既然這樣 就來說說喇叭角錐 ... - 喇叭

George avatar
By George
at 2017-05-28T12:08

Table of Contents

小弟也不是這方面的專業,
但基於科學精神,有幾個問題想請教一下。

: Q1. 為何走路會引起黑膠系統從喇叭出聲音?
: A1. 黑膠系統可以簡化為一個旋轉件、上面有不同深度的凹槽,唱針假設完美的隨著
: 凹槽移動,則深度的變化被唱頭轉換成低電位電訊號。
: 當走路經過引起地板振動,可以先簡單近似為旋轉件的高度突然就變了一點。
: 對唱針而言,是無法區分因為凹槽深度或是整個旋轉件高度變化的差別,因此
: 當整個 (地面-旋轉件) 垂直移動了 1um, 會被當作一個 1um 的凹槽音訊被放大。
: Q2. 為何在黑膠唱盤下面放重物有幫助?
: A2. 黑膠唱盤只是放在地上,不是鎖在地上。當地板在振動的時候,黑膠唱盤其實
: 不會完美的跟著地板一起動。當我們在黑膠唱盤下面放重物,這個 (重物-唱盤)
: 整體的質量和慣性就會提高。粗略的想法是,慣性愈大愈不受到外力影響。
: 把地板振動的往上瞬間近似成 地板對(重物-唱盤) 施力,質量愈大產生的加速
: 度愈小。當地板往下振動的時候,可以視為 (重物-唱盤) 是自由落體。這時候
: 的加速度和質量無關。

一、若黑膠唱盤不會完全跟著地板一起動,那會完全跟著這個「重物」一起動嗎?
二、若上為非,您這些論點是否還適用?

: Q3. 為何在重物下面再放橡膠墊,效果更好?
: 橡膠墊的作用,可以簡單的近似為一個高度方向的彈簧。這時候把上面所有東西
: 的質量相加 (eg. 黑金石 + 唱盤) 得到一個總質量 m, 配上橡膠墊在垂直方向的
: 彈力係數 k, 我們可以推算共振頻率 ( f = sqrt(k/m)/(2pi) )。
: 共振頻率的意思是什麼?這是指當輸入的力被移除後,這個質量會擺動的頻率。
: 在我的討論裡,這就是黑膠唱盤上下擺動的頻率,如果這個頻率是在人耳可聽
: 的範圍之內,那就會被整個音響系統放大而播放出來被我們聽到。
: 橡膠墊很軟,k 肯定不大,加上上面的重物,可以推論共振頻率會低於 20Hz。

一、請問您的這個共振頻率定義是在哪找的呢?
(我是指「共振頻率的意思是什麼?」這句話後面的論述)
二、請問您所提出的這個共振頻率的公式,它的基本假設您知道嗎?
您的這一系列推論,是在基本假設前題下嗎?
三、現實的物件,能符合基本假設嗎?
若無法符合,該如何修正呢?或是其誤差值是在可接受範圍呢?

: Q4. 那為何放上硬的彈簧也有效?
: 很硬的彈簧 = k 很大,因此我一開始推論這是讓共振頻率 > 20kHz 的方向。
: 我不知道他們用的到底是哪種彈簧、也不知道他們的重物和唱盤加起來多重。
: 假設總重是 20kg 好了,那要多硬的彈簧才能讓共振 > 20kHz?
: (2*pi*20k)^2*20 = 3.158e11 N/m
: 這彈簧硬的不可思議,明顯假設錯誤,無法讓共振 > 20kHz
: [這一段是我前一篇文章偷懶跳過的驗算,感謝 Tback/max8201 指正]
: 假設目標改為 20Hz, 則 (2*pi*20)^2*20 = 3.158e5 N/m ~ 316 N/mm
: 這是一個用 32kg (316/9.8) 的東西放上去,只壓縮 1mm 的彈簧。應該
: 是一個還算合理的 "很硬的彈簧",
: 綜合 Q3/Q4, 如果有玩家不喜歡墊橡膠,卻喜歡用彈簧。那兩者的主要差異
: 會是彈簧的共振頻率會比較高。但基本上兩者應該都會共振頻率低於 20 Hz。

一、假設您的推論都是在共振頻率的基本假設下,您只分析墊材的共振頻率,
我沒看到您有分析黑膠唱盤、唱臂等等,其它零件的共振頻率,
您所墊的墊材是否會引發其它材料的共振呢?


: Q5. 為何很多橡膠墊 "幾大多數用於音響產品這類輕荷載的效果多不佳" ?
: (引用 Tback)
: 一塊橡膠墊如果設計目的是減少振動,那必定要設計它的共振頻率和阻尼
: 係數。橡膠墊除了提供彈力,也可以提供阻尼,但是共振頻率跟上面放的
: 重物多重有關係,共振頻率確定了,才能設計材料的阻尼係數 (damping
: coefficient, 速度的係數),達到目標的 damping factor (通常是 critical
: damping, Q = 0.5 or zeta = 1)
: https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator
: "輕荷載" 可能說明了為何效果不佳,如果設計的目標是 100kg, 但是我們
: 卻只上放了 10kg 的東西,那共振頻率提高了三倍左右,如果原先設計在
: 20Hz,現在就會在 60Hz 左右干擾低頻表現。甚至連原先設計的 damping
: factor 也會變得不適當。
: 這時候一個原廠設計的墊子就有一大優勢,那就是重量非常明確。只要原廠
: 有認真設計,效果應該都可以不錯。至於要把目標的共振頻率設定在多少,
: 目標的 damping factor 設多少,就是各廠牌各自的選擇。但根據人耳的
: 特性,我們可以推論是共振頻率 < 20Hz, critical damping 或是稍微 over
: damping, 來對付製造誤差。
: 一個不知道會被放上多重東西的墊子,唯一能做到的是在一個重量範圍之內,
: 提供還算合理的 damping,這個設計其實比原廠還難。我想大多數商品大概是
: 用試誤法搭配買家回饋調整做出來的。
: Thxman 設計的 RT-100 有明確標示 3-40kg,但是推荐用在重低音,可以推論
: 是針對靠近 40kg 那邊重量設計,而不是 3kg 這邊。自然頻率設定在 16Hz
: 同我的猜測,必須設定在低於 20Hz,網路上隨便找的照片不夠清楚,不知道
: 是否有標示測試時候使用的重量。
一、我查了一下,這款「RT-100」的產品,上面型狀不是正方形的、長方形,
總之,上面有一些顆粒之的的東西,這些東西會影響共振頻率嗎?
二、若會影響共振頻率您原本的公式,適用嗎?

: 希望這樣的書寫格式,能幫助更多板友從比較物理的角度來看音響相關的問題。

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All Comments

Valerie avatar
By Valerie
at 2017-06-01T01:26
整個材料的自然頻率很難懂嗎?都已經是拿整個材料去測了,上面的顆粒就已經在整個考慮範圍裡面了
Lydia avatar
By Lydia
at 2017-06-04T14:44
墊材本身除了熱量以外,我想不出其他能量可以主動造成其他系統環節震動,當然這個震動是在牛頓力學的討論裡面,如果連熱力學以及量子力學都考慮進去的話,除了絕對零度以外任何物體都一直在震動
Faithe avatar
By Faithe
at 2017-06-08T04:02
其實如果你覺得他是錯的或有問題的,你應該發文來修正或舉例反駁他所說的是錯的
Linda avatar
By Linda
at 2017-06-11T17:20
根據你做過的測試,理論理解,經驗…都可以
Harry avatar
By Harry
at 2017-06-15T06:38
而不是一味的反問別人,這樣無助討論,他不可能什麼都測
Kumar avatar
By Kumar
at 2017-06-18T19:56
所以以後每個人都要發論文才能上來發表 ,全台最大音響論文網上線啦
Ina avatar
By Ina
at 2017-06-22T09:14
可以把共振頻率帶回公式來求得質量近似值,同時也可以考慮墊材材料特性來看k值科普為科學普及,並不是研討會
Erin avatar
By Erin
at 2017-06-25T22:31
那麼上面那些問題我的回答不知道是不是有解答到您的疑問呢?為何又跑出不在內文內的問題呢?
Harry avatar
By Harry
at 2017-06-29T11:49
材料k值與形狀無關
Tracy avatar
By Tracy
at 2017-07-03T01:07
任何一種材料,甚至是復合材料,k值都會有一個範圍,所以才會說20kHz的共振頻率所求得的彈簧k值太高,不可能是在20kHz
Heather avatar
By Heather
at 2017-07-06T14:25
公式帶回去可以求得km乘積
Queena avatar
By Queena
at 2017-07-10T03:43
材料形狀不會影響質量,那麼我只能預測您認為會影響k值導致無法帶入公式,現在我跟您說k值不受物體形狀影響,那麼我不瞭解為何會無法帶入公式。再加上帶回公式以後km乘積可以推估質量,所以我也不瞭解這為何與您所增加之內文無關
Queena avatar
By Queena
at 2017-07-13T17:01
Q1-一&二 - 不會完全跟著一起動,牛頓第三運動定律
Oliver avatar
By Oliver
at 2017-07-17T06:19
Q3一二三 - google一下就有,這樣的運算推論大致都是在理想情況下,若討論到修正項,在這串討論下已經不太有意義,另外你的基本假設是?
David avatar
By David
at 2017-07-20T19:37
Q4一 - 從公式明顯看出質量過小的幾乎可以忽略,你這問題???
Charlotte avatar
By Charlotte
at 2017-07-24T08:55
Q5一二 - 你試著google過共振頻率嗎?
Tristan Cohan avatar
By Tristan Cohan
at 2017-07-27T22:13
"但若非科普,請不要打著科普旗號,謝謝。"當科普牽扯到如此多的計算已經稱不上科普了,但各位前輩分享討論關於音響墊材的數據跟推論,為何不能稱為科普?你知道科普全名稱"科學普及"嗎?
Una avatar
By Una
at 2017-07-31T11:31
呃......這個推論在邏輯上本來就沒什麼問題,高中牛頓力學就是這樣算的......
Lucy avatar
By Lucy
at 2017-08-04T00:49
簡單一點看:m1a1=F1=F2=m2a2,討論唱盤重物地板的時候,(重物+唱盤)=m1,地板=m2再來要討論重物跟唱盤就是,重物=m1,唱盤=m2
Ula avatar
By Ula
at 2017-08-07T14:07
沒人說是絕對關係吧,你真的知道你現在在問什麼了嗎,要不要好好想一下你的問題
Eartha avatar
By Eartha
at 2017-08-11T03:25
因為在黑膠下面放重物之後 有分成黑膠與重物之關係與重物與地板之關係,其互相都各有一個自然共振頻率
Olive avatar
By Olive
at 2017-08-14T16:43
兩者的steady state 會互相couple或分裂成多種形式
Frederic avatar
By Frederic
at 2017-08-18T06:01
Q值會變小,總體產生共振的情況沒那麼容易也可以說是便容易,只是效應不大
Madame avatar
By Madame
at 2017-08-21T19:19
因為一個單純地板產生的音頻,很難剛好couple到複合的steady state上面,這樣解釋你滿意了嗎
Jack avatar
By Jack
at 2017-08-25T08:37
這模型很簡單建立,只要假設地板質量無限大而重物質量遠大黑膠唱盤質量,一個三體共振的模型
Rosalind avatar
By Rosalind
at 2017-08-28T21:55
輕鬆就能用matlab模擬
Bethany avatar
By Bethany
at 2017-09-01T11:13
簡單話來說,加了重物之後,共振頻會分成高頻跟低頻兩種
Emma avatar
By Emma
at 2017-09-05T00:31
如果你想用科普來說,那就類似和差化積之類的但高頻的damp遠比低頻容易許多,所以通常會留下低頻項
Lydia avatar
By Lydia
at 2017-09-08T13:49
但這低頻的頻率也會比原本只有黑膠跟地板的低頻還要更低
Frederic avatar
By Frederic
at 2017-09-12T03:07
也達成U大原本想表達能盡量低於20Hz的這個目標
Susan avatar
By Susan
at 2017-09-15T16:25
我想PTT本身就不是一個良好的學術討論區,把它當成研討會我也是笑笑,人家的經驗談還是值得相信的
Barb Cronin avatar
By Barb Cronin
at 2017-09-19T05:43
只是錯太多,你覺得不能理解,你就拿證據出來打臉很難?
Quanna avatar
By Quanna
at 2017-09-22T19:01
就跟你講研討會,你提出質疑卻不提出質疑的反例除非你是什麼大師,不然我看別人也只是笑笑

既然這樣 就來說說喇叭角錐 ...

Bethany avatar
By Bethany
at 2017-05-28T10:16
發現我的科普嘗試失敗的好徹底,我承認振動和材料不是我的專長,但是 yamatai 的文章引起我的好奇心、思考、和上一篇文章。 就整個音響系統而言,我個人傾向低音以喇叭最重要,擺位次之,其他影響相對這兩 個都非常小。但是我同意黑膠唱盤對振動很敏感,所以我以黑膠為例討論振動。 先引用 yamatai 原文: ...

羅技喇叭不願說明的事?

Cara avatar
By Cara
at 2017-05-28T09:38
連假來這首發來抒發N年來的疑惑 常去逛商場看喇叭,我最常注意的規格是頻率響應這項 畢竟喇叭再好頻率響應沒到那裏音域就是會缺... 例如頻率響應最高只到18KHZ的我就會跳過...... 然後我注意到羅技喇叭都有一個特點,就是頻率響應一定不會寫出來在外盒 其他廠牌頻率響應都會標,但是羅技例外 這就 ...

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Skylar Davis avatar
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