Zniekształcenia Dopplera

[Rfck]

Witam,

Jak powrzechnie wiadomo do budowy zestawów dwudrożnych używamy głośników niskośredniotonowych o membranie nei większej niż 20 cm ze względu na kierunkowość tonów średnich ( dlaczego jeszcze ? prosze o dorzucenie informacji) .

Oto cytat z książki "Podręcznik budowy zestawów głosnikowych"

Efekt Dopplera występuje oczywiście tym silniej, im większe są
wychylenia membrany, rośnie zatem wraz mocą tonu niskiego. Z drugiej strony głośnik basowy o małym przekroju
membrany musi mieć większą amplitudę wychylenia niż duży głośnik. Stąd też efekt Dopplera jest większy przy mniejszych
przekrojach membrany.

Czytając ten fragment można wywnioskować że kolumkna dwudrożna na glośniku np 13 cm będzie miala więcej zniekształcen dopplerowskich niż kolumienka na głośniku 18 czy 20 cm. Jednak wiele firm stosuje głośniki małe do budowy zestawów 2drożnych, czyżby efekt dopplera miał małe znaczenie ?
Można oczywiście spotkać kolumny 2drożne z głosnikami 20 cm bo charakterystyka przenoszenia głośnika spokojnie liniowo gra do 3-3,5 khz także w teori nadaje się do konstrukcji dwudrożnej.

Moje pytanie jest takie: Dlaczego ogolnie przyjete jest że nie budujemy zestawow dwudroznych na głośnikach wiekszych od 18 cm ? i czy zniekształcenia dopplera są waznym aspektem podczas projektowania kolumn ?

[n_omyzs]

kolumkna dwudrożna na glośniku np 13 cm będzie miala więcej zniekształcen dopplerowskich niż kolumienka na głośniku 18 czy 20 cm

To mialoby sens jesli by oczekiwac tak samego zejscia/natezenia przy glosniku 13 i 20cm, a wiadomo ze 13 po prostu bedzie miala mniej basu. Z tego wynikaloby ze zniekrztalcenia "Dopplera" wcale nie sa wieksze.

Btw nie tylko kierunkowosc wyzszych tonow ale i ich brak. Taka 20tka np ciagnie do 3,5k co w praktyce bardzo utrudnia projekt zwrotki bo fp musi byc dobrana z bardzo malego przedzialu. Do tego czasami na koncu charki masz rezonanse. Jesli je wyfiltrujesz to automatycznie nie zrobisz podzialu w 3,5k bo glosnik juz tam nie bedzie gral tylko o wiele nizej.

No ale najmniej ciekawe z tego wszystkiego sa charki kierunkowe takiej 20stki na wyzszych tonach :)

[Rfck]

To mialoby sens jesli by oczekiwac tak samego zejscia/natezenia przy glosniku 13 i 20cm, a wiadomo ze 13 po prostu bedzie miala mniej basu. Z tego wynikaloby ze zniekrztalcenia "Dopplera" wcale nie sa wieksze.

Owszem, jednak jak wynika z książki mniejszy głośnik wykazuje większe wychylenie amplitudowe "...Z drugiej strony głośnik basowy o małym przekroju
membrany musi mieć większą amplitudę wychylenia niż duży głośnik. Stąd też efekt Dopplera jest większy przy mniejszych
przekrojach membrany..."

Weźmy 2 głosniki 13 cm, które dadzą nam razem powiedzmy 90 dB i jeden głośnik 20 cm
o SPL 90 dB, które będą miały większe zniekształcenia Dopplera ? :-)

Btw nie tylko kierunkowosc wyzszych tonow ale i ich brak. Taka 20tka np ciagnie do 3,5k co w praktyce bardzo utrudnia projekt zwrotki bo fp musi byc dobrana z bardzo malego przedzialu. Do tego czasami na koncu charki masz rezonanse. Jesli je wyfiltrujesz to automatycznie nie zrobisz podzialu w 3,5k bo glosnik juz tam nie bedzie gral tylko o wiele nizej.

Zdarzają się przecież głośniki które po zastosowaniu odpowiedniego głośnika wysokotonowego można spokojnie razem zestawić. Jeśli głośnik ma podbicie na krańcu pasma i zastosujemy np pułapke rezonansową iwyjdzie nam podzial np w okolicy 2,5~3 khz to nie widze przeszkód. Oprócz słabych charakterystyk kierunkowych nie widzę innych przeciwskazań

[n_omyzs]

Kwestia gustu ale ja wole miec dobre charki kierunkowe :)... Na upartego jasne ze sie da. Byly nawet konstrukcje stx22 estradowy + wysoki i na mala estrade jest to ok, ale w domu kazdy chce miec jakosc a nie sprzet do wybijania szyb :)

[Rfck]

Nie no jasne, nie mowimy tutaj o tym czy sie da czy nie bo da sie wszystko :-)
Chodzi mi tylko o inne nieuwzględniane aspekty jak właśnie zjawisko dopplera.
Bo wynika z tego że oprocz rzekomo samych wad w konstrukcjach 2drożnych na głośnikach 20 cm wbrew pozorom można znaleźć także zalety. Chętnie posłucham innych osób na temat takich konfiguracji.
Zawsze spotykam się ze stwierdzeniem"20 cm to za duży głośnik będzie brak średnich tonów"
A charka pokazuje co innego ;-), zgodzę się tylko do charakterystyk kierunkowych reszta jest dla mnie dalej sprawą niewyjaśnioną.

[ Dodano: 2008-04-26, 19:41 ]
http://www.loudspeaker-art.com/emotion.html

Oto konstrukcja z audioshow 2007 ;-) mid-woofer :
Bass/ Mid Driver 1 x 260mm Bass-mid (treated paper) 50mm voice coil

a jednak ;-)

[Caleb]

ch-ki kierunkowe sa wbrew pozorom wazne. poza tym "metalowe" membrany czesto maja break-upy na koncu swojego pasma - im wieksza srednica glosnika tym wczesniej sie one pojawiaja. czesto juz 16cm jest ciezko aplikowac, a co dopiero 20cm... byl taki glosnik tonsila - gdn 20/40 czy gdn 20/30 ktory faktycznie ze srednica sobie jakos tam radzil, ale co z tego skoro bas mialy slaby...
co do znieksztalcen to nalezy uwzglednic, ze bassreflex odciaza glosnik :)

[Rfck]

Fakt br odciąża głośnik ale przy czestotliwosci 60 hz to raczej głośnik jeszcze gra bez br, w tym samym czasie odtwarza np pasmo 1500 Hz i ot czysty przyklad istnienia tak czy siak zjawiska zniekształcen dopplera. A co Ty na tą konstrukcję którą podałem ?
pozatym znalazłbym jeszcze kilka konstrukcji na 20cm driverze w ukladzie 2way.
widze ze nikt wiecej nie ma nic do powiedzenia w tym temacie :)

[djrobo]

"... Pierwszy z czterech projektów w tej książce, oparty na 6.5" głośniku niskośredniotonowym i 1" głośniku kopółkowym, jest, być może, idealnym wyborem dla dwudrożnego zestawu głośnikowego. Chociaż ogólna zgoda inżynierii utrzymuje, że 8" głośnik jest najlepszym kompromisem dla zestawów dwudrożnych, to jednak 6,5" głośnik ma dostateczną powierzchnię membrany, by dostarczyć autorytatywny bas i odpowiednią kierunkowość membrany , w ten sposób pozwalając na efektywne projektowanie zwrotnicy. 6.5" głośnik może też dostarczyć rozsądnie dobrego basowego rozciągnięcia.
Dodatkowo, ma on lepszą całkowitą pozaosiową odpowiedź, którą pozwali na filtrowanie tweetera na wyższej częstotliwości ( być może zmniejszając zniekształcenia) lub zwiększyć jego obciążalność. Generalnie, dwudrożne zestawy (wykorzystujące 6,5” głośnik), takie jak Celestion SL600, są ulubionymi przez audiofili zestawami od wielu lat.
..."
cytat z Vance Dickason "LOUDSPEAKER RECIPES BOOK 1" ksiazki ktora tlumacze...

generalnie glownym powodem stosowana glosnikow max 18 cm w zestawach dwudroznych jest pasmo przenoszenia na osi o poza nia . oczywisci im mniejszy glosnik tym wieksze bedzie wychylenie membrany by uzyskac odpowiednie natezenie dzwieku, ale przeciez wystarczy zastosowac kilka mniejszych glosnikow i juz sprawy wygladaja lepiej . charakterystyki nadal dobre a powierzchnia membrany wieksza wiec wychylenie mniejsze wiec i znieksztalcenia dopplera mniejsze.
zreszta im ciszej sluchamy muzy tym mniejsze znieksztalcenia dopplera. takze nie warto sie na nich tak bardzo skupiac. o wiele wieksze znaczenie maja pozoslate znieksztalcenia liniowe i nieliniowe

[Rfck]

Według cytatu który wkleileś, inżynieria dopuszcza stosowanie głośników 8" w konstrukcjach dwudrożnych z dobrym skutkiem. Podsumowując większość unika tego typu rozwiązań ze względu na zniekształcenia liniowe, nieliniowe oraz charki kierunkowe, no i więcej możliwości ustalenia podziału zwrotnicy.
W takim razie jaki był sens zamontowania 23 cm głośnika w tych monitorach powyżej?
Moim zdaniem bas musi byc lepszy od typowej 18tki, a napewno niżej schodzący, dodatkowo mamy potęzny niskotonowiec w konstrukcji dwudrożnej co dorównuje konstrukcjom 3drożnym pod względem basu, jednak według ogólnych opini charki impulsowe i znieksztalcenia powinny być nie do przyjęcia...

[Yoshi_80]

Osobiście jestem zdania, że nie ch-ki kierunkowe są przyczyną niestosowania większych głośników w aplikacjach 2 drożnych. Moim zdaniem wadą takiego rozwiazania jest pogarszajaca się jakość sygnału wraz z rozmiarem głośnika a zatem masą membrany. Cięzka membrana nie pozwoli na wierne odtworzenie sygnału, za duża inercja. Nawet super silny układ napędowy może nie pomóc. Duża mambrana to duża powierzchnia , niepotrzebnie duża z punktu widzenia wyższych częstotliwości (wymogi co do powierzchni membrany w stosunku do SPL maleją wraz ze wzrostem częstotliwosci). Dodatkowo o efekcje dzielenia się membrany też każdy słyszał.

Konstrukcje oparte o taką koncepcje zwykle maja basowy głosnik o charakterze szerokopasmowy, nie jest to typowa basówka.

Zniekształcenia doplerowskie należy wiązać z wychyleniem membrany a nie jej wielkością. Autor ksiązki powiązał z wielkościa wychodząc z załozenia, że aby uzyskać ten sam bas , mniejsza membrnana musi bardziej się wychylać .

[Rfck]

Yoshi czyli sam twierdzisz żę zniekształcenia dopplera są większe gdy wychył membrany jest większy, zgadzam się z Tobą w kwesti interpretacji problemu przez autora.
Jednak problem pozostaje ten sam, bo aby osiągnać ten sam bas z głośnika mniejszego nalezy podkręcić głośność czyli zwiększyć wychył membrany ( znieksztalcenia dopplera rosną wraz z większym wychyleniem membrany ).
Podsumowując głośniki o większej membranie w praktyce wykarzą mniej zniekształceń dopplera niż gółośniki i mniejszej membranie. Stąd też idea stosowania konstrukcji 3drożnych.

Czyli uważasz że duże głosniki w konstrukcjach dwudrożnych to głośniki nietypowe, możesz wskazać taki głośnik który nadałby się do takiej konstrukcji?

BTW w książce podane jest również że głośniki szerokopasmowe generują najwięcej zniekształceń dopplera ;-)

[irek]

Ale wogule o czym gadacie? Bo efekt doplera (nie znieksztalcenia!) nie maja wiele wspolnego z konstruckja 2way gdzie sa dwie drogi zeby rozciagnac pasmo i zeby zminimalizowac ten efekt. O efekcie doplera mozna mowic tylko w konstrukcjach jednodroznych czyli z glosnikiem szerokopasmowym.

Efekt doplera jest przeciez naturalnym zjawiskiem wystepujcym rowniez w instrumentach muzycznych czyli tam gdzie dzwiek powstaje. Jesli rozwazamy juz konstrukcje 2way to mozemy o nim zapomniec.

No i druga poruszona sprawa to wielkosc glosnika do 2way i tu jego wielkosc jest ograniczona zdolnoscia duzego glosnika do przetwarzania srednich tonow. Nawet jesli glosnik 15calowy ciagnie do 3-4khz to jego charakterystyki kierunkowe sa bardzo kiepskie a sama jakosc srednich tonow nie kazdemu przypadnie do gustu. Srednie sa dosc blade jakby stlumione.

Dlaczego jednak jest malo konstrukcji 2way z glosnikami 8calowymi. Odpowiedz jest prosta bo wymagaja bardzo specyficznego glosnika 8calowego i dobrego wysokotonowego. Taki 8calowy glosnik jest drozszy od glosnikow 5-6calowych ktore zapewniaja juz wystarcajaca ilosc basu.

Nie mozna tez mowic ze pewne rozwiazania sa zle a inne dobre bo to rzecz gustu i technologii produkcji. Dobre jest to co akceptuje wiekszosc sluchaczy a przy okazji jest tanie i proste w produkcji. Dorabianie jakis wielkich ideologii to domena malych firma audiofilskich ktore chca sie czyms wyrozniac ale na rynek audio nie maja wiekszego wplywu.

[Rfck]

Ale wogule o czym gadacie? Bo efekt doplera (nie znieksztalcenia!) nie maja wiele wspolnego z konstruckja 2way gdzie sa dwie drogi zeby rozciagnac pasmo i zeby zminimalizowac ten efekt. O efekcie doplera mozna mowic tylko w konstrukcjach jednodroznych czyli z glosnikiem szerokopasmowym.

Ja sie raczej z tym niezgodzę, głośnik niskośredniotonowy generując dźwięk 50 Hz i w tym samym czasie 2 khz będzie wykazywał efekt dopplerowski.

Efekt doplera jest przeciez naturalnym zjawiskiem wystepujcym rowniez w instrumentach muzycznych czyli tam gdzie dzwiek powstaje. Jesli rozwazamy juz konstrukcje 2way to mozemy o nim zapomniec.

CIekawe które z instrumentów generuje jednocześnie taki duży przedział dźwięków jak np. 50 i 2000 Hz ? Dźwięki z takim szerokim spektrum emitowane są z różnych źródeł a odtwarzane przez pojedyńczy głosnik, dlatego uważam że efekt dopplera wystepuje rowniez w konstrukcjach dwudroznych a nie tylko w glosniku szerokopasmowym w ktorym to zreszta wystepuje najsilniej.

[takero]

Ja sie raczej z tym niezgodzę, głośnik niskośredniotonowy generując dźwięk 50 Hz i w tym samym czasie 2 khz będzie wykazywał efekt dopplerowski.

tylko żę zdecydowanie większe znaczenie będą tu miały zniekształcenia intermodulacyjne.

[Yoshi_80]

Rfck napisał/a:
Ja sie raczej z tym niezgodzę, głośnik niskośredniotonowy generując dźwięk 50 Hz i w tym samym czasie 2 khz będzie wykazywał efekt dopplerowski.

tylko żę zdecydowanie większe znaczenie będą tu miały zniekształcenia intermodulacyjne.

A możesz to udowodnić ?

Czy zniekształcenia IMD nie wynikaja z efektu dopllera ? Zniekształcenia IMD definiuje się też a może przedewszystkim dla układów nie wykazujących efektu dopllera jak np wzmacniacz. W przypadku głośnika, może sie okazać, że to właśnie jedno i to samo bo chodzi o ten sam efekt, powstawania zniekształceń przy odtwarzaniu składowych o bardzo róznych wartościach częstotliwości. Jak to nazwiemy nie ma juz większego znaczenia .

[Rfck]

Yoshi ja tego nie napisałem tylko takero.
Zniekształcenia intermodulacyjne to nic innego jak efekt zjawiska dopplera o czym napisałeś.

[Yoshi_80]

Rfck, dlatego cytuje takera cytujacego ciebie, tak jakoś wyszło :) .

IMD i zjawisko dopplera moim zdaniem nie są sobie całkowicie równoznaczne w pojęciu ogólnym ale w przypadku głośnika tak się akurat dzieje, że oba te zjawiska będą mieć te same przyczyny.
Zjawisko dopplera zwiazane jest ze zmianą częstotliwosci wynikającą z poruszania się źródła fali. We wzmacniaczu IMD wynika z modulacji fali wyższej częstotliwosci falą niższej częstotliwości, stąd można wysłuskać zjawisko dopplera gdyż fala o wyższej czestotliwości jakoby porusza sie w rytm fali o nizszej cżetotliwości. Jednak to nieco wyższy stopien abstrakcji niż przyblizajace i oddalające się źródło dzwięku którego zmianę częstotliwości słuchać gołym uchem.

[irek]

Mozna tak dlugo i namietnie teoretyzowac bo ja jeszcze nie widzialem sprzetu pomiarowego ktory by takowy efekt mogl zmierzyc ani zadnego czlowieka ktory by go probowal uslyszec. Owszem mozna puscic np 2khz z glosnika i potem dodawac amplitudy na np 50hz. Tylko co to da? Moze uslyszymy jakas zmiane tak samo jakbysmy puscili czyty ton 2khz i krecili glowa tez uslyszymy pewna zmiane i to nawet duza bo w gre wchodzi wiele czynnikow jak odbicia fal itd.
W instrumentach muzycznych zachodzi wiele zjawisk fizycznych i rozbijanie ich na czesci nie ma sensu bo skupianie sie na jednym problemie nic kompletnie nie daje. Sa inne ciekawe zjawiska jak np na koncertach plenerowych zdmuchiwanie dzwiekow przez wiatr :)

Z tego co zrozumialem to kolega Rfck wysuwa teorie ze kolumna dwudrozna z duzym glosnikiem niskosredniotonowym bedzie miala mniejszy efekt dopplera niz z malym niskosredniotonowym co mialoby niby polepszyc jakosc tej kolumny. Owszem teoretycznie wszystko sie zgadza tylko ze mamy tu dwa calkiem roznej wagi problemy. I ja bym sie efektem doplera w kolumnie dwudroznej (lub wielodroznej) nie przejmowal bo duzo wazniejsze jest to kulawe prztetwarzanie srodka w glosniku np 8calowym.
Ze wzgledu na efekt doplera trzeba by isc w wielodroznosc i duze glosniki a jak widac na rynku nikt tak nie postepuje czyli takie dzialanie nie ma uzasadnienia.

Pewne obawy co do dzialania budzily tez pomysly Kef-a i Tannoya z umieszczeniem glosnika wysokotonowego w centrum nisko sredniotonowego ktorego membrana stanowi jakby tube ktora przeciez sie porusza. Rozwiazanie jak rozwiazanie jest akceptowalne i nalezy raczej do dobrych choc drogich stad zadko jest stosowane.

[Rfck]

Pewne obawy co do dzialania budzily tez pomysly Kef-a i Tannoya z umieszczeniem glosnika wysokotonowego w centrum nisko sredniotonowego ktorego membrana stanowi jakby tube ktora przeciez sie porusza. Rozwiazanie jak rozwiazanie jest akceptowalne i nalezy raczej do dobrych choc drogich stad zadko jest stosowane

Myśle że głównie chodziło tu o zbliżenie do siebie źródeł emitowania dźwięku( centr akustycznych) głośników, nie słyszałem tego typu zestawów więc o brzmieni powiedzieć za dużo nie mogę, natomiast myśle że taka konstrukcja posiada zalety głosnika szerokopasmowego z rozciągnięciem pasma niskiego i wysokiego.

Z tego co zrozumialem to kolega Rfck wysuwa teorie ze kolumna dwudrozna z duzym glosnikiem niskosredniotonowym bedzie miala mniejszy efekt dopplera niz z malym niskosredniotonowym co mialoby niby polepszyc jakosc tej kolumny.

Próbuje znaleźć wady i zalety stosowania głosnika 8 calowego do konstrukcji 2drożnej.
Niektórzy producenci stosują takie rozwiązania, a nawt i na większych głośnikach.

Owszem teoretycznie wszystko sie zgadza tylko ze mamy tu dwa calkiem roznej wagi problemy. I ja bym sie efektem doplera w kolumnie dwudroznej (lub wielodroznej) nie przejmowal bo duzo wazniejsze jest to kulawe prztetwarzanie srodka w glosniku np 8calowym.

W większości przypadków napewno to się zgadza, dodatkowo jak ustaliliśmy wadą jest także kiepska charakterystyka kierunkowa wywołana rzekomo średnicą membrany. W takim razie co próbują osiągnąć niektrzy producenci stosujący tak duże głośniki do 2 way ?
Wątpię że chodzi tu tylko o polepszenie basu.

[Caleb]

Wątpię że chodzi tu tylko o polepszenie basu.

no a o co? :) no moze jeszcze zeby sobie zwiekszyc sprawnosc zestawu...