционального скорости (чего в механике не бывает, но качественно все получается как надо),
с = жесткость подвеса (пружины),
F(t) вынуждающая сила как функция времени.
Вынуждающую силу я по закону Ампера считаю прямо пропорциональной силе тока в катушке
F(t) = k1*I(t)
Силу тока в катушке я считаю пропорциональной выходному напряжению УМЗЧ (на низких частотах индуктивностью 0.5 мГн я пренебрегаю, потом учту её, это потребует повысить порядок уравнения)
I(t) = U(t)/R
Выходное напряжение УМЗЧ считаю прямо пропорциональным входному X(t) (идеальный УМЗЧ)
U=k2*X(t)
И после деления обеих частей уравнения (6) на m получил уравнение
Y’’+p1*Y’+p2*Y=p3*X(t) (7)
Константы p1 и p2 я задал исходя из круговой частоты 200 (около 32 Гц, мат. программа хорошо решает дифференциальные уравнения только если параметры - целые числа) и декремент затухания задал 100, что обеспечивает добротность близкую к 1 (это значение типично для реальных динамиков).
Таким образом, мне не понадобилось измерять массу, жесткость, чувствительность и т.п. параметры. О величине константы p3 см. чуть ниже.
Уравнение (7) я использую двумя способами: либо для получения Y(t) по заданному X(t) (получение движения д-ра по заданному Uвх), либо для получения X(t) по заданному Y(t) (получение Uвх по заданному движению диффузора).
Сказанное может создать впечатление, что мы можем по любому желаемому движению Y(t) получить обеспечивающее его Uвх.
Это не совсем так. Дело в том, что для получения решения нужно задавать еще и начальные условия: Y(t0) и Y’(t0) в начальный момент t0. Именно они включают в рассмотрение переходные процессы.
Теперь насчет направления сил.
Brigadir, разумеется, неправ в его попытках привязать направление сил к полуволнам сигнала. Для разных сигналов это выглядит по-разному. В общем виде это сложение сил можно видеть в (8).
Y’’= –p1*Y’–p2*Y+p3*X(t) (8)
Для получения (8) мы переносим в (7) силы в правую часть с обратным знаком и видим, что
1) сила трения (первое слагаемое) всегда направлена в сторону, противоположную скорости Y’(t)
2) сила пружины всегда направлена в обратную сторону к смещению Y (т.е. в верхней полуплоскости графика она направлена вниз, в нижней – вверх, она есть сила возвращающая).
3) вынуждающая сила (третье слагаемое) направлена по стараниям УМЗЧ,
если Uвх>0 то вверх, если Uвх<0 то вниз. Напоминаю, она прямо пропорциональна Uвх.
Теперь про p3. Эта константа меняет масштаб графиков X(t) и Y(t) в одинаковое число раз. Поэтому:
1) Её можно задать какой угодно. Лишь бы положительной была.
2) На моих графиках по горизонтальной оси – реальное время в секундах, а по вертикальной оси деления вообще ничего не значат. У меня нет для них напряженности магнитного поля в зазоре, числа витков катушки и т.п. и нет желания с ними возиться – без пользы это занятие в линейной модели.
3) Красную линию на моих графиках при желании можно понимать четырьмя способами
3a) как входное напряжение УМЗЧ в Вольтах Uвх,
3b) как выходное напряжение УМЗЧ в Вольтах Uвых,
3c) как выходной ток УМЗЧ в Амперах Iвых,
3d) как силу F действия тока в катушке на диффузор в Ньютонах.
Разница по вертикальной оси будет только в масштабе и единицах измерения.
На новом рисунке я добавил к уже построенным ранее красной линии (это входное напряжение оно же сила действия УМЗЧ на диффузор) и к чёрной линии (это зависимость положения диффузора от времени) - добавил зелёную линию. Это вторая производная от черного графика, т.е. ускорение диффузора в соответствии с уравнением (8).
Она показывает нам зависимость от времени алгебраической суммы (равнодействующей) трёх сил: силы действия тока УМЗЧ на д-р, силы действие трения на д-р, и силы действия упругости подвеса (всех тех слагаемых, что в правой части ур-ия
.
Вот теперь вы все своими глазами можете видеть, куда равнодействующая направлена в каждый момент времени.
Brigadir, я надеюсь на то, что Вы более не будете поднимать этот вопрос. Если что неясно – смотрите на зеленую линию на графике. Если очень надо, могу добавить еще график производной, т.е. всех слагаемых из правой части ур-ия (8).
Про прямоугольный импульс позже напишу. Дайте сначала с этим до конца разобраться, коррекцию показать.
P.S. “Бегун” реально вешает мой комп. Он что, шарит по компу, что ли? Опять пришлось скрипты отключать. Даже Ворд повесил.
© Copyright Volt_Amper, 2016. При заимствовании идей обязательна ссылка на radiokot.ru и на автора.
Там весь диапазон = длина струн на каждую частоту. По идее: (щаз я Вас напугаю) - звуковая колонка должна иметь как минимум 48 динамиков разного диаметра, начиная от полуметрового и кончая пищалкой в 5 см. И каждый имеет свой усилитель для воспроизведения своей полосы частот вблизи своего резонанса (согласно диаметру излучателя и его ходу - то есть мощности). 
могу не добежать до финиша.
