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Re: [閒聊] 既然這樣 就來說說喇叭角錐 ...

看板Audiophile (電腦喇叭 音響系統)作者 (寒靜)時間7年前 (2017/05/28 12:08), 7年前編輯推噓-7(0推 7噓 58→)
留言65則, 4人參與, 最新討論串10/12 (看更多)
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。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 223.140.102.85 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Audiophile/M.1495944488.A.DCA.html
噓
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整個材料的自然頻率很難懂嗎？都已經是拿整個材料去測
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→
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了，上面的顆粒就已經在整個考慮範圍裡面了
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墊材本身除了熱量以外，我想不出其他能量可以主動造成
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其他系統環節震動，當然這個震動是在牛頓力學的討論裡
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面，如果連熱力學以及量子力學都考慮進去的話，除了絕
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對零度以外任何物體都一直在震動
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其實我問這個問題，主要是想問， 原PO是以什麼原理推論出「是針對靠近40kg那邊重量設計」? 該產品自然頻率標示15.75Hz，建議載重3kg~40kg， 如何在不實際實驗下，推論出「是針對靠近40kg那邊重量設計」? 真的有依其形狀、材質去進行分析嗎? 還是使用原公式呢?原公式在非均質物體下，適用嗎? 還是只因為賣家推薦使用於重低音而推論呢?這是科學嗎?
→
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其實如果你覺得他是錯的或有問題的，你應該發文來修正
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或舉例反駁他所說的是錯的
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根據你做過的測試，理論理解，經驗…都可以
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而不是一味的反問別人，這樣無助討論，他不可能什麼都測
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我不清楚您是否有參加過研討論，通常別人發表論述完， 別人有疑問，通常一定先經過詢問，不太可能是直接反駁， 科學精神是很嚴謹，我必需先詢問確認對方表達的內容與我認知不同。
噓
05/28 13:17, , 11F
所以以後每個人都要發論文才能上來發表 ，全台最大音
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響論文網上線啦
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不好意思，我沒有說一定要發論文才能上來發表， 但若非科普，請不要打著科普旗號，謝謝。
噓
05/28 13:35, , 13F
可以把共振頻率帶回公式來求得質量近似值，同時也可以
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考慮墊材材料特性來看k值
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科普為科學普及，並不是研討會
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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
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問呢？為何又跑出不在內文內的問題呢？
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有公式當然你想辦法給他input，就能得到output， 但在這個案例中，k值未知，材料形狀因素你也無法放進公式， 就拿公式進去亂套?這就是您的科學?
噓
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材料k值與形狀無關
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噓
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任何一種材料，甚至是復合材料，k值都會有一個範圍，
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所以才會說20kHz的共振頻率所求得的彈簧k值太高，不可
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能是在20kHz
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公式帶回去可以求得km乘積
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您提的這部份的回應與我回的有交集嗎? 我從來沒說k值與材料形狀有關，形狀因素我也是說無法放進「公式」， 不清楚您特別提出材料形狀與k值無關的理由是? ※ 編輯: quii11 (36.225.177.60), 05/28/2017 14:35:54
噓
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材料形狀不會影響質量，那麼我只能預測您認為會影響k
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值導致無法帶入公式，現在我跟您說k值不受物體形狀影
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響，那麼我不瞭解為何會無法帶入公式。再加上帶回公式
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以後km乘積可以推估質量，所以我也不瞭解這為何與您所
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增加之內文無關
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但是形狀會影響共振頻率，這個公式是在「理想彈簧」的假設下成立。 我們的實驗體，是理想彈簧嗎?它的阻尼系數相當小嗎?
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Q1-一&二 - 不會完全跟著一起動，牛頓第三運動定律
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※ 編輯: quii11 (36.225.177.60), 05/28/2017 15:07:23
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Q3一二三 - google一下就有，這樣的運算推論大致都
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是在理想情況下，若討論到修正項，在這串討論下已經
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不太有意義，另外你的基本假設是?
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Q4一 - 從公式明顯看出質量過小的幾乎可以忽略，你
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這問題???
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Q5一二 - 你試著google過共振頻率嗎?
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噓
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"但若非科普，請不要打著科普旗號，謝謝。"當科普牽
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扯到如此多的計算已經稱不上科普了，但各位前輩分
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享討論關於音響墊材的數據跟推論，為何不能稱為科
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普?你知道科普全名稱"科學普及"嗎?
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前輩分享數據跟推論當然是很不錯，但要說是科普，需要有科學精神， 雖然不一定要有複雜的公式，但推論需符合邏輯， 舉個例， : 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。 若黑膠唱盤放在地板上不會完美的跟地板一起動， 重物也不會跟唱盤一起動，若我無理解錯的話， 這位前輩把「重物-唱盤」的質量及慣性算一起， 這個邏輯有什麼問題呢? 那請問如果「重物」跟「唱盤」不會完美的一起動，卻可將質量及慣性算一起， 那，為何不能連地板也一起算呢? 再者， : 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。 橡膠墊的共振頻率，與唱頭因振動而唱出聲是絕對關係嗎? 唱頭與唱盤自身都不會振動嗎?都沒有共振頻率? 這中間完全不會交互影響嗎? 因為科普，我們把中間的物件都視為剛體嗎?
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呃......這個推論在邏輯上本來就沒什麼問題，高中
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牛頓力學就是這樣算的......
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請問牛頓力學的基本假設是什麼? 科普的範疇裡，難道就不用管基本假設? 那個重物您要視為剛體，坦白說我沒意見， 唱盤也視為剛體嗎?
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05/28 15:29, , 41F
簡單一點看：m1a1=F1=F2=m2a2，討論唱盤重物地板的
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時候，(重物+唱盤)=m1，地板=m2
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再來要討論重物跟唱盤就是，重物=m1，唱盤=m2
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沒人說是絕對關係吧，你真的知道你現在在問什麼了
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嗎，要不要好好想一下你的問題
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不是絕對關係，請問原PO為何說， 「 : 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。 」 依前輩的邏輯， 若不是排除掉交互影響的話，請問這個結果是如何導出來的呢?? : 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。 坦白說，我真的找不到「共振頻率」有類似這樣的定義， 請問在科普的範疇中，您有找到嗎?
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05/28 18:15, , 46F
因為在黑膠下面放重物之後 有分成黑膠與重物之關係
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與重物與地板之關係，其互相都各有一個自然共振頻率
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兩者的steady state 會互相couple或分裂成多種形式
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Q值會變小，總體產生共振的情況沒那麼容易
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也可以說是便容易，只是效應不大
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因為一個單純地板產生的音頻，很難剛好couple到複合的
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steady state上面，這樣解釋你滿意了嗎
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這模型很簡單建立，只要假設地板質量無限大
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而重物質量遠大黑膠唱盤質量，一個三體共振的模型
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輕鬆就能用matlab模擬
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簡單話來說，加了重物之後，共振頻會分成高頻跟低頻兩種
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如果你想用科普來說，那就類似和差化積之類的
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但高頻的damp遠比低頻容易許多，所以通常會留下低頻項
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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
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也達成U大原本想表達能盡量低於20Hz的這個目標
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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
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我也是笑笑，人家的經驗談還是值得相信的
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只是錯太多，你覺得不能理解，你就拿證據出來打臉很難?
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就跟你講研討會，你提出質疑卻不提出質疑的反例
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除非你是什麼大師，不然我看別人也只是笑笑
05/28 18:32, 65F
我一開始就提到我不是這方面的專業，大師就更不用說了， 我是從這一系列討論串中，再去看相關的理論。 但就因為我不是大師，所以我尊重這些大師的理論， 我不會在沒實際實驗或推導計算後， 直接忽略這些物理大師的理論，包括其假設、推導與結論等等， 這就是我的科學精神，我尊重專業，而不是自以為是。 您提出的解釋坦白說，遠比原PO Q2的說法更有邏輯性，也更貼近我所理解的現實， 這部份仍是感謝您的解釋。 ※ 編輯: quii11 (36.225.177.60), 05/28/2017 22:30:23
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