Коэффициент демпфирования
Часто можно слышать фразы «усилитель хорошо контролирует динамик» или «у усилителя недостаточно контроля». Иногда с этим связывают такой параметр как коэффициент демпфирования усилителя. Давайте сегодня разберёмся что всё это означает.
Для начала обратим внимание на динамик. Он представляет собой самую настоящую колебательную систему, в которой диффузор и прикрепленная к нему звуковая катушка могут двигаться. Принцип работы — как у электродвигателя: через катушку, находящуюся в магнитном поле, течет ток, и возникает толкающее усилие.
И всё бы хорошо, но вся эта подвижная система имеет вполне конкретную массу, а это значит, что на какой-то определенной частоте будет входить в резонанс (эту частоту так и называют — частота собственного резонанса динамика — и обозначают как Fs). А во что превращается электродвигатель, если его раскрутить принудительно? Он сам становится генератором и начинает вырабатывать электрический ток.
Так и динамик — когда он входит в резонанс, то сам превращается в генератор и вырабатывает напряжение «в противовес» сигналу с усилителя. При этом ни о какой точности движений диффузора вслед за сигналом с усилителя речи уже не идёт. Поэтому такое своевольничанье динамика нужно пресекать.
В нормальном режиме работы усилитель — это источник сигнала, а динамик — нагрузка для него. Когда же сам динамик превращается в подобие генератора, то тут уже усилитель становится для него нагрузкой. Вернее, его выходное сопротивление. Чтобы усмирить возникающие паразитные колебания, оно должно быть как можно ниже. Усилитель должен попросту закорачивать этот «генератор» и тем самым гасить резонансные колебания динамика. Собственно, выражение о том, хорошо ли усилитель контролирует динамик, как раз и означает, насколько эффективно он противостоит всем этим резонансным явлениям.
А можно ли выразить это в цифрах? Например, просто измерить выходное сопротивление усилителя? Ведь чем оно будет меньше — тем лучше? Можно, но лучше соотнести его с сопротивлением нагрузки (нагрузкой для усилителя является акустическая система). Это соотношение — и есть коэффициент демпфирования. Его еще называют демпинг-фактором (damping-factor).
Коэффициент демпфирования = Rнагрузки / Rвыходное усилителя
Чем выше этот коэффициент, тем, при прочих равных, лучше. Например, старым стандартом DIN 45500 определялось, что он должен быть хотя бы 20. Сейчас он во многом утратил свою актуальность, ведь современные усилители могут иметь коэффициент демпфирования уже порядка сотен.
#ddaudio #dd #sq #ddkrd #krasnodar #Краснодар #пофактуотddkrd
Коэффициент демпфирования
Добрый вечер, подскажите можно ли по коэфиценту демпфирования судить о качестве усилителя и выдаваемому им звука?
К примеру на моей ямахе к.д 500, а на каком-нибудь Хегеле начальной модели 100, а разница в цене в 6 раз)
Ответы
Коэффициент демпфирования, это показатель, скорее маркенговый и по этому показател нельзя судить о характере звуковой подачи усилителя. У лампового усилителя этот показатель может быть 8-20 единиц и при этом звук будет брать за душу, а транзистореый играть сухо и невырвзительно. Так, что оценивать звучание усилителя нужно в конкретной связке с Вашими колонками. Только так можно быть уверенным в правильность своего выбора.
Коэффициент демпфирования — один из многих параметров усилителя. В какой-то мере отражает возможности усилителя отдавать ток в нагрузку — контролировать АС. О влиянии на звучание сказать конкретно особо нечего.
Откуда у вас такая информация?
Начальный Hegel это h95, так вот у него демпингфактор более 2000
Да, действительно вы правы!
Коэффициент демпфирования всего лишь говорит о величине выходного сопротивления усилителя мощности. К понятию «качество» это не имеет прямого отношения. К примеру, ламповый SE имеет ДФ всего несколько единиц. Но, можно судить о конструкции.
Лучше обратите внимание на ёмкость фильтра и размере трансформатора, если он там есть. Имхо.
Часто эта величина отражает лишь величину обратной связи в усилителе., которую многие гуру от аудио сильно не любят. Они считают ( и видимо не без основания), что с ее помощью пытаются исправить то, что уже случилось.
Правильно не любят. Основная проблема — время, затрачиваемое на прохождение сигнала по петле ООС и время, необходимое на отклик каскада, на который пришёл сигнал ООС.
Бонжур ! Высокий коэффициент демпфирования не даёт НЧ динамикам болтаться туда — сюда.
При этом надо понимать , что у транзистора он как правило несколько сотен , а у лампы — не сколько единиц. На ламповом усилителе НЧ динамики будут болтаться даже на сбеговой дорожке , а на динамичной музыке или кривой пластинке так будут туда — сюда ходить — что заглядитесь .
А вот на 7000-м МаКинтоше с демпинг фактор в 1000 — динамики будут стоять на месте как вкопанные.
Здравствуйте, на этот параметр можно не обращать внимания, если у вас современный транзисторный усилитель. Это маркетинг. Подробнее почитаете тут
Чем выше этот параметр, тем проще усилителю укрощать тугую акустику, даже маломощному.
Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
КОЭФФИЦИЕНТ ДЕМПФИРОВАНИЯ
14 июля 2015 г. hiendmusic
Cпособность усилителя контролировать динамик называют коэффициентом демпфирования.
При движении катушки в магнитном поле в динамических катушках возникают паразитные напряжения. Коэффициент демпфирования характеризуется способностью их подавлять. В случае если демпфирования недостаточно, то диффузор будет совершать собственные колебания, зависящие от упругости подвески, но никак не связанные с музыкой.
Для того чтобы понять суть этого явления, можно взять, к примеру, поведение мембраны сабвуфера в период между импульсами. НЧ-импульс, который посылается на катушку динамика усилителем, заставляет мембрану двигаться вперед. После достижения верхней точки мембрана начинает двигаться обратно. Вернувшись в начальное положение, она продолжает по инерции вибрировать некоторое время. Это генерирует обратный электрический ток в обмотке динамика. Усилители способны заворачивать этот ток и, как следствие, притормаживать вибрацию мембраны. В данном случае, чем выше значение коэффициента демпфирования, тем быстрее остановится мембрана после импульса.
Ламповые усилители имеют гораздо большее выходное сопротивление, чем транзисторные, и это причина, по которой некоторые акустические системы не хотят дружить с лампой. Если сопротивление ваших колонок 4 Ома, а выходное сопротивление усилителя 2-3 Ома, то коэффициент демпфирования получается слишком низким. Убедитесь, что сопротивление колонок превышает выходное сопротивление усилителя хотя бы в два раза. Если выходное сопротивление усилителя 2-3 Ома, а сопротивление акустики 6-8 Ом – они подружатся. Акустические кабели тоже вносят в сопротивление свой вклад, и это причина, по которой тонкий кабель с высоким сопротивлением иногда лучше раскрывает акустику, чем толстый кабель, сопротивление которого ниже.
«Hi-end — это любая система, которая достаточно хороша, чтобы занимать все ваши чувства и удерживать ваше внимание во время прослушивания, чтобы вам больше ничего не хотелось делать… Система не должна быть обязательно дорогой. Просто умело собранной».
Майкл Фремер, главный редактор Stereophile
Статьи
Демпинг фактор — мифы и реальность 28.10.2019 13:47
Демпинг-фактор ( коэффициент демпфирования) — характеристика усилителя, определяющая его взаимодействие с нагрузкой (акустической системой). В описании многих усилителей этот параметр приобретает почти мистический смысл. Какой же коэффициент демпфирования необходим и стоит ли гнаться за рекордными цифрами?
Усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) по отношению к нагрузке делятся на два класса — источники напряжения и источники тока. Последние находят очень ограниченное применение, а практически все серийные модели являются усилителями — источниками напряжения.
Идеальный усилитель при любом сопротивлении нагрузки создает на выходе одинаковое напряжение. Другими словами, выходное сопротивление идеального источника напряжения равно нулю. Однако идеальных вещей в природе не существует, поэтому реальный усилитель обладает определенным внутренним сопротивлением. Это означает, что напряжение на нагрузке будет зависеть от ее сопротивления (рис.1).
Однако потеря выходного напряжения — не самое главное следствие того, что усилитель обладает выходным сопротивлением. При любом перемещении звуковой катушки в зазоре магнитной системы в ней наводится электродвижущая сила (ЭДС). Эта ЭДС, замыкаясь через выходное сопротивленние усилителя, создает ток, противодействующий перемещению катушки. Величина этого тока и сила торможения обратно пропорциональны выходному сопротивлению усилителя. Это явление называется электрическим демпфированием громкоговорителя и в значительной степени определяет характер воспроизведения импульсных сигналов.
Динамическая головка — сложная колебательная система, имеющая несколько частот резонанса (механический резонанс подвижной системы, внутренние резонансы подвеса и диффузора и т.д.). При воспроизведении импульсного сигнала возникают колебания на резонансных частотах системы. Неприятность заключается в том, что при слабом демпфировании эти затухающие колебания могут продолжаться и после того, как закончился вызвавший их импульс (рис.2). В результате воспроизведение будет сопровождаться призвуками, окрашивающими звучание.
Задача конструктора аудиосистемы — задемпфировать громкоговоритель так, чтобы собственные колебания затухали как можно быстрее. Однако средств для этого не так уж много. Возможны три способа демпфирования головки:
- механическое демпфирование, определяемое потерями на внутреннее трение в подвесе
- акустическое демпфирование, определяемое особенностями акустического оформления
- электрическое демпфирование, определяемое выходным сопротивлением усилителя
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.