1. Добро пожаловать на SoundForum.ru! - форум, посвященный в первую очередь звуковому оборудованию - от профессионального концертного до домашних Hi-Fi систем и автозвука, а также сценическим световым и видео системам, звукоизоляции, музыкальным инструментам.
  2. Профессиональное общение и ответы на ваши вопросы! На форуме отвечают специалисты высокой квалификации, приветствуется профессиональное общение, постоянные участники форума имеют привилегии.
  3. Бесплатное размещение объявлений - на форуме можно бесплатно размещать объявления о продаже и покупке оборудования, услугах.

Клиппирование аудио сигнала - причина повреждения динамиков!

Тема в разделе 'Разное', создана пользователем Дядя Митя, 5 авг 2013.

  1. Дядя Митя

    Дядя Митя АудиоДоктор Команда форума

    Сообщения:
    2.352
    Симпатии:
    553
    При неправильном подборе мощностных характеристик усилитель - акустика и/или включения усилителя в режим бОльшей нагрузки (tri-mode например) высока вероятность возникновения эффекта клиппирования, что в свою очередь является причиной выхода из строя динамиков.
    "Такой усилитель часто бывает перегружен, что приводит к компрессии звука и усилению искажений. Прослушивание подобного звука очень быстро вызывает утомление и не доставляет особого удовольствия. Излишнее "раскачивание" усилителя, влекущее за собой его перегрузку, может стать причиной срезания, или клиппирования
    пиков синусоидальных волн* (см. рисунок)":
    клиппирование.jpg
    Теоретически это выглядит так:
    "Клипирование означает, что верхние значения сигнала обрезаны, то есть – они становятся «плоскими», когда уровень сигнала превышает максимальные возможности
    усилителя мощности или другого оборудования в системе. В течении времени, когда происходит клипирование, катушка динамика не движется, так как она получает, по
    существу, сигнал с постоянным напряжением. Это значит, что вся мощность идет на нагрев катушки, а не на воспроизведение звука.
    Другими словами – когда динамик получает сигнал с плоской вершиной, то он тратит 100 процентов своей эффективности на преобразование мощности в тепло. И, как ни странно, чем эффективней динамик, тем серьезней проблема. Высокочастотный динамик (с 25-процентной эффективностью) обычно преобразует в тепло 75 процентов своей мощности. В течение клипа он должен преобразовать в тепло на 25 процентов больше.
    НЧ-динамик (с эффективностью 3%) обычно конвертирует в тепло 97 процентов поступающей мощности. Во время клипирования он должен преобразовать в тепло
    только на 3% больше энергии. Теперь вы знаете, почему ВЧ-динамики сжечь гораздо легче!

    Тепловая инерция
    Скрытое последствие клипирования: хотя ВЧ-драйверы являются более эффективными в преобразовании энергии в звук, они имеют меньшую массу, чем НЧ-драйверы.
    Масса определяет тепловую инерцию. Чем больше масса, тем выше тепловая инерция, и требуется большее время для изменения температуры массы. Это значит, что ВЧ-драйверы нагреваются быстрее, чем НЧ-драйверы. Это особенно актуально для случаев клипирования, потому что в этом случае всю получаемую энергию динамик
    тратит на саморазогрев.

    Факты о клипировании
    - Любой клипированный сигнал может сжечь динамик. Не имеет значения, где происходит клип: в микшерной консоли, другом оборудовании в системе, или в усилителе, открытом на полную.
    - Уже случившееся клипирование не может быть исправлено последующими средствами, например, при помощи схем защиты громкоговорителей, и следовательно – они не гарантируют устранения ущерба от клипирования.
    - Параметры мощности динамика действительны для неклипированного сигнала.
    - Контролируйте все индикаторы клипа, в каждой части системы, чтобы избегать ЛЮБОГО клипирования." **
    OpenAVAmplifierClipping.jpg

    Как на практике избежать клиппирования?
    1. Выбирать усилитель примерно равный или чуть больше по мощности, чем акустика. Т.е. номинальная /RMS выходная мощность усилителя должна быть равна или чуть
    больше номинальной /RMS входной мощности динамиков. Конечно ещё играет такой немаловажный параметр динамика как чувствительность, но в данном случае мы
    рассматриваем именно мощностные показатели.
    2. Если уровень громкости регулировки головного устройства (ГУ) и/или уровня входной чувствительности усилителя (GAIN) находится почти в максимальном
    положении, а звуковое давление (громкость) вам кажется недостаточным (хочется "навалить" ещё) - скорее всего усилитель не справляется ("не раскачивает") акустику.
    Не делайте уровень громкости таким, когда начинаются слышны искажения!

    Типичные примеры - ошибки:
    1. Подключение мощной акустики к ГУ. Мощность встроенного усилителя ГУ 4х50 Вт это пиковая (максимальная). Номинальная /RMS там будет примерно половина от
    этого. Чуть лучше ситуация у встроенных усилителей по технологии MOSFET, но и в этом случае "номинал" динамиков показан от 50 до 90 Вт (в зависимости от чувствительности и типа динамиков).
    При перегрузке в такой ситуации в первую очередь страдают Вч-динамики ("твитера")
    2. Тоже самое касается связки: усилитель - сабвуфер. Из-за большого потребления сабвуферный усилитель "просаживает" всю бортовую схему питания, от чего соответственно страдает мидбасовое звено. Именно для таких случаев и используется конденсатор (емкость), но это тем не менее не устранение проблемы, а её
    корректировка.

    В заключении хочу добавить, что например в автомобильной электронике клиппирование возникает как правило на бюджетной аппаратуре, собранной на дешёвой схемотехнике.
    В профессиональной же (концертной/студийной) аппаратуре используют "защиты от дураков" - различные технологии защиты от клиппирования начиная от простейщих пиковых лимитеров до запатентованных GuardRail которая работает практически незаметно.
    *(ц) Кевин О'Бёрн
    **(ц) Чак МакГрегор http://www.prosoundweb.com/article/why_should_we_care_about_power_amplifier_clipping/
    Последнее редактирование: 30 авг 2013
    olegek58 нравится это.
Телефонные гарнитуры Светодиодные экраны