Демпинг фактор усилителя что это

Содержание

Задача громкоговорителя – воспроизвести как можно точнее передаваемый усилителем сигнал. Сложность состоит в том, что громкоговоритель представляет собой устройство электромеханическое и, по определению, не успевает за электрическим сигналом. Кроме того, динамическая головка является колебательной системой с собственными частотами резонанса как-то: механический резонанс подвижной системы, резонанс подвеса и диффузора и другие.

При подаче на динамическую головку импульсного сигнала возникнут колебания на резонансной частоте системы, причём диффузор продолжит производить звук и после окончания электрического сигнала. Продолжит, если эти колебания не подавить.

Изначально, ещё при проектировании, предусмотрены потери на внутреннее трение в подвесе, и, вообще, сама конструкция корпуса должна противодействовать подобным явлениям. Но наиболее действенно электрическое демпфирование.

При любом движении звуковой катушки возникает противо-ЭДС, препятствующая этому самому движению. При прекращении активного сигнала с усилителя этот электрический потенциал, замыкаясь через выход усилителя, будет препятствовать дальнейшим ненужным колебаниям. Причём препятствовать тем сильнее, чем меньше выходное сопротивление усилителя.

Затухание паразитных колебаний характеризуется коэффициентом демпфирования (он же – демпинг-фактор) и численно выражается отношением активного сопротивления громкоговорителя к выходному сопротивлению усилителя. Многим знакомый германский стандарт DIN 45500 определил для изделий, претендующих на «звание» Hi-Fi, нижний предел коэффициента демпфирования – 20. Это актуально для ламповых аппаратов с высоким выходным сопротивлением: у транзисторных усилителей это сопротивление составляет сотые и тысячные доли Ома.

Очевидно, при таких значениях демпинг-фактора современных усилителей приобретает большое значение коммутация между усилителем и колонками. Это и качество акустических кабелей, и надёжность контактов, и свойства пассивных кроссоверов. Эти сопротивления можно смело плюсовать к сопротивлению усилителя, тем более, что именно они и оказывают основное влияние на демпфирование.

В общем, с акустическим кабелем всё ясно – чем он будет короче (пусть даже за счёт удлинения кабеля линейного сигнала: так и должно быть), чем будет больше его поперечное сечение – тем лучше. Демпинг фактор и падение напряжения в нём легко рассчитать по величине погонного сопротивления. При этом материал жилы существенного значения не имеет (это уж совсем для гурманов), лишь бы производитель добросовестно указывал его электрические параметры. При приобретении кабеля следует обращать внимание на отсутствие следов коррозии. Не имеет также большого значения число жил в проводнике, это может повлиять, разве что, на гибкость кабеля.

Не следует забывать, что акустические кабели, в отличие от межблочных, передают не только сигнал, но и мощность. Важны и сечение, и длина. Существуют таблицы CEDIA (Custom Electronic Design and Installation Association) с указанием минимальных сечений в зависимости от длин проводов. При этом нельзя упускать из вида проводимую мощность.

Демпинг фактор наглядно. Отличия дешёвых и дорогих усилителей. Контроль акустики.

Не меньшего внимания заслуживает качество соединений. Неважно каких, межблочных или колоночных. Плохой контакт неизбежно испортит звук везде. Даже беглый внешний осмотр поможет определить качество коннектора.

Коннектор должен быть изготовлен из качественного упругого материала достаточной прочности. Для гарантированно хорошего контакта желательно иметь возможность регулировать степень подпружинивания. Для предотвращения ухудшения контакта из-за коррозии нужны коннекторы с покрытием. Оптимальный вариант – позолота, обеспечивающая минимальное сопротивление в месте перехода. Это тем более важно, если позолочены контакты на приборе. Правда, легко нарваться на подделку. Качество покрытия визуально определить невозможно. Вообще, желательно в месте контакта иметь одинаковые материалы. Если на приборе хромированные – значит, так тому и быть.

Для крепления к акустическому кабелю можно использовать пайку, либо обжим. Пайка имеет высокую механическую прочность и обеспечивает превосходный контакт. К тому же коннектор можно использовать неоднократно (а хороший коннектор недёшев). Какие либо нарушения контакта в паяном соединении возможны только в случае некачественной пайки или разъедания проводников не смытым флюсом. Такие дефекты, как правило, видны невооружённым глазом. Специалисты рекомендуют именно пайку.

Для качественного контакта в обжимном коннекторе нужен специальный инструмент и правильно подготовленный кабель. Ну и, естественно, некоторая сноровка. Ведь качество обжима «на глаз» не определить.

В хороших профессиональных коннекторах обязательно присутствует зажим для кабеля.

Все элементы коммутации лучше приобретать в проверенных местах, марок надёжных производителей. Тут экономить не стоит. Тем более, затраты на качественные составляющие не составят более 5…12% от стоимости акустики, в зависимости от длины связи и способа подключения.

Damping Factor.Демпфинг — фактор усилителя.Коэффициент демпфирования.

2017-09-18 / открыто 7397

Inoutmag.ru
8-903-7982249
www.inoutmag.ru

Damping Factor.Демпфинг — фактор усилителя.Коэффициент демпфирования.

Для того, чтобы понять сущность демпфирующего фактора усилителя, рассмотрим поведение мембраны сабвуфера в период между импульсами.

Низкочастотый импульс, посылаемый усилителем на катушку динамика заставляет его мембрану двигаться вперед.

Достигнув определенной верхней точки мембрана начинает возвратное движение.

Вернувшись в исходную точку мембрана не замирает сразу, а продолжает вибрировать по инерции некоторое время, что генерирует в обмотке динамика обратный электрический ток.

Усилители конструируются таким образом, чтобы закорачивать обратный ток от динамика и, тем самым тормозить вибрацию мембраны в период между импульсами.

Чем выше демпфирующий фактор усилителя, тем быстрее мембрана останавливается, возвращаясь назад в исходную точку после импульса.

Демпфирующий фактор усилителя определяется как отношение сопротивления динамика к сопротивлению усилителя.

Чем ниже сопротивление динамика, тем ниже демпфирующий фактор.

Ламповые усилители в силу конструктивных особенностей имеют низкий демпфирующий фактор, что обуславливает «мягкий» бас в звуковой картине.

Производители транзисторных усилителей стараются повысить демпфирующий фактор для репродукции «жесткого» баса, так как при желании бас можно смягчить, заключив в короб низкочастотный динамик.

Ужесточить же «мягкий» бас сабвуферным коробом гораздо сложнее.»

Определение: Демпфинг-фактор (коэффициент демпфирования) это характеристика усилителя, определяющая его взаимодействие с акустической системой.

Теория: «Демпфинг-фактор(ДФ) это один из способов выражения выходного сопротивления усилителя.

Идеальный усилитель должен был бы иметь нулевое выходное сопротивление — вне зависимости от отдаваемого им тока выходное напряжение не менялось бы и не подсаживалось.

В реальности, усилители обладают некоторым выходным сопротивлением.

В хорошей конструкции он очень мал, порядка сотых долей ома.

ДФ выражает его в виде отношения с сопротивлением нагрузки, так что усилитель с выходным сопротивлением 80 мл ом, нагруженный на динамик при сопротивлении 8ом, будет иметь ДФ 8/0.08=100.

Усилитель с выходным сопротивлением 8 мл. ом будет иметь ДФ 8/0.008=1000.

Коэффициенты демпфирования отличаются сильно, но разница в работе усилителя составляет лишь малую часть ома.

Не всегда понимают, что ДФ меняется в зависимости от частоты, оставаясь постоянным на низких частотах (скажем до 1 кгц) и падая в высокочастотной части диапазона.

В паспортных данных всегда приводится значение на низких частотах.

Проблема с термином «Коэффициент демпфирования» в том, что название подразумевает, будто он сильно влияет на демпфирование громкоговорителя, но это не так.

Конечно, на резонанс НЧ головки громкоговорителя влияет последовательное сопротивление ее электрической цепи, но почти все оно состоит из сопротивления катушки динамика, которое обычно находится в пределах 5-7 ом.

Кроссовер (фильтр) добавляет еще порядка 1 ома, да еще соединительный кабель вносит порядка 1/4 ома.

Ясно, что выходное сопротивление хорошего усилителя составляет совсем незначительную долю в этом сопротивлении, и таким образом, разница между ДФ 100 и 1000 с точки зрения демпфирования громкоговорителя пренебрежимо мала.

К тому же низкочастотный резонанс громкоговорителя тщательно выбирается его разработчиком и его произвольное изменение вряд ли улучшит звучание.

Это не значит, что выходное сопротивление усилителя не имеет значения. Нагрузка, которую громкоговоритель представляет для усилителя, сильно зависит от частоты, так что если выходное сопротивление большое, уровень выходного сигнала будет изменяться с изменением частоты, внося нежелательные изменения в частотную характеристику системы.

Чем ниже выходное сопротивление усилителя, тем лучше.

Сабвуферные динамики имеют большую площадь, соответственно они имеют большую массу диффузора, поскольку им во время работы приходится толкать большую массу воздуха.

Этот факт приводит к тому, что в тот момент когда нет сигнала (переход синусоиды через «0») динамик совершает не контролируемые усилителем колебания, которые на слух воспринимаются как подгуживание, размазывание, отставание звука.

Для того чтоб этого эффекта не было необходимо либо сделать невесомым дифузор, либо сделать так, чтобы все колебания которых нет в исходном звуковом сигнале-компенсировались.

Такое компенсирование (удержание диффузора динамика) есть ни что иное как демпфинг фактор.

У хороших усилителей класса АВ демпфинг фактор составляет порядка 200-300.

При мостовом включении усилителя класса АВ демпфинг фактор у него падает почти в 2 раза.

Иная картина наблюдается у усилителей класса D.

Несмотря на то, что нагрузка включается в мост, из-за особенностей работы усилителя происходит эффект двойного демпфирования (DDX).

Демпфинг фактор в этом случае наоборот вырастает.

Правда при этом падает коэффициент использования питающего напряжения и на несколько процентов падает КПД.

Подключение к усилителю(моноблок) 2х катушечного сабвуфера (4+4 Ом). Т.е. + и — при возможных вариантах включения 8 или 2 Ом:

— При нагрузке усилителя на 8ом демпфинг фактор повысится, т.е. контроль над динамиком возрастёт, точность воспроизведения улучшится.

Но при этом мощность упадёт.

При нагрузке в 2 ом всё с точностью до наоборот — контроль теряется(звук смазанный, грязнее), но выигрыш в мощности.

-высокий демпинг-фактор требуется для динамических головок с легким подвесом и большой массой подвижной системы, работающих с заходом в область основного механического резонанса (сабвуфер или мидбас с активным кроссовером, широкополосные головки без кроссовера);

-для динамических головок, резонансная частота которых находится за пределами рабочей полосы частот (СЧ, ВЧ)

демпинг-фактор при многополосном усилении значения не имеет, поскольку электрическое демпфирование наиболее эффективно для подавления основного механического резонанса подвижной системы;

— при оценке значения ДФ надо иметь ввиду значение частоты, на которой оно замерялось(обычно на 1 КГц измеряют), но принцип «чем больше — тем лучше» для ДФ справедлив.

— Конструктивное оценочное значение ДФ и возможности усилителя достойно контролировать именно НЧ-динамики(сабвуферы) зависит от качества ПН(преобразователя напряжения),т.е качественное питание это решение многих вопросов с качеством звука.

Inoutmag.ru
8-903-7982249
www.inoutmag.ru

Демпфирование акустики. Влияние кабелей и коммутации

В хороших профессиональных коннекторах обязательно присутствует зажим для кабеля.

Демпинг-фактор — мифы и реальность

Механическое демпфирование определяется конструктивными особенностями динамической головки и закладывается на этапе ее проектирования. Изменить его величину в готовом динамике редко представляется возможным. Как самостоятельное решение акустическое демпфирование применяется в виде заполнения корпуса акустической системы звукопоглощающим материалом. Кроме того, акустическое демпфирование входит в конструктивное оформление закрытых СЧ и ВЧ головок. Некоторое влияние на акустическое демпфирование оказывает и сопротивление излучения динамической головки. Однако, вклад всех этих составляющих в общую степень демпфирования головки невелик. Таким образом, электрическое демпфирование становится основным инструментом воздействия на переходные характеристики системы усилитель-динамическая головка .

Взаимосвязь характера звучания с выходным сопротивлением усилителя заметили еще в пору ламповых усилителей, в 50-е годы. Особенно заметна была разница в звучании усилителей с выходным каскадом на триодах и пентодах. Пентодные усилители обладали значительным выходным сопротивлением, вследствие чего динамические головки были недодемпфированы и звучание приобретало гулкий призвук. Введение отрицательной обратной связи позволило снизить выходное сопротивление усилителя, но полностью проблему не решало. Удивительно, что спор о том — какой усилитель лучше, продолжаются и полвека спустя. А ведь дело не только в усилителе, но и в акустической системе.

Для оценки демпфирующих свойств усилителя был предложен новый параметр — коэффициент демпфирования (damping factor), представляющий собой отношение сопротивления нагрузки к выходному сопротивлению усилителя.

Проведенные тогда же эксперименты позволили установить минимальную величину этого параметра — 5. 8. Дальнейшее снижение выходного сопротивления усилителя практически не влияло на импульсные характеристики системы. Кстати, идеология Hi-Fi (сокращение от High Fidelity — высокая верность) и сам термин оформились к концу 50-х годов. К этому моменту были определены минимальные требования к аудиосистеме — полоса воспроизводимых частот, коэффициент гармоник (тогда его называли clear factor — степень чистоты) и выходная мощность. Впоследствии, после появления транзисторных усилителей и специализированных низкочастотных динамических головок с легким подвесом, нижний предел демпинг-фактора был повышен. Это позволило однозначно определить степень демпфирования головки параметрами усилителя вне зависимости от особенностей акустического оформления. При этом в некоторых пределах обеспечивалась одинаковость звучания конкретной АС с различными усилитлеями.

Знаменитый стандарт DIN45500 определял коэффициент демпфирования для Hi-Fi усилителей однозначно — не менее 20. Это означает, что выходное сопротивление усилителя при работе на нагрузку 4 Ом должно быть не более 0,2 Ом. Однако выходное сопротивление современных усилителей намного меньше — сотые и тысячные доли ома, а демпинг-фактор, соответственно, — сотни и тысячи.

Каков смысл столь значительного улучшения этого показателя? Коэффициент демпфирования в данном случае, как ни странно, ни при чем. Важна только одна его составляющая — выходное сопротивление усилителя. В данном случае имеет место магия цифр, поскольку к сотням ватт выходной мощности современных усилителей все привыкли и нужно привлечь покупателя чем-то новым. Согласитесь, что демпинг-фактор 4000 выглядит намного симпатичнее, чем выходное сопротивление 0,001 Ом. А означает это в любом варианте только одно — усилитель имеет очень низкое выходное сопротивление и способен отдавать в нагрузку значительный ток (пусть даже и кратковременно). А связь между выходной мощностью и демпинг-фактором хоть и прямая, но не однозначная. Так что термину, интересовавшему раньше только специалистов, нашлось новое применение.

Однако в повести о демпинг-факторе есть еще одно действующее лицо — акустический кабель. А он в состоянии сильно испортить не только цифры, но и качество звучания. Ведь сопротивление кабеля суммируется с выходным сопротивлением усилителя и становится составляющей демпинг-фактора.
Для кабеля длиной 2 м сопротивление 0,05 Ом — вполне пристойный показатель. Но для усилителя с выходным сопротивлением 0,01 Ом демпинг-фактор на нагрузке 4 Ом с таким кабелем снизится с 400 до 66. Поводов для беспокойства пока нет. Но если использовать тоненький шнурок из комплекта динамиков и сомнительные скрутки общим сопротивлением 0,3. 0,4 Ом (ситуация, к сожалению, еще нередкая), то демпинг-фактор упадет до 10, независимо от показателей усилителя. Поэтому на проводах экономить не стоит.

Пассивный кроссовер создает аналогичные проблемы. Поэтому катушки с ферромагнитным сердечником в кроссоверах применяются чаще, чем воздушные — это позволяет не только сэкономить дорогой (у них) медный провод, но и значительно снизить сопротивление катушки. Конечно, при перемагничивании сердечника возникают дополнительные нелинейные искажения сигнала, но в большинстве случаев это меньшее зло, чем недодемпфированные динамики. Кстати, разница в звучании систем с кроссоверами разной конструкции зачастую определяется не столько характером вносимых искажений, сколько различным демпфированием динамика. В тех случаях, когда совесть не позволяет ставить катушки с сердечником, недостаток демпфирования можно восполнить акустическими методами. Но акустическое демпфирование не обладает всеми возможностями электрического и может в конечном счете обойтись дороже.

Вычислить выходное сопротивление усилителя в любительских условиях можно, если при одинаковом входном сигнале измерить его выходное напряжение на холостом ходу (Eo) и на нагрузке (U) определенного сопротивления (R). Однако точность этого простого метода снижается при выходном сопротивлении усилителя меньше 0,05 Ом.

высокий демпинг-фактор (более 50) требуется для динамических головок с легким подвесом и большой массой подвижной системы, работающих с заходом в область основного механического резонанса (сабвуфер или мидбас с активным кроссовером, широкополосные головки без кроссовера);
для динамических головок, резонансная частота которых находится за пределами рабочей полосы частот (СЧ, ВЧ) демпинг-фактор при многополосном усилении значения не имеет, поскольку электрическое демпфирование наиболее эффективно для подавления основного механического резонанса подвижной системы;
при работе с пассивным кроссовером демпинг-фактор системы определяется главным образом выходным сопротивлением кроссовера в полосе его пропускания, поэтому требования к демпинг-фактору усилителя можно снизить (20. 30). Дальнейшее увеличение выходного сопротивления усилителя может вызвать изменение частот среза кроссовера;
демпфирование структурных резонансов в материале диффузора и подвеса не входит в функцию усилителя и может осуществляться только механически. Это проблема динамической головки;
для усилителей с высоким выходным сопротивлением (источников тока) понятие демпинг-фактора лишено смысла. В этом случае для подавления основного механического резонанса подвижной системы можно использовать только акустическое демпфирование.

Шихатов А.И. Опубликована: 2005 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 0

Демпинг-фактор: маркетинг или нет?

Прочел тут статью о демпинг факторе, сам я в электрике-электронике не сильно разбираюсь , поэтому хотел спросить у тех кто в теме, так ли это как написано в статье, привожу ее текст:

В этой статье будет идти речь о всего одном параметре усилителей мощности звуковой частоты, который незаслуженно распиарен и который многие считают чуть ли не одним из самых важных. И так, поехали.

Что такое демпинг-фактор (далее — ДФ): Демпинг-фактор — это характеристика усилителя, определяющая его взаимодействие с нагрузкой.

Понятно? Ничего не понятно… Говоря по простому: ДФ — это отношение сопротивления нагрузки к внутреннему сопротивлению усилителя. Если с сопротивлением нагрузки все просто и понятно (сопротивление нагрузки = сопротивление акустики ), то что такое внутреннее сопротивление усилителя (оно же выходное сопротивление усилителя), понятно наверное не всем. Проще всего внутреннее сопротивление усилителя можно представить как резистор, включенный последовательно с выходом усилителя. Такой виртуальный резистор, который не видно, но он есть (с).

Это «виртуальный резистор» (Rвых), как бы «вмурован» в сам усилитель, его невозможно вычленить из схемы. Любой реальный усилитель мощности имеет не нулевое выходное сопротивление, то есть, выходное сопротивление всегда больше нуля. Повлиять на Rвых мы не в силах, никаким образом, кроме как кардинальным изменением схемы усилителя. Как вы уже могли заметить из предыдущего рисунка, выходное сопротивление (Rвых), включается последовательно с нагрузкой (акустикой), через них течет один и тот же ток:

Это думаю понятно. Едем дальше. Численно ДФ находится как Rн/Rвых, казалось бы — все просто, но нет… Именно здесь мы встречаемся с первым моментом, где нас обманываю маркетологи. Если с Rвых все ясно: он зависит только от конкретного усилителя и без труда измеряется (об этом далее), то об Rн мы абсолютно ничего не знаем. Обычно указывая ДФ где-нибудь в паспорте, производитель пишет: «Коэффициент демпфирования = 4000», точка. При этом производитель забывает пояснить для какой нагрузки Кд = 4000. Нетрудно понять, что взяв сопротивление нагрузки равное 8Ом, демпфирование получится в два раза лучше, чем если бы мы принял Rн = 4Ом. Другими словами, при одном и том же выходном сопротивлении усилителя (Rвых), мы можем получить, несколько, отличающихся в несколько раз значений ДФ:

Rн / Rвых = 16 Ом / 0.01 Ом = 1600Rн / Rвых = 8 Ом / 0.01 Ом = 800Rн / Rвых = 4 Ом / 0.01 Ом = 400Rн / Rвых = 2 Ом / 0.01 Ом = 200

Угадайте, какое значение вписал бы в паспорт производитель… При том, что все остальные параметры будут указаны для нагрузки, например — 4Ом, производитель обязательно схитрит и ДФ посчитает для 8Ом’ной нагрузки, не сомневайтесь.

С акустикой вроде бы разобрались — каждый пишет что считает нужным, осталось разобраться с выходным сопротивлением усилителя. К счастью, Rвых усилителя не зависит ни от чего, кроме самого усилителя, поэтому такие махинации как с сопротивлением акустики не прокатят, хотя и с ним производители хитрят (об этом дальше). Давайте теперь научимся измерять выходное сопротивление любого усилителя. Это очень просто и для этого нам понадобится сам усилитель, какой-нибудь генератор синусоидальных колебаний (подойдет даже смартфон с соответствующим софтом), какой-нибудь мощный, низкоомный резистор (оптимально 4-8Ом) и более-менее приличный мультиметр (желательно true rms, но не обязательно).

Процесс измерения выходного сопротивления усилителя:1. Подключаем генератор ко входу усилителя; 2. К выходу усилителя подключаем мультиметр в режиме измерения переменного напряжения;3. Нагрузка на выходе усилителя не нужна, к выходу усилителя подключен только мультиметр;4. Подаем на вход усилителя синусоиду с частотой 50-400Гц (в этом диапазоне мультиметры обладают наибольшей точностью показаний);5. Регулировкой громкости выставляем на выходе усилителя напряжение примерно равно 2/3 от максимального выходного напряжения, пускай будет к примеру 15,76В (точность здесь не нужна, любое выставленное напряжение нам подойдет);6. Фиксируем это выходное напряжение, то есть принимаем меры к тому, чтобы случайно в процессе измерения не изменить его;7. Запоминаем, а лучше записываем, полученное значение выходного напряжения без нагрузки;8. Подключаем заготовленный резистор (важно знать его точное сопротивление, допустим что у нас резистор 5,1Ом). Подключать резистор необходимо как можно ближе к выходу усилителя (в идеале — прямо на выходные клеммы);9. Смотрим как изменились показания мультиметра под нагрузкой, допустим без нагрузки было у нас 15,76В, с нагрузкой стало — 15,74В, записываем.

А далее считаем выходное сопротивление по очень простой формуле:

Rвых = Rн * (Uxx / Uн -1)

где, Uхх — выходное напряжение усилителя на холостом ходу;Uн — выходное напряжение усилителя с подключенной нагрузкой.

Подставляем наши числа взятые с потолка и получаем:

Rвых = 5,1 * (15,76 / 15,74 — 1) = 0,00648 ~ 0,0065 Ом

Получившиеся значение Rвых, практически идеальное, такое выходное сопротивление бывает у самых лучших усилителей мощности с глубокой обратной связью. Типичное выходное сопротивление транзисторного (и микросхемного) усилителя с ООС — 0,01Ом. УМЗЧ не имеющие обратной связи, как правило, обладают гораздо большим выходным сопротивлением. Ламповые усилители, имеют Rвых еще выше — от половины Ома до нескольких Ом.

Теперь переходим к самой интересной части этой статьи. Почему же я считаю, что демпинг-фактор — это абсолютно бесполезная, чисто маркетинговая характеристика УМЗЧ? А все дело в том, что при вычислении ДФ, учитываются только две составляющие: выходное сопротивление усилителя и сопротивление нагрузки, но в реальности все не совсем так идеально как в теории. Смотрим картинку:

Догадались уже о чем пойдет речь? Правильно — провода! Ни один производитель не учитывает сопротивление проводов, которыми вы будете подключить нагрузку к усилителю, а сопротивление проводов (Rп1 — сопротивление «плюсового» провода, Rп2 — сопротивление «минусового» провода), попросту никак не учитывает, как будто бы вы будете подключать нагрузку к УМЗЧ с помощью сверхпроводника, не имеющего сопротивления. Конечно же, в реальности, любой проводник имеет определенное сопротивление и почти всегда, это сопротивление будет выше выходного сопротивление самого усилителя (если речь о транзисторных УМЗЧ с ООС).

С учетом вышеизложенного, необходимо подкорректировать формулу расчета демпинг-фактора, получится следующее:

ДФ = Rн / Rвых + Rп1 + Rп2

У кого-то может возникнуть вопрос: «почему мы добавляем сопротивление проводов к выходному сопротивлению усилителя, а не к сопротивлению нагрузки?». Все очень просто: физический смысл демпфирования, не в демпфировании сопротивления проводов (в проводах попросту нечего демпфировать), а в электрическом демпфировании противодействующей ЭДС, наводящейся в катушке динамика. Эта ЭДС, замыкаясь через выходное сопротивление усилителя, создает обратный ток, противодействующий перемещению катушки. Величина этого тока обратно пропорциональна выходному сопротивлению усилителя (ниже выходное сопротивление усилителя — выше обратный ток, выше обратный ток — лучше демпфирование). В реальной жизни, между катушкой динамика и выходным сопротивлением усилителя, присутствуют соединительные провода с не нулевым собственным сопротивлением. Это паразитное сопротивление, на пути обратного тока противо-ЭДС, снижает этот самым обратный ток, тем самым ухудшая демпфирование. Соответственно, если бы «плюсовали» сопротивление проводов к сопротивлению нагрузки, мы бы получили противоположный эффект: увеличение сопротивления проводов — улучшает демпфирование, но в жизни все как раз наоборот, именно поэтому, сопротивление проводов мы прибавляем к выходному сопротивлению усилителя. С этим разобрались.

Осталось теперь посчитать сопротивление проводов, сравнить с величиной выходного сопротивления типичного УМЗЧ и посмотреть какое влияние оказывают провода на демпинг-фактор.

Давайте посчитаем ДФ какого-нибудь взятого с потолка УМЗЧ, предположим что его выходное сопротивление Rвых = 0,01Ом, следовательно ДФ для 4Ом’ной нагрузки будет: 4Ом / 0,01Ом = 400.

Вроде бы неплохо. А теперь давайте посмотрим что будет, если между нагрузкой 4Ом и выходным сопротивлением усилителя (0,01Ом), появятся реальный провода (допустим 2х0,75мм2, длиной 3 метра), со своим реальным сопротивлением:

Почему 6 метров? Потому-что у провода две жилы, ток усилителя и обратный ток противо-ЭДС, проходят путь: три метра от усилителя до акустики, три метра от акустики до усилителя. Смотрим как повлияло введение сопротивление проводов на ДФ:

Опа! А где-же наши 400 🙂 Внезапно ДФ снизился до 27, всего лишь в 15 раз…)) Причем заметьте, что основной вклад в величину демпинг-фактора вносят — ПРОВОДА, а именно — 93,2%. То есть, даже если бы выходное сопротивление усилителя было почти нулевым и демпинг фактор — миллион миллиардов в кубе умноженном на диаметр пылезащитного колпачка вашей акустики, демпинг-фактор не превысил бы 27 раз, только из-за наличия между катушкой динамика и выходным сопротивлением усилителя — проводов.

Провода слишком тонкие, не вопрос, подключим акустику проводом 2х2,5мм2:

Лучше, но все еще в 5 раз хуже, чем заявленный ДФ в 400 ед и по прежнему, более 80% влияния на ДФ оказывают именно провода, а не сам усилитель. Ну давайте, увеличим сечение проводов до «четверки»:

Лучше, но все равно плохо. ДФ в 4 раза хуже, чем заявленный, вклад проводов по прежнему крайне высок, в данном случае — 72,2%.

Давайте оставим «четверку», но уменьшим длину провода до 1 метра:

Алилуя! Только в этом случае (очень жирный и очень короткий провод), влияние провода на ДФ стало меньше влияние выходного сопротивление усилителя, правда всего на 4%, то есть влияние провода все равно очень значительное (46,2%). Демпинг-фактор при этом по прежнему значительно хуже, чем его заявленное значение, хуже в 2 раза. Стоит понимать, что если бы выходное сопротивление усилителя было бы еще ниже: не 0,01Ом, а например 0,005Ом, то влияние проводов на ДФ было бы еще значительнее.

Не забываем, что динамики как правило напрямую не подключаются к выходу усилителя (исключение широкополосные динамики и полосовое усиление). Динамики подключаются через разделительные фильтры, в которых присутствуют катушки индуктивности, включенные последовательно с динамиком, а у них, есть свое активное сопротивление, которое так же влияет на реальный демпинг-фактор не в лучшую сторону.

Забыл еще рассказать о махинациях при измерении выходного сопротивления усилителя. Подключая к усилителю акустику, вы ее подключаете к выходным клеммам усилителя. До выходных клемм есть еще кусок провода до платы усилителя и реле защиты акустических систем. И этот небольшой кусок провода, и контакты реле, и катушка на выходе усилителя, и даже выходные клеммы усилителя, имеют свое не нулевое сопротивление, и все это вносит свой вклад в выходное сопротивление усилителя. Махинация заключается в том, что если выходное сопротивление усилителя, измерять непосредственно на плате усилителя, до выходной катушки, до контактов реле, до выходных клемм усилителя, то выходное сопротивление получится ниже, а демпинг-фактор выше. Но мы ведь подключаем акустику не к самой плате усилителя, до катушки и до реле, мы подключаем ее к выходным клеммам, поэтому измерять Rвых необходимо на клеммах усилителя. В этом случае выходное сопротивление усилителя получится чуть выше, чем измеряя его на плате усилителя. В этом и заключается махинация: измеряем ДФ в одной точке, а подключаем нагрузку в другой.

Давайте придумаем какие-нибудь цифры с потолка, примерно соответствующие действительности и посмотрим как повлияет точка измерения выходного сопротивления на ДФ. Примем:

Rвых = 0,005Ом, Lвых = 0,003Ом, Rпровода = 2х0,001Ом, Rклемм = 2х0,001Ом.

Складываем все в кучу и получаем = 0,012Ом. То есть, Rвых на плате = 0,005Ом, а на выходных клеммах уже 0,012Ом.

Считаем ДФ для 4Ом: 4Ом / 0,005Ом = 800 ед — для измерения на плате;4Ом / 0,012 Ом = 333 ед — для измерения на клеммах.

Разница на лицо, как говорится. Везде обман.

В принципе, у меня все по поводу демпинг-фактора. Самое главное чтобы вы сделали правильные выводы из сего писания. А правильный вывод заключается не в том, что необходимо наращивать сечение проводов и уменьшать их длину, а в том, что демпинг-фактор — это хрень, которая с одной стороны является важной характеристикой усилителя, а с другой — абсолютно ничего не значит т.к. теряется на фоне влияния соединительных проводов.

Два момента которых стоит усвоить из этой статьи:

Выходное сопротивление ЛЮБОГО транзисторного или микросхемного усилителя мощности с обратной связью (а таких как минимум 95% из всех существующих в мире), настолько низко, что влияние его на демпинг фактор, на фоне сопротивления соединительных проводов — незначительно. Чем выше заявленный ДФ усилителя, тем сильнее в процентном отношении, влияние соединительных проводов на демпинг-фактор. Выходное сопротивление ЛЮБОГО лампового или транзисторного усилителя без обратной связи (остальные 5%), напротив, настолько высоко, что о высоком ДФ вы просто можете не мечтать.

Из этих двух моментов вытекает один простой вывод: либо высокий заявленный ДФ, испортит влияние проводов, либо сам усилитель будет иметь низкий ДФ и портить там уже нечего. Поэтому в реальности, вы не получите ДФ более 100ед, (максимум 200ед при использовании очень хорошего усилителя, очень коротких проводов, очень большого сечения). Ни о каких 1000, 2000, 5000 ед, что порой заявляет производитель, мечтать не стоит. Все!

Может ли высокий демпинг фактор усилителя «снизить» частоту резонанса динамика?

Слово «снизить» взял в кавычки тк не нашёл подходящего определения. В общем слушал тут музыку и начал немного анализировать звучание с технической точки зрения. Заметил некоторую особенность на моих мидах. Частота резонанса у них по моему 66гц. У умных людей узнал, что желательно не нагружать сильно дин в районе этой частоты,во избежании искажений. Раньше был усилитель одной отечественной марки. Нынче стоит eton pa-1502. Точно помню, что раньше часто посещала мысль опустить миды пониже, чтобы лучше сыгрались с сабиком. Но 63 гц это был самый минимум. Чаще включал от 80. Тк если ещё ниже делать или высокий срез на 63, то при добавлении громкости к середине и выше — чувствовалось, что на басе динамики играют нестабильно. И вообще все звучание немного сливалось. С новым усилителем, у которого, как выяснилось демпинг фактор побольше, поймал себя на мысли, что на тех же настройках могу навалить больше громкости и на слух ничего подозрительного не слышно. Попробовал на средней громкости снизить порог частот до 50гц.Блин тоже играют без слышимых искажений. Ну не насилую конечно, так — для себя не громко. Но в тех же условиях с другим усем ситуация была обратная. Собственно вопрос.

Мечта о «двухкассетнике»
подскажите музыкальные усилители с высоким демпинг фактором?
Параметры Тиля-Смолла и акустическое оформление динамика.
Усилители класса «D».
Как подобрать динамики по мощности? И что это такое «мощность»?

Демпинг фактор усилителя что это

ОСНОВОПОЛАГАЮЩАЯ СХЕМОТЕХНИКА
КОНЦЕПЦИЯ HIGH-END ЗВУКА
HI-END УСИЛИТЕЛЬ УСТРОЙСТВО | ЦЕНА
АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
КАРТА САЙТА
О КОМПАНИИ Ом», а не результат малопонятных (для потребителя) математических вычислений.
Лучшее сочетание вакуумных и полупроводниковых характеристик — однотактный гибридный усилитель звука.
Мы не создаём иллюзий,
Мы делаем звук живым!