Co oznacza słowo "technikalia" w żargonie słuchawkowym?

[MrBrainwash]

Wygląda na to, że 1934... bawili się masą cewki w stosunku do innych elementów drivera, aby raz zwiększyć ilość basu, a raz góry. 

 

Ciekawe czy tak samo to wygląda w obecnych konstrukcjach. 🤔

 

Dzięki za ciekawe informacje. 👍

[audionanik]

Godzinę temu, miki_w1 napisał(a):

Żeby nie być gołosłownym, bo mnie tu wszyscy atakują:

https://imgur.com/a/GEdBF1T

Źródło: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1685665/

 

M1 to masa cewki, M2 to masa cewki+membrany. Przy czym efektywna masa membrany zmniejsza się proporcjonalnie do częstotliwości. Jak opisano w artykule, masa cewki jest dobierana według masy efektywnej membrany w średniej częstotliwości, żeby zapewnić niezłe osiągi w pełnym paśmie. Jednak możemy zwiększyć masę cewki, przesuwając się w stronę tonów niskich, lub zmniejszyć, w stronę tonów wysokich. Wiedziano o tym już w 1934 roku...

 

Ale wiesz, że mieszasz skutki, przyczyny, cel i wartości niepożądane skorelowane z tym trzecim? Wrzucasz to do jednego worka i wyciągasz absurdalne wnioski.

Matematyczny opis fizycznej rzeczywistości należy rozumieć bez oderwania od tejże.

Przykład: jednym ze wzorów na  obliczenie mocy pobieranej przez odbiornik jest iloczyn kwadratu natężenia prądu płynącego przez ten odbiornik i  jego impedancji. Idąc Twoim tokiem rozumowania wystarczy  zwiększyć impedancję tego odbiornika, aby wziął on więcej mocy…a będzie dokładnie na odwrót (pomijając np sytuację, gdzie nie będzie on wpływał na wartość natężenia prądu).

Edytowane 3 Kwietnia 2023 przez audionanik

[miki_w1]

To proszę o inne wyjaśnienie, dlaczego w kolumnach stosuje się zwykle konstrukcje wieloprzetwornikowe. I dlaczego masa cewki oraz masa całego układu cewka-membrana jest jednym z parametrów podawanych (współcześnie!) przez producentów głośników (parametry Thiele-Small).

Nie upieram się, może są to nieprawidłowe wnioski. Nie ja jeden tak twierdzę, np.:

"Low frequencies require a relatively heavy long voice coil." http://directacoustics.com/?page_id=56

"The larger a voice coil diameter, the larger the mass of the piston. This basically shifts or narrows the frequency response. The result is more low end and less top end extension, while power handling also increases." https://www.premierguitar.com/speaker-selection-explained-2651075178

 

Ponadto warto zauważyć, że w słuchawkach dynamicznych pomiary jasno wskazują powszechnie występujący roll-off na basie. Jest on dużo mniejszy w słuchawkach planarnych oraz dynamicznych zbudowanych na sztywnych membranach (np. berylowych, Focal Utopia) - sztywniejsza membrana wymaga jednak większej siły, czyli większej cewki.

 

Najmniejszy roll-off swoją drogą występuje w słuchawkach planarnych o specyficznej konstrukcji, jak Yamaha YH100/YH1 czy podobne Oppo PM1/PM2 - tam wynika to jednak z tego, że membrana jest mocowana centralnie. 

Edytowane 3 Kwietnia 2023 przez miki_w1

[audionanik]

Godzinę temu, miki_w1 napisał(a):

masa cewki oraz masa całego układu cewka-membrana jest jednym z parametrów podawanych (współcześnie!) przez producentów głośników (parametry Thiele-Small).

Zgadza się.

 

Godzinę temu, miki_w1 napisał(a):

sztywniejsza membrana wymaga jednak większej siły, czyli większej cewki.

Raczej membrana o większej powierzchni (wymaganej do odtwarzania niskich częstotliwości przy niewielkich wychyleniach) potrzebuje tej większej siły; oczywiście że musi być przy tym sztywna (i najlepiej jeszcze nie wpadać w rezonanse własne co przy sztywnej membranie jest trudne do osiągnięcia). To że tej siły dostarcza cewka, która musi dużo ważyć jest zjawiskiem niepożądanym; przecież obciąża ona membranę. To raczej zmora konstruktorów, a nie zaleta, podobnie jak wspomniane rezonanse sztywnej i lekkiej membrany, czy upośledzenie wysokich tonów w głośnikach o dużych rozmiarach. 
Uprościłeś temat i ugryzłeś go od tyłka strony.

Edytowane 3 Kwietnia 2023 przez audionanik

[MrBrainwash]

1 godzinę temu, miki_w1 napisał(a):

http://directacoustics.com/?page_id=56

 

The most important thing about any speaker is its frequency response. It is here that designers spend most of their effort, for the wider the frequency response (the higher and lower the musical tones it can reproduce), the more you hear.

 

😏

 

Nie wiem w jakim stopniu słuchawki mają z tym jakiś problem. Gdy tak spojrzeć na pasmo przenoszenia popularnych modeli z jednym przetwornikiem, raczej nie brakuje dołu czy góry. Kwestia bardziej dotyczy zniekształceń i kształtu FR. tj. żeby mieć w pełni harmanowy bas cut to trzeba mieć oddzielny driver. Z tym, że można to obejść za pomocą DSP jak w jednym z modeli moondrop.

 

 

Edytowane 3 Kwietnia 2023 przez MrBrainwash

[The Grand Wazoo]

9 godzin temu, audionanik napisał(a):

To że tej siły dostarcza cewka, która musi dużo ważyć jest zjawiskiem niepożądanym; przecież obciąża ona membranę. To raczej zmora konstruktorów, a nie zaleta,

Dlatego stosuje się drut aluminiowy, jedynie pokryty miedzią. 

[miki_w1]

Niekoniecznie. Utopie V1 miały aluminiową. Tylko ze względów wytrzymałości wersja V2 miała już miedź z aluminium.

Edytowane 4 Kwietnia 2023 przez miki_w1

[majkel]

Ja nie wiem, jak można w tak niekonsekwentny i bałaganiarski sposób dyskutować o prawach fizyki. To nie jest żadne odkrycie, że jak się dokręci zwojów, to pole magnetyczne z cewki rośnie z kwadratem, a masa liniowo, więc jest zysk. Jak piszecie masa, to masa i nic więcej. Cewka o tej samej indukcyjności i większej masie zawsze będzie gorsza od lżejszej, i żaden roll-off z tego nie wyniknie, raczej skutki zwiększonej bezwładności w postaci IMD i THD. Kompromis implikuje objętość cewki względem szczeliny, jaką trzeba zostawić cewce. Stąd się ich nie nawija bez opamiętania jak te w dzwonku elektrycznym. 

 

Co do membrany - ona też powinna być jak najsztywniejsza, tylko zawieszenie stawiać jak najmniejszy opór, a jak go stawia, to żeby był możliwie liniowy w funkcji wychylenia. O tę liniowość w dziejach słuchawek zadbano raz szczególnie - w AKG K1000. 

2 godziny temu, miki_w1 napisał(a):

Niekoniecznie. Utopie V1 miały miedzianą. Tylko że miedź jest krucha i ze względów wytrzymałości wersja V2 miała już miedź z aluminium.

To na tłusto to są totalne idiotyzmy i to z kilku względów. Po pierwsze - wytrzymałość obu materiałów znacznie przekracza potrzeby takiej popierdółki jak przetwornik słuchawkowy i występujące tam ugięcia i przeciążenia. 

Po drugie - aluminium pokryte miedzią jest, ta dam!, lżejsze od czystej miedzi, a mając na uwadze efekt naskórkowy, straty z częściowego zastąpienia materiału o większej przewodności takim bardziej opornym, ale lżejszym, i umiejscowienie tego w centrum przekroju poprzecznego, są z przewagą kompensowane zaletą w postaci mniejszej masy. 

 

Napisać, że miedź jest krucha to jest tak samo mądre jak napisać, że wolfram jest miękki, ołów twardy, osm lekki, a złoto śniedzieje. Pomijam, co w szkole mówią, ale miałem druty miedziane w rękach regularnie przez cztery lata, takie od przekroju cieńszego od włosa do 3mm średnicy. Aluminium nie ma podejścia do miedzi w kwestii wielokrotności odkształceń bez ukruszenia. 

[audionanik]

3 godziny temu, miki_w1 napisał(a):

Tylko że miedź jest krucha i ze względów wytrzymałości wersja V2 miała już miedź z aluminium.

Matko scurkom!!!

[bakus1233]

3 godziny temu, miki_w1 napisał(a):

Tylko że miedź jest krucha

Miedź jest metalem, który jest stosunkowo miękki i plastyczny, ale nie jest uważana za kruchą. Miedź jest stosunkowo miękka w porównaniu do innych metali, takich jak żelazo czy stal, ale jest bardziej odporna na zginanie i łamanie.

[Bednaar]

3 godziny temu, miki_w1 napisał(a):

Tylko że miedź jest krucha i ze względów wytrzymałości wersja V2 miała już miedź z aluminium.

Napisałeś tak pewnie dlatego, że w życiu nie miałeś w ręku nic wykonanego z miedzi ani z aluminium.

[Chesuli]

Dobrze, że nigdy mi jakiś przewód miedziany nie upadł na podłogę, bo pewnie by się potrzaskał jak porcelana jakaś. 😉

 

A tak na poważnie, miedź jest WYSOCE plastyczna, nawet w temperaturze pokojowej, aczkolwiek wielokrotne zginanie czy zgniatanie już ją utwardzają.

[miki_w1]

Macie rację, przejęzyczyłem się. Utopia V1 miała cewkę aluminiową.

Co jest o tyle śmieszne, że z miedzią pracuje na co dzień.

A smutne jest to, że prosty do zweryfikowania błąd spotyka się z takim linczem.

 

Nadal jednak nikt nie wyjaśnił, skąd w przetwornikach dynamicznych bierze się roll off na basie, którego nie ma w innych rodzajach przetworników. A podkreślam, że nie opieram się na wysnutych przez siebie wnioskach, tylko źródłach.

Edytowane 4 Kwietnia 2023 przez miki_w1

[bakus1233]

12 minut temu, miki_w1 napisał(a):

skąd w przetwornikach dynamicznych bierze się roll off na basie, którego nie ma w innych rodzajach przetworników

Inna charakterystyka mechaniczna membrany.

[miki_w1]

Dość ogólnikowo, ale ok. W każdym razie, zdaje się że najmniej zjawisko to widoczne jest w słuchawkach z berylowa membraną, jak ww. Utopie czy niektóre modele Sivga (na pewno tanie 005, nie wiem czy też Oriole?).

[MrBrainwash]

21 godzin temu, miki_w1 napisał(a):

A smutne jest to, że prosty do zweryfikowania błąd spotyka się z takim linczem.

 

Bo tu Koledzy na forum ćwiczą się w besztaniu, zamiast w kulturalnym wyjaśnianiu. 

 

21 godzin temu, miki_w1 napisał(a):

Nadal jednak nikt nie wyjaśnił, skąd w przetwornikach dynamicznych bierze się roll off na basie, którego nie ma w innych rodzajach przetworników. A podkreślam, że nie opieram się na wysnutych przez siebie wnioskach, tylko źródłach.

 

Temat był poruszany przez Tylla i inne osoby w branży choćby przy okazji omawiania X2HR.

 

To chodzi o konstrukcje przetwornika i ograniczenia fizyczne (decydujące o akustyce) tych konstrukcji.

 

W planarach częstotliwości są generowane z płaskiej pozycji, a w dynamicach masz stożek.

 

Tu są fizyczne ograniczenia w wyprodukowaniu niskiego basu i tutaj mowa o słuchawkach otwartych, gdzie słuchawki muszą polegać w większości na przetworniku. Bo w zamkniętych można wzmocnić bas różnymi zabiegami.

 

Tak samo planarne mają swoje ograniczenia konstrukcyjne, nie muszą mieć problemu wygenerowania odpowiednio liniowego basu do najniższych częstotliwości (choć w niektórych modelach możemy zaobserwować jakiś bas roll-off), ale nie wygeneruje się podbitego basu z samego przetwornika. 

Edytowane 5 Kwietnia 2023 przez MrBrainwash

[audionanik]

1 godzinę temu, miki_w1 napisał(a):

A podkreślam, że nie opieram się na wysnutych przez siebie wnioskach, tylko źródłach.

Tak, mieliśmy próbkę. 

1 godzinę temu, miki_w1 napisał(a):

Nadal jednak nikt nie wyjaśnił, skąd w przetwornikach dynamicznych bierze się roll off na basie,

Nie sądzę że byłoby to skuteczne. 
 

 

1 godzinę temu, miki_w1 napisał(a):

A smutne jest to, że prosty do zweryfikowania błąd spotyka się z takim linczem.

[miki_w1]

Użyte przeze mnie źródła były podane wyżej. Mógłbym podać ich więcej, jednak artykuły w temacie na Audio Engineering Society są dla mnie niedostępne.

 

@audionanikwspominam o tym że podałem informacje o cewce miedzianej w Utopiach V1, gdzie była ona aluminiowa. Wersja V2 ma cewkę z 30% domieszką miedzi.

[majkel]

Z Utopią i Al<->Cu mamy wyjaśnione. Co do roll-offu można poteoretyzować. Po kolei. Rok 1934... to chyba dwa lata później niż skonstruowano pierwszy przetwornik dynamiczny.  Do tamtej pory rządziły elektromagnetyczne, gdzie cewka stoi w miejscu i drut nie ma żadnego stresu oprócz elektrycznego. W dawnych głośnikach była też znacznie większa impedancja niż obecnie modne 4-8 omów.

 

To teraz - skąd potencjalny roll-off? Tylko i wyłącznie z indukcyjności, ale to był problem właśnie na czasy ~1934, kiedy cewka miała dużo zwojów, żeby ją lampa dała radę rozbujać, najlepiej bez pomocy transformatora głośnikowego, albo z takiego o małej przekładni. Teraz rządzą tranzystory i dużo prądu to nie problem, a wysokich napięć nie lubimy. Czyli cewka ma mało zwojów i dużym przekrojem. Uporządkujmy:

Pole magnetyczne rośnie liniowo od liczby zwojów i prądu w zwojach. Jest nawet taka jednostka "amperozwój".

Indukcyjność rośnie z kwadratem (wcześniej źle napisałem, że pole). Ponadto indukcyjność działa jak filtr dolnoprzepustowy, i w dawnych czasach udział indukcyjności (przez ten kwadrat) w całej impedancji głośnika mógł być znaczący, i jakiś tam roll-off powodować. Teraz proporcja R/L w słuchawkach wszelkiej impedancji i głośnikach nie ogranicza niczego. Zresztą zawsze można coś skompensować zwrotnicą, albo uwzględnić w jej obliczaniu występujący "naturalnie" roll-off. 

 

Teraz mamy rok 2023, i cewka nie musi być taka "silna", bo magnesy mamy znacznie silniejsze niż stare ferrytowe - kilkukrotnie. Czyli ma mało zwojów, przez które płyną duże prądy, i dużo mniejszą indukcyjność. Właściwie to w żadnym współczesnym przetworniku nie ma sensu rozpatrywanie składnika indukcyjnego cewki jako wpływającego na pasmo przenoszenia. To jest implikowane praktycznie tylko własnościami fizycznymi przetwornika. Problemy sprzed 90 lat są nieaktualne z powodu:

- silniejszego magnesu

- wydajności prądowej wzmacniaczy

- precyzyjniej nawijanych cewek i ciaśniejszych szczelin, gdzie natężenie pola od magnesu jest wielokrotnie większe

[audionanik]

3 godziny temu, miki_w1 napisał(a):

roll off na basie, którego nie ma w innych rodzajach przetworników

Skąd takie twierdzenie? W wielu planarach się pojawia i to zarówno w magnetostatach jak i elektrostatach. 

…że o AMT nie wspomnę

 

Edytowane 4 Kwietnia 2023 przez audionanik

[Spawn]

4 godziny temu, miki_w1 napisał(a):

Nadal jednak nikt nie wyjaśnił, skąd w przetwornikach dynamicznych bierze się roll off na basie, którego nie ma w innych rodzajach przetworników. A podkreślam, że nie opieram się na wysnutych przez siebie wnioskach, tylko źródłach.

 

Ja się podejmuje teoretyzowania.

Niski bas wymaga wygenerowania odpowiednio dużego ciśnienia akustycznego tym bardziej że niskie częstotliwości odbieramy w sposób osłabiony w stosunku do wysokich. W przypadku głośników jak są mierzone to też mają rolloffa na basie tylko że tutaj wchodzi akustyka pomieszczenia. Po odbiciu od przeszkód (ścian, rogów itd) fale niskich częstotliwości się wzmacniają. Bez przeszkód rozeszły by się i stosunkowo szybko by zaniknęly. Przy dużych pomieszczeniach używa się dlatego dodatkowych subwooferów aby pomieszczenie odpowiednio wypełnić. Woofery mają to do siebie że mają duże powierzchnie bo to jest potrzebne aby wytworzyć odpowiednie ciśnienie czyli po prostu poruszyć wystarczającą ilość powietrza z niską częstotliwością.

 

Przechodząc do słuchawek. W zamkniętych basu możemy mieć w zasadzie ile chcemy bo mamy zamkniętą przestrzeń w której bas może się wzmacniać (gorzej może być z jego jakością przez sposób w jakim to osiągamy) i nie potrzeba do tego nawet dużych powierzchni przetwornika. W IEMach cięzko mówić o akustyce ale można sobie wstawić tyle przetworników na bas ile się chce aby wytworzyć takie ciśnienie jakie się chce w kanale słuchowym więc z zejściem i ilością nie ma najmniejszych problemów.

 

W otwartych niskim częstotliwościom łatwo uciec i nie mają się jak wzmocnić bo akustyka jest znikoma. Da się jednak wytworzyć odpowiednie ciśnienie akustyczne przy użyciu dużych przetworników i teraz przykłady otwartych z niskim basem i dlaczego moim zdaniem to osiągają:

 

1. Planarne ogólnie - duża powierzchnia okupiona wymaganiami co do mocy - mamy niski bas

2. Elekstrostaty - duża powierzchnia potrafiąca wytworzyć najniższy bas ALE tylko w przypadku szczelnego połączenia padów do skóry. Sprawdzałem na Stax L700mk2 i fabrycznie mają trochę podbity midbass i trochę rolloffa na najniższym. Po uszczelnieniu mocowania padów masą plastyczną górka na basie znika a w zamian pojawia się zejście czyli też jest.

3. Focal Clear/Utopia - przetwornik niespecjalnie duży ale płaski działający na zasadzie tłoka. Jak widać mocno tłoczy bo i stąd ich popisowy impakt i dynamika. Ten specyficzny przetwornik moim zdaniem w pewnym sensie musi współgrać z jakąś znikomą akustyką komory bo Cleary brzmią w stopniu maciupkim ale jakby pogłosowo i słabo w nich jeśli chodzi o rozmiary przestrzeni. Chyba właśnie dzięki temu skupieniu udaje się utrzymać całkiem niezłą ilość basu niskiego.

4. Audio Technica ADX5000 - akustyki i pogłosowości nie ma bo są całkiem otwarte ale mamy za to ogromny 58mm przetwornik który odpowiada za to że niski bas te słuchawki posiadają.

5. Heddphone - poskładany ale jednak przetwornik AMT o ogromnej powierzchni - najniższy bas jest.

 

Edytowane 4 Kwietnia 2023 przez Spawn

[miki_w1]

No i dziękuję Majkelowi za rzeczową i spokojną odpowiedź.

22 minuty temu, audionanik napisał(a):

Skąd takie twierdzenie? W wielu planarach się pojawia i to zarówno w magnetostatach jak i elektrostatach. 

…że o AMT nie wspomnę

Owszem, ale nie wynika to z zasady budowy przetwornika tylko innych czynników. Żeby uściślić: brak roll offu to niekoniecznie idealnie płaski wykres, tylko nieznacznie, o kilka dB niższy w najniższym basie. W dynamikach często jest to 15 dB i więcej. Powiem w takim razie tak: występuje w 99% dynamików i 5% magnetostatów (z dwustronnym magnesem). Bo gdyby szukać prostej linii, to wzorem basu byłyby Nighthawki. Co do elektrostatów, w Bondach faktycznie jest, nie wiem jak w innych.

 

Przy okazji: wspomniana wcześniej krzywa Harmana zakłada, że nie powinno być żadnego roll offu.

Edytowane 4 Kwietnia 2023 przez miki_w1

[MrBrainwash]

Cytat

Dynamiczne przetworniki, podobnie jak wszystkie głośniki, mają naturalną częstotliwość rezonansową, która determinuje ich zdolność do generowania dźwięku w różnych częstotliwościach. Częstotliwość rezonansowa jest głównie determinowana masą membrany (stożka) oraz sprężystością zawieszenia i pajęczyny, które utrzymują membranę na miejscu.

Naturalna częstotliwość rezonansowa dynamicznego przetwornika zwykle mieści się w zakresie 20-100 Hz, co odpowiada dolnej części zakresu słyszalnego. Oznacza to, że przetwornik będzie produkował silny sygnał w tym zakresie częstotliwości, co jest pożądane dla reprodukcji niskich tonów. Jednak wraz ze wzrostem częstotliwości powyżej naturalnej częstotliwości rezonansowej, sygnał z przetwornika będzie stopniowo słabł, co skutkuje tzw. bass roll-off.

Przyczyną tego spadku jest to, że przetwornik jest mniej wydajny w produkcji dźwięku w częstotliwościach wyższych niż jego częstotliwość rezonansowa. Wraz ze wzrostem częstotliwości, ruch membrany staje się coraz mniej kontrolowany, co prowadzi do zmniejszenia sygnału wyjściowego. Ten efekt jest dodatkowo wzmacniany tym, że impedancja elektryczna przetwornika również wzrasta w wyższych częstotliwościach, co może dalsze zmniejszenie jego wyjścia.

Aby zrekompensować ten bass roll-off, wiele projektów głośników korzysta z dodatkowych przetworników lub stosuje inne techniki, takie jak radiatory pasywne lub porty, aby wzmocnić niskoczęstotliwościowe wyjście.

 

 

Dla mnie to wyjaśnia temat roll-offu na basie w sposób bezpośredni. Bez zanurzania się w nieistotne szczegóły. Nie wykluczam jednak, że w tekście może być błąd, albo złe założenie, a jak jest to dobrze by ktoś się odniósł. 

 

Do tej pory nikt się nie odniósł do wartości rezonansowej i zmniejszonej skuteczności po przez gorszą kontrolę membrany. 

 

Sam tekst nawiązuje do tego co mówil Tyll:

 

Cytat

"The fact that this is an open headphone having the natural steep roll-off below the primary driver resonance at 60Hz does, like all open dynamic driver headphones, cause the bass response to be slightly loose sounding."

 

"Having an open design means you're sort of stuck with having the bass roll-off as it goes below the primary resonance of the driver; in this case that's at about 70Hz. Below that you not only loose level but also suffer some phase shifting"

 

https://www.stereophile.com/content/boss-philips-fidelio-x2-page-2

https://www.stereophile.com/content/big-bottom-and-lively-top-philips-fidelio-x1-page-2

 

Edytowane 5 Kwietnia 2023 przez MrBrainwash

[audionanik]

3 godziny temu, Spawn napisał(a):

wytworzyć odpowiednie ciśnienie

 

[The Grand Wazoo]

To jest równie dobre. A tak na serio, to ciekawe co na to bębenki uszne?