Variatia impedantei in functie de frecventa

 SuperDuper, on 28th January 2010, 18:55, said:

am mai auzit chestia asta si nu zic ca nu o fi asa. de fapt nu m-a interesat subiectul in mod deosebit dar de ce ar fi variatii diferite la boxe diferite intre impedanta si frecventa.
in fizica este o singura formula cu care calculezi impedanta in functie de rezistenta si frecventa, cred ca singura formula din fizica din liceu pe care nu o stiam sau nu puteam sa ajung la ea din alte formule.
de ce la unele boxe se aplica iar la altele nu?

ps. hai ca, desi nu am vrut, cred ca cu ocazia asta fac si eu un post la "consideratii filozofice".

Edited by undercoverbrother, 29 January 2010 - 08:35.

Ai formulat intrebarea gresit. Este ca si cum ai intreba care sint variatiile intre ora zilei si temperatura.
De fapt corecta ar fi fost formularea variatiile temperaturii in functie de ora zilei. Aceasta functie numita si caracteristica poate avea variatii mai mari sau mai mici --> Temperatura variaza mai mult sau mai putin in functie de ora zilei, in zile diferite.
Revenind la impedanta, valoarea depinde nu numai de rezistenta si de frecventa, ci de toate componentele electronice folosite, incluzind aici si bobinele (inductivitatile) si condensatorii (capacitatile) folosite. Si da acestea sint diferite de la un model de boxa la altul, astfel incit la aceeasi frecventa valorile impedantelor sint diferite in functie de designul boxelor (bobina care misca membranele si filtrele = topologia filtrelor). Caracteristica se obtine considerind tot domeniul de frecvente in care lucreaza sistemul. Logic, aceasta caracteristica este diferita de la un model de boxa la altul.
Deoarce impedantele sint diferite de la o boxa la alta, la o aceeasi frecventa vom avea in finali curenti diferiti. Un amplif bun poate suporta acesti curenti pe linga un design care in mod ideal produce distorsiuni cit mai mici (THD).
Distorsiunile depind de designul amplifului, iar curentii depind de boxa folosita.

Sa nu uitam, ca circuitele care contin bobine si condensatori prezinta la anumite frecvente efecte de rezonanta (rezonanta curentilor circuitului paralel, rezonanta tensiunilor circuitelor in serie). Aceste rezonante atit in ce priveste valorile curentilor si ale tensiunilor cit si in ceea ce priveste frecventele la care apar sint evident diferite de la un model de boxa la altul si “forteaza” in mod diferit un acelasi amplificator

Edited by antinari, 29 January 2010 - 16:03.
nu e necesara citarea postului anterior

As mai adauga ca difuzorul in sine se comporta ca o impedanta complexa R-L, la care parametrii sunt determinati functie de constructia fizica a acestuia dar si de incinta in care este montat difuzoarul (fiind un ansamblu cu rezonante mecanice).
Un exemplu de grafic pentru un difuzor de 4 si 8 ohmi:
[ http://www.hometoys.com/htinews/feb04/articles/polk/ImpedanceChart.jpg - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

In realitate lucrurile sunt infinit mai complexe nu este asa simplu ca matematica de clasa V-a si fizica de a XI-a.
Graficul ala este doar la modul teoretic, real variataia impedanta-frecventa nu este o functie liniara.
Este suficient sa dai cu o putere modica in incinta iar bobinele se vor incalzi modificand subtantial acel grafic, binenteles nu liniar.
Unul din aspecte este comportamentul capacitiv, pe langa cel inductiv, incinta fiind un sistem de filtre LC plus difuzoare prezinta si un efect capacitiv tolerat sau nu de amplificator.Unele amplificataoare isi modifica comportamentul cand sarcina este un capacitor si unde mai pui ca acest capacitor este iar o functie neliniara este dependent de comportamenul dinamic al incintei.
Aspectul inductiv nu este de neglijat bobinele difuzoarelor lucreaza in camp magnetic si genereaza tensiune electromagnetica pe scurt autoinductie.
La amplificatorele cu reactie negativa puternica tensiunea de autoinductie poate provoca modificari in modul de functionare.Mai are rost sa scriu ca si aceasta tensiune este neliniara si nu poate fi prevazuta si controlata?

Pentru a intelege macar la nivel superficial ce inseamna proiectare, masuratori, control si ajustari numai la designul difuzoarelor  aruncati o privire aici:
http://www.klippel.d...up.asp?group=35
Cand este vorba se incinte lucrurile se complica si mai mult iar cand vorbim de sistem amplificator incinta deja abordarile tehnice sunt puerile.Se pot face evaluari acustice mult mai concludente decat orice masuratoare, treaba care o fac si cei de la Klippel ca etapa finala.Problema la evaluarea acustica este ca poti determina problemele redarii dar nu poti gasi cauza ca in cazul analizei si masuratorilor.
Ma amuz copios cand vad tot felul de minitehnicusi care isi fac cutii cu difuzoare (ieftine, chinezesti de la coltul strazii) crezand ca au realizat boxe "belea".

 FC72, on 30th January 2010, 01:36, said:

Amesteci notiuni de fizica cu fantezii de pe net.
Tensiunea de autoinductie este liniara si este inclusa in definitia inductantei si modelarea ei matematica in formulele alea "simple" si este perfect previzibila.
Nu este nevoie sa bagi povesti despre "amplificatoarele cu reactie negativa" - modele matematice care se folosesc la proiectare care iau in considerare toate efectele (inductive sau capacitive) posibile la o sarcina. In general nu inductanta face probleme ci capacitatea. Evident, chestiile astea nu se invata in liceu ci in facultate. De aia se cer ingineri pentru proiectare, nu "audiofili" cu pregatirea facuta pe net.
Cat de bine se compenseaza si cat de puternica/slaba este reactia negativa, cum este ea realizata (local/global) este o chestie de compromis economic/tehnic.

Edited by SuperDuper, 30 January 2010 - 16:54.

 SuperDuper, on 30th January 2010, 17:51, said:

Mai ramine sa discutam de criteriile de stabilitate, spre exemplu ale lui Nyquist, ca sa vedem, daca rezerva de faza permite stabilitatea sistemului, dar mi-e teama ca impotmolim auditoriul  :lol:
Cert este ca nu putem discuta pausal despre caracterul capacitiv sau inductiv al unui sistem, fara sa includem si frecventa, la care exista granita intre cele doua comportamente. In afara de asta sa nu uitam, ca per total se discuta de o impedanta, cu o anumita valoare la o anumita frecventa. Problema apare atunci cind aceasta valoare este minima (depinzind de frecventa la care apare aceasta valoare), pentru a vedea, daca:

1. Curentul poate fi suportat de catre finali/sursa
2. Divizorul de tensiune format din rezistenta la iesirea amplificatorului si impedanta boxei conduce la o tensiune redusa pe impedanta boxei

Crezi ca am dat aiurea linkul ala ?
Daca aveai curiozitatea de a citi superficial ce se scrie acolo ai fi putut observa ca trateaza exact neliniaritatile tocmai in ideea ca nici un difuzor sau sistem acustic nu pote fi definit nici macar partial sau teoretic de functii liniare sau simulari matematice.
Intervin atat de multe variabile neliniare incat orice simulare este frectie abstracta.
"suspension shows the nonlinear characteristics of both parts" "the dominant driver nonlinearities in the motor, suspension and radiation" "f1 with and without bass tone reveals nonlinear amplitude compression""harmonic distortion components which depends on the heating of the voice coil and other nonlinear effects""Both thermal and nonlinear effects limit the amplitude of the fundamental component in the state variables and in the sound pressure output" si mai pot continua inca cu  multe alte exemple.
Sistemul a fost gandit tocmai pentru a masura, determina si corecta problemele care le induc neliniaritatile si care sunt in afara previziunilor.Sau si astea sunt fantezii?
Daca ai impresia ca la amplificator lucrurile sunt mai simple eu spun sa te mai gandesti.

Neliniaritatile alea mecanice (histerezis) exista. Si sunt sub 5% din comportarea unui difuzor. Nu se calculeaza pentru ca nu sunt importante in designul unui amplificator (desi formule exista). Si mai ales nu este necesara implementarea unor neliniaritati in amplificator a le contracara - asta se face daca vrei cu ajutorul unui DSP si software gen Digital Room Correction.
Insa "audiofili" de pe net, fara nici o pregatire tehnica, le ofera ca "dovezi" cum ca nimic nu poate fi cuantificat si ca atare este inutil sa masori/calculezi ceva in domeniul electronicii, totul trebuie sa fie pe baza unor cunostiinte mistice, o religie adica. Este usor sa acoperi nestiinta cu credinte/superstitii/legende (cum vrei sa le denumesti). Audysey face o treaba buna - nu trebuie facut amplificatorul pentru niste boxe anume, ci cat mai liniar si stabilitate de faza cat mai buna. Receivere care au asa ceva: http://www.audyssey....=consumer-ready
Sunt satul de discutii in contradictoriu cu indivizi fanatici. Cert este ca TOATE sculele audio sunt proiectate de ingineri, avand la baza modele matematice (ECS). Ca le rafineaza ulterior pentru a satisface cerinte economice, face parte din alta discutie.

Edited by SuperDuper, 30 January 2010 - 22:21.

Simularile gen SPICE, PSPICE, Simplorer, LTSPICE se apropie de realitate mai mult sau mai putin in masura modelului folosit.
Ati stiut ca majoritatea folosesc algoritmi de calcul implementati de Cadence? Nu are importanta. In schimb, daca problema ar fi mistica si imposibil de rezolvat, atunci nu ar mai exista scule muzicale ;)