• Witamy w największym polskim serwisie internetowym poświęconym w całości zagadnieniom samodzielnej budowy nagłośnienia.
    Dzięki DIYaudio.pl poznasz zagadnienia samodzielnej budowy nagłośnienia od podszewki oraz będziesz mógł dyskutować o DIY audio do woli.

    Artykuły z dawnego portalu zostały przeniesione do sekcji forum na samym dole.

Pierścienie Faradaya ; Pierścienie symetryzujące pole - fakty i mity

Znowu jak damy grubszy pierścień to mocno podniesie to cenę głośnika bo np zamiast magnesu 120mm będziemy musieli dać 140 albo 160mm aby utrzymać parametry (im grubszy pierścień tym większa szczelina i mniejsze "B").

Czy pierścień będzie z miedzi czy aluminium działa identycznie. AL ze względu na większą rezystancję działa trochę słabiej i jest bardziej upierdliwe (gorsze do formowania).

No właśnie to jest problem kosztowy raczej bo nie techniczny. Można jeszcze zmniejszać szczelinę, ale wtedy ogranicza się przepływ powietrza, i warto by jeszcze ją wentylować dodatkowo. Do tego wcześniejsze pomiary pokazały na osłabienie efektywności w górnym zakresie pasma. W dolnym nic sie nie zmieniło ?

Pytałem o tang-banda - głośnik typu długa szczelina krótka cewka. Nie mogę znaleźć odpowiedzi w poście poprzedzającym. Możesz wskazać?

---------- Post dodany 18.02.2013 o 00:56 ---------- Poprzedni post 17.02.2013 o 01:27 ----------

Chodziło mi tang banda W6-1721
http://zap-audio.pl/sklep/index.php?main_page=product_info&cPath=2_66_99&products_id=604

Czyli cewka krótsza od szczeliny. Ale szczelina jest jak przypuszczam równa - to znaczy nabiegunnik wewnętrzny sięga na wysokość zewnętrznego a cewka znajduje sie dokładnie w połowie wysokości szczeliny magnetycznej
 
Jako uzupełnienie do poprzedniej części kilka symulacji rozkładu pola w układach magnetycznych bo widzę, że jeszcze chyba nie do końca czujecie o co chodzi.
Pierwszy układ klasyczny (bez dekompresji) z wydłużonym słupkiem
ukadzwyduonymsupkiem.jpg

Na pierwszy rzut oka widać, że w układzie występują obszary wysokiej koncentracji pola (pracujące w nasycenia jak i obszary gdzie natężenie pola jest niskie – taki układ będzie powodował bardzo wysokie zniekształcenia – zarówno ze względu na wysoką indukcyjność cewki, silną modulację pola i impedancji.
Drugi układ klasyczny ( bez dekompresji )
ukadklasyczny.jpg

Tu już jest trochę lepiej ale nadal bez rewelacji.
Trzeci układ został na szybko zoptymalizowany tak, żeby natężenie pola było w miarę jednorodne (i wysokie).
optymalizowanyprzekrj.jpg

optymalizowany.jpg

Podstawowa lekcja płynąca z tych symulacji jest taka, że ścianka słupka powinna być trochę grubsza od wysokości płytek nabiegunników dolnego i górnego (przekroje muszą być do siebie zbliżone). Jeśli jest mniejsza nienasycona jest płytka – jeśli dużo większa nienasycony jest słupek.
Tang band ma wysokość szczeliny 22mm to oznacza, że ścianka rdzenia nabiegunnika powinna mieć jakiś 24mm oznacza to, że w wersji bez dekompresji słupek powinien mieć średnicę 48mm co jest trudne do osiągnięcia przy cewce o średnicy 38mm i jeszcze dodatkowo otworze dekompresyjnym w nabiegunniku…
Z ciekawości przeprowadziłem symulację. Wymiary wzięte karty katalogowej otwór dekompresyjny przyjąłem 10mm (raczej mniejszy niż w rzeczywistości).
Przy projektowaniu układów magnetycznych jest wiele ograniczeń nie do przeskoczenia np. nie można dać dowolnie grubych płytek przy zachowaniu średnicy cewki – tu chyba ktoś o tym zapomniał…
tangband.jpg
 
No dobra ale miało być o pierścieniach a ja o optymalizacji układu magnetycznego…
Prawda jest tak, że punktem wyjścia zawsze powinien być poprawnie zaprojektowany układ magnetyczny. Co jednak zrobić jeśli układ zaprojektowany jest optymalnie a chcemy jeszcze bardziej zminimalizować modulację pola? Jak zwykle z pomocą przychodzą nam pierścienie. Wiele firm z założenia określa je właśnie jako pierścienie demodulujące – traktując ich pozostałe zalety jako „efekt uboczny”. Pokazuje to jak dużym problemem jest modulacja pola w szczelinie.
Zbierzmy wszystkie posiadane do tej pory informacje:

Zgodnie z rozszerzonym prawem Ampera :
Przepływający prąd oraz zmienne pole elektryczne wytwarzają pole magnetyczne.

Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya:
Zmienne w czasie pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne.

Na koniec połączymy to wszystko prawem Lenza:
Prąd indukcyjny (nazywany też prądem wtórnym) wzbudzony w przewodniku pod wpływem zmiennego pola magnetycznego, ma zawsze odwrotny kierunek.

Jeżeli uwzględnimy to wszystko to okaże się, nasz pierścień wytwarza pole przeciwdziałające polu wytwarzanemu przez cewkę.
lentz.png
 
może niekoniecznie o tym zapomniał. Po prostu przyjęli inne priorytety. Przecież takie głośniki produkował też Tannoy i chyba nadal produkuje Harbeth. Nie podejrzewam ich o taką niewiedze.
A symulacje są bardzo pouczające. Poprosiłbym jeszcze o klasyczne układy z demodulacją.

---------- Post dodany 27.02.2013 o 00:56 ---------- Poprzedni post 25.02.2013 o 23:17 ----------

Jako uzupełnienie do poprzedniej części kilka symulacji rozkładu pola w układach magnetycznych bo widzę, że jeszcze chyba nie do końca czujecie o co
Z ciekawości przeprowadziłem symulację. Wymiary wzięte karty katalogowej otwór dekompresyjny przyjąłem 10mm (raczej mniejszy niż w rzeczywistości).
Przy projektowaniu układów magnetycznych jest wiele ograniczeń nie do przeskoczenia np. nie można dać dowolnie grubych płytek przy zachowaniu średnicy cewki – tu chyba ktoś o tym zapomniał…
tangband.jpg

Jak rozumiem ten rysunek to pole w szczelinie jest bardzo słabe? Czyli jest dokładnie jak czytałem kilkanaście lat temu. Chyba Swiniarki o tym pisał w Magazynie hi-fi albo Kisiel w AUDIO przy okazji recenzji Tannoya. Konstrukcje z długą szczeliną mają bardzo słabe pole w szczelinie a niwelowanie tej cechy jest robione przez zwiększanie ferrytu. Głośniki takie maja ogromne magnesy . Po tym Tang-Bandzie też to widać. 6,5" głośnik z magnesem o średnicy prawie 14cm jak z 12" A Bl takie sobie mocno bardzo przeciętne.

Jednak pytając co jest z nim nie tak chodziło mi o to jak wygląda nieliniowość pracy takiego układu w długa szczeliną w porównaniu z nieliniowością pracy układu z krótką szczeliną oraz krótką szczeliną i demodulatorem?

Cz przypadkiem układ z demodulatorem jest bardziej liniowy od układu z długą szczeliną ? Czy możne demodulatory to tylko poprawianie niedoskonałości układu z krótką szczeliną względem tego z długą bo wychodzi taniej i mniej kłopotliwie, ale niekoniecznie lepiej ?
 
Konstrukcje z długą szczeliną mają bardzo słabe pole w szczelinie a niwelowanie tej cechy jest robione przez zwiększanie ferrytu
I tu jest błąd laika - samo zwiększenie ferrytu niewiele da.

Tang-Bandzie też to widać. 6,5" głośnik z magnesem o średnicy prawie 14cm jak z 12" A Bl takie sobie mocno bardzo przeciętne.
- Samo niskie BL to nic strasznego gorsze jest to, że "B" w magnetowodzie jest bardzo niskie co czyni głośnik podatnym na modulację pola czyli wysokie THD.

Jednak pytając co jest z nim nie tak chodziło mi o to jak wygląda nieliniowość pracy takiego układu w długa szczeliną w porównaniu z nieliniowością pracy układu z krótką szczeliną oraz krótką szczeliną i demodulatorem?

Mylisz pojęcia na symulacji będzie wyglądało to identycznie - pierścienie niwelują zmiany dynamiczne a symulacja pokazuje stan statyczny.


Cz przypadkiem układ z demodulatorem jest bardziej liniowy od układu z długą szczeliną ? Czy możne demodulatory to tylko poprawianie niedoskonałości układu z krótką szczeliną względem tego z długą bo wychodzi taniej i mniej kłopotliwie, ale niekoniecznie lepiej ?

Po pierwsze to mieszasz nieliniowości statyczne i dynamiczne.
Nie można jednoznacznie powiedzieć, że jeden układ jest dobry a drugi zły - trzeba porównywać konkretne rozwiązania - konkretne głośniki.



może niekoniecznie o tym zapomniał. Po prostu przyjęli inne priorytety.
No tak tylko nie można zrobić czegoś z jednej strony dobrze... Po cholerę głośnik który ma bardzo niskie THD w standardowym pomiarze i bardzo wysokie THD podczas odsłuchu?

Dam inny przykład. Konstruktor stworzył jego zdaniem doskonały głośnik wysokotonowy: niskie THD, umożliwia niskie cięcie, bardzo liniowy w paśmie użytecznym itp..... ale projektant uznał, że górna częstotliwość graniczna nie jest jego prioryterem i głośnik gra do 6kHz....

NIE MOŻNA olać ŻĄDNEGO aspektu jeśli chcemy stworzyć doby głośnik (albo dowolny inny produkt).
 
Napisałeś o nieliniowościach statycznych związanych z rozkładem pola dla nieruchomej cewki? Czy dobrze zrozumiałem?

Spytałem o działanie układu z długą szczeliną dla cewki ruchomej. Długa szczelina jest po to żeby cewka stale pozostała w jej polu podczas pracy głośnika - nie wychodziła ze szczeliny.
Czy demodulatory też mają znaczenie dla obwodów z długa szczeliną, tak jak dla klasycznych - ze szczeliną krótszą od cewki?

Z Twoich symulacji widać że optymalizacja rozkładu pola zależy od geometrii obwodu. Obwód z długą szczeliną nakłada pewne ograniczenia geometryczne. Być może dlatego w tym Tang-Bandzie geometrii obwodu nie udało się już bardziej zoptymalizować. Pozostali jedynie przy idei długiej szczeliny.
To nie jest jakieś zaniedbanie lecz konsekwencja realizacji pewnego założenia.
Nie wiem jak to robił Tannoy i Harbeth. Przypuszczam, że podobnie jak Tang-Band. Obwody ich głośników z długimi szczelinami wyglądały na oko "klasycznie", były tylko większe niż stosowane w typowych głośnikach do zastosowań domowych.

Być może optymalizację geometryczną drugiej szczeliny zrobił Scan Speak w serii Iluminator ?
http://www.scan-speak.dk/datasheet/pdf/18wu-4741t00.pdf
Obwód w nim wygląda bardzo niekonwencjonalnie, z pierścieniem neodymowym i wydłużoną płytką nabiegunnika.
 
Może nie całkiem w temacie, ale pytanie mam bardzo bliskie pokazanych symulacji.
Interesuje mnie jak się zmienią parametry 18-140-AWX-15om do dołożeniu magnesu w odwrotnej polaryzacji? Czy uzyskałbym spadek Qts do poziomu podobnego jak wersji 8om? Oraz co się w takim razie dzieje z symetrią pola i działaniem demodulatorów?
 
Mam dwa pytania do Sound Wave

1. Jakie wady ma napęd stosowany w głośnikach Wavecor? http://wavecor.com/Balanced_Drive_technical_paper.pdf

2. Dlaczego nadal wykonuje się aluminiowe karkasy cewek głośnikowych mimo, że metal w tym zastosowaniu jest gorszy od materiałów nieprzewodzących prądu?
Dwa identycznie wykonane głośniki różniące się tylko materiałem karkasu cewki. Ten z karkasem z włókna szklanego ma ponad dwa razy mniejsze straty mechaniczne.
http://www.scan-speak.dk/datasheet/pdf/18w-8545-00.pdf
http://www.scan-speak.dk/datasheet/pdf/18w-8545k00.pdf
 
nie taki stary temat. Widzę pytania:
Echo1
1 - to jest dobrze zaprojektowany motor, wada to koszt produkcji, a raczej "toolingu"/prasy w porównaniu do typowego designu.
2 - głównie stosuje się aby celowo zwiększyć straty mechaniczne a co obniży Qms i na koniec zmiana Qts na wyższe. Dodatkowo ma inną maksymalną temperaturę pracy, większą od papieru czy niektórych tworzyw sztucznych. Aluminium ma też inną gęstość oraz na upartego inny dynamiczny moduł sztywności. I na koniec ma inny współczynnik przedowdnictwa cieplnego. Lepiej chłodzi cewkę.
Wiele teorii zostało już w tym temacie przytoczone, którą można użyć do wyjaśnienia dlaczego karkas Alu ma większe straty mechaniczne od tworzyw sztucznych.
 
1 - to jest dobrze zaprojektowany motor, wada to koszt produkcji, a raczej "toolingu"/prasy w porównaniu do typowego designu.
Z tym nie do końca mogę się zgodzić.
e4b4158d905aabb28a66ad5561387c0d_1435442705.jpg

Strzałką zaznaczyłem obszar o bardzo niskim natężeniu pola. Jeśli rozpatrujemy naszą cewkę głośnika jako cewkę rdzeniową (gdzie rdzeniem jest nabiegunnika głośnika) patrząc od dołu mamy nasycony rdzeń który płynnie przechodzi do stanu nienasyconego. Jeśli dodamy do układu pole generowane przez cewkę, na skutek płynącego w w niej prądu to okaże się, że układ jest bardzo podatny na modulację impedancji w funkcji prądu cewki. Wszystkie zaprezentowane w dokumentacji wykresy są jedynie w funkcji wychylenia cewki osiągniętego "mechanicznie". W realnym układzie wychylenie wymuszone jest prądem cewki co diametralnie zmieniło by sytuację.
 
Ciepło lepiej odprowadza ? Wytrzymalszy ?
watpie. to olbrzymia cewka i zaden z tych problemow tu nie wystepuje
obstawiam raczej cos ze zjawiskami magneto-elektrycznymi


Strzałką zaznaczyłem obszar o bardzo niskim natężeniu pola.
dziekuje - odpowiedziales na moje pytanie ktorego nie zadalem
wyjasnia to dlaczego wiekszosc glosnikow jakie rozbieram ma tam w srodku przetoczenie

juz wstawiam zdjecie
855f0ffefb1e1abaaaa573cc2b12a6b9_1435484399.jpg


czyli w tym przypadku zmniejszajac przekroj rdzenia zwiekszamy jego nasycenie?
czyli wyrownujemy "wykres" pola magnetycznego wzgledem obu stron plytki.

wg mnie takie rozwiazanie jest korzystniejsze niz slupek na tej samej wysokosci co plytka, bo mamy zblizony przebieg pola magnetycznego
 
Strzałką zaznaczyłem obszar o bardzo niskim natężeniu pola. Jeśli rozpatrujemy naszą cewkę głośnika jako cewkę rdzeniową (gdzie rdzeniem jest nabiegunnika głośnika) patrząc od dołu mamy nasycony rdzeń który płynnie przechodzi do stanu nienasyconego.

Ten problem jest rozwiązany przez pokrycie miedzią środkowego nabiegunnika.
 
W tym wątku jest to wyjaśniane przez SW. Pierścień faradaja w napędzie zmniejsza indukcyjność cewki głośnikowej.
 
Powrót
Góra