Почему сигналы постоянного тока плохи для громкоговорителей?


19

Я гуглил и узнал через какой-то форум, что:

Постоянный ток имеет постоянную амплитуду, которая перегревает и разрушает звуковую катушку динамика.

Может ли кто-нибудь уточнить, является ли этот ответ полным и точным?


7
Они даже плохи для тихих ораторов ...
оставил около

Ответы:


31

Звуковая катушка на динамике является большой индуктором. Это также может генерировать звук, но петли провода в магнитном поле заставляют его действовать как индуктор.

Индукторы изменяют полное сопротивление относительно частоты. Это связано с тем, что любое изменение тока через систему должно создавать магнитное поле в катушках. Чем быстрее вы осциллируете ток, тем сильнее будет эффект. Это заставляет индукторы иметь высокий импеданс на высоких частотах и ​​низкий импеданс на низких частотах.

Так что же происходит в DC? Итак, полное сопротивление идеального индуктора при постоянном токе равно 0. Это означает, что никакого сопротивления вообще нет! Конечно, это не идеальный индуктор. Существует куча проводов, и этот провод обеспечит некоторое сопротивление. Однако легко увидеть, что сопротивление катушки при постоянном токе будет намного меньше, чем при более высокой частоте.

Сейчас большинство усилителей являются источниками напряжения. Они выдают указанное напряжение и рассчитаны на то, чтобы обеспечить достаточный ток для поддержания этого напряжения на импедансе динамика. Таким образом, если у вас очень низкое сопротивление, у вас будет очень высокий ток, намного больший, чем мог бы сформироваться. Этот ток означает, что ваша катушка должна рассеивать много тепла!


5
Это похоже на то, как остановленный электродвигатель потребляет гораздо больше тока, чем тот, который вращается с правильной скоростью: обратная эдс не генерируется, если он остановлен. Пуф!

1
Предположительно, это также может повредить ваш усилитель, так как он не предназначен для такого высокого тока.
Крис Х

Кроме того, динамик с подключенным постоянным током вполне может не двигаться, что вредит охлаждению звуковой катушки. Низкий импеданс (потому что вы видите только сопротивление постоянному току) в сочетании с плохим охлаждением (потому что катушка не движется в воздухе в зазоре) может легко сравниться с перегревом. Кроме того, постоянный ток будет вносить сдвиг в положение конуса, возможно увеличивая искажение, так как у вещи, скорее всего, иссякнет линейное отклонение в одном направлении, обычно не повреждая, но также не подходит для звука.
Дэн Миллс

Однако постоянный ток не означает, что ток остается неизменным, это может быть прямоугольная волна постоянного тока, амплитуда изменяется.
Сильный

@eepty в контексте, на который смотрит оп, маловероятно, что будет использовано это определение DC
Cort Ammon - Восстановить Монику

48

ВСЕ ток разогреет звуковую катушку динамика. Но переменный ток полезен для воспроизведения звуков (для этого и создан динамик).

С другой стороны, постоянный ток будет производить эквивалентную величину нагрева в качестве эквивалентного переменного тока, но он будет производить только фиксированное смещение (по сравнению с перемещением конуса внутрь и наружу для получения звука). И хотя вы можете слышать переменный ток и слышать, когда он «слишком громкий» и искажает динамик, вы не можете слышать постоянный ток, поэтому вы не знаете, сидит ли там звуковая катушка вашего динамика, жаря, пока не увидите дым .Так же постоянный ток смещает центр конуса, что может увеличить даже гармонические искажения.

По этим причинам никогда не стоит позволять постоянному току попадать в звуковую катушку динамика.


1
Это зависит от того, насколько сильно вы «толкаете» его, немного будет в порядке, но всегда есть сигнал, достаточно большой, чтобы повредить динамик.
Bimpelrekkie

3
Не существует четкой взаимосвязи 1: 1 между искажением и разрушительным нагревом. Некоторые динамики будут искажаться до того, как вы достигнете опасного нагрева, и могут быть некоторые динамики, которые начнут перегреваться до того, как вы услышите искажения. Но, вероятно, разумным правилом является то, что искажение слуха от говорящего, вероятно, является признаком злоупотребления.
Ричард Кроули

1
Если вы слышите звуки «потирание» или «слом», конус поврежден или звуковая катушка сгорела от перегрузки переменного или постоянного тока. Современные усилители намеренно проверяют наличие постоянного тока в выходном каскаде и пытаются отменить его. В противном случае они отключат усилитель для защиты динамиков. Недорогие усилители могут не обеспечивать такую ​​защиту.
Sparky256

1
@RichardCrowley исходит от пользователя компьютера, но он не очень разбирается в электронике, меня интересует искажение и его влияние на динамик. Означает ли это, что воспроизведение искаженного звука (например, из-за отсечения от источника звука, а не из-за регулировки громкости) может повредить динамик? Или это вообще не связано?
Эндрю Т.

5
@ Andrew.T Нет, искажение не обязательно означает, что динамик перегружен. В большинстве случаев искажение, вероятно, происходит где-то «вверх по течению», и говорящий только верно воспроизводит его. Воспроизведение «предварительно искаженного» звука не вредит динамику. Или там будет много сгоревших гитарных колонок! :-)
Ричард Кроули

13

Звук состоит из изменений давления в воздухе.

Вы можете генерировать эти изменения давления с помощью громкоговорителя.

Громкоговоритель генерирует эти изменения давления (звуковые волны), перемещая диафрагму вперед и назад.

Эта диафрагма перемещается взад и вперед с помощью звуковой катушки, состоящей из «трубы» с намотанной на нее электропроводящей проволокой.

Эта звуковая катушка подвешена в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом.

Если вы правильно используете громкоговоритель и подаете на него только сигнал переменного тока, звуковая катушка сместится на некоторое расстояние вперед и на такое же расстояние назад. Это связано с тем, что среднее значение применяемого сигнала равно 0 (нулю), а значение DC равно нулю. В среднем (в течение некоторого времени) положение звуковой катушки находится в ее центральной точке, положение «покоя», то же положение, которое было бы, если бы вы не подавали сигналы на громкоговоритель.

Теперь, если вы примените сигнал постоянного тока, на звуковую катушку будет действовать постоянная сила, постоянно перемещающая ее немного вперед или (если вы измените полярность) немного назад. Если вы также подадите сигнал переменного тока, громкоговоритель все еще будет работать, но в среднем он не будет находиться в своем центральном положении «покоя».

Этот сигнал постоянного тока вызывает постоянную силу на звуковой катушке, но он также нагревает ее, поскольку протекает ток, и поскольку электрический провод звуковой катушки имеет некоторое сопротивление (обычно 4 или 8 Ом), некоторая мощность будет рассеиваться при нагревании звуковой катушки.

Еще один побочный эффект заключается в том, что хорошие динамики спроектированы таким образом, что звуковая катушка может перемещаться на определенное расстояние вперед и на такое же расстояние назад. Если вы подаете напряжение постоянного тока, вы смещаете его, поскольку расстояние, которое может пройти звуковая катушка, будет асимметричным. Если звуковая катушка может двигаться на 10 мм вперед и на 10 мм назад, но вы смещаете ее с помощью сигнала постоянного тока на 5 мм вперед, звуковая катушка может двигаться только на 5 мм вперед и на 15 мм назад. Это приведет к большему искажению и ухудшению качества звука.


Можно полностью вытащить звуковую катушку из зазора и закрепить ее там же, или ударить по задней части конструкции достаточно сильно, чтобы вдавить ее, чтобы она после этого связывалась.

1

Нет, это не полный и не точный. Несколько десятков мВ постоянного тока не являются проблемой для большинства динамиков.

Усилители, которые являются выходными без трансформаторов и не имеют громоздких блокирующих конденсаторов, будут иметь небольшое напряжение смещения на выходе.

я2р


0

В указанном заявлении есть существенное упущение. Это должно быть "... которое может перегреться ..."
Все зависит от мощности постоянного тока в зависимости от способности громкоговорителя управлять мощностью. Но даже если динамик может работать с постоянным током, применять его абсолютно бессмысленно. Динамики предназначены для воспроизведения звука, а DC создает «шум» только при первом применении.


-1

По сравнению с сигналом переменного тока с той же амплитудой от пика до пика, что и напряжение сигнала постоянного тока, сигнал постоянного тока имеет большую мощность (если вам интересно, это значение среднеквадратичных напряжений при работе с сигналами переменного тока - среднеквадратичное напряжение сигнал переменного тока - это напряжение сигнала постоянного тока с равной мощностью). Поскольку сигналы постоянного тока имеют большую мощность, большая мощность будет рассеиваться в катушке динамика, что может привести к ее перегреву.

Еще один способ взглянуть на это - рассмотреть рабочий цикл сигнала переменного тока и тот факт, что сигнал переменного тока не всегда остается на пиковой амплитуде, поэтому у катушки динамика есть шанс «остыть» между пиками. в сигнале и не перегревается, в то время как сигнал постоянного тока все время остается на одном и том же напряжении, поэтому катушка не "остывает" и тепло накапливается до тех пор, пока катушка не перегреется.

Сигналы постоянного тока также влияют на движение диффузора динамика, что может привести к снижению качества звука, хотя это не приводит к повреждению динамика.


Это совершенно не имеет значения.
Мачта

@ Это не имеет значения, поскольку объясняет, что сигналы постоянного тока имеют большую мощность, чем сигналы переменного тока, что является основной причиной повреждения динамика от сигналов постоянного тока.
Майкл Джонсон

Это посторонняя энергия, энергия теряется по определению, потому что она не переходит в движение. Так что да, это добавляет тепла, так же, как добавляет любую форму бесполезной энергии к нему. Это не имеет ничего общего с постоянным током, оно имеет отношение к тому, что оно не является переменным.
Мачта

@ Мачта "не AC" и "DC" - это одно и то же.
Майкл Джонсон
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.