Jump to content


Equivalent Peak Dissipation Resistance - EPDR


DejanM

Recommended Posts

Svi znamo da proizvodjaci zvucnika ponekad (ne uvek) daju krivu ponasanja impedanse zvucnika u zavisnosti od frekvencije. Mnogo cesce daju samo minimalnu i maksimalnu vrednost impedanse sa te krive. Ponekad, dosta retko doduse, se daju i krive faznog pomaka. Pri tom se sama impedansa zvucnika tretira kao da je omske prirode. Ona to zbilja moze da bude na pojedinim frekvencijama ali u principu impedansa zvucnika jeste kompleksna velicina (kao i gotovo sve u elektrotehnici): velicina koja ima svoj realni ali i svoj kompleksni deo. Taj kompleksni deo potice od induktivnosti i kapacitivnosti, koji i jesu uzrok faznog pomaka. To znaci da krive impedansi, kao i iz njih rezultirajuce maksimalne i minimalne vrednosti impedanse, nisu zapravo korektne. Na primer: impedansqa od 8 Ohma i faznog pomaka od 60 stepeni ce proizvesti losije iskoricenje na izlaznim tranzistorima pojacala nego impedansa od 4 ohma i faznog pomaka od 0 stepeni.

Zbog toga je Keith Howard 2007. uveo novu mernu vrednost: EPRD, koju je predstavljao kao rezultantnu krivu koja potice od krive impedanse (realni deo) i krive faznog pomaka (imaginarni ili kompleksni deo). EPRD kriva se ne podudara sa krivom impedanse (u elektrotehnici se podrazumeva da je impedansa kompleksna velicina pa je zato i sam naziv u ovom kontekstu pogresan) i obicno pokazuje nize vrednosti.

Evo jednog primera ... Testiran je zvucnik Magico A3. Crvena linija pokazuje kretanje impedanse u zavisnosti od frekvencije. Kriva faze je plave boje. A rezultujuca EPRD kriva je crne boje.

Merne vrednosti jasno pokazuju da EPRD kriva pokazuje znatno nize vrednosti nego kriva impedanse. Za vrednost frekvencije od 70 Hz, vrednost EPRD je cak 0 !!! Sta to zapreavo znaci ?

To znaci da ce na toj vrednosti frekvencije izlazni tranzistori pojacala biti jako optereceni i prakticno nece moci da upumpaju nikakvu energiju u sam zvucnik. Moze to i nesto drugacije da se kaze: stepen iskoriscenja ce biti jednak nuli. To znaci dalje, da pojacalo mora da ima veoma stabilno napajanje, da bi radilo dobro sa Magico A3. Ovaj efekat je narocito izrazen kod pojacala koja rade u AB klasi, ali ne toliko kod pojacala koja rade u A klasi. Razlog lezi u cinjenici da pojacala u AB klasi imaju po dva tranzistora (ili dve skupine tranzistora vezanih u paralelu) na izlazu, tako da se reaktivna komponenta (to je ta kompleksna velicina) na niima duplira. Interesantno je da su prve demonstracije Magica A3 vrsene upravo pomocu Pass Labs Int 60 pojacala, koje radi u A klasi. Ono nema previse snage u poredjenju sa nekim AB snagasima, ali je sviralo (kazu) dobro. Verovatno bi i neki snazni lampas u SET konfiguraciji radio dobro sa ovim zvucnikom - bolje nego neki jaki a ne preterano kvalitetni snagasi u AB klasi. To dalje znaci, da ako zelite da Magico A3 dobro svira, morate imati kvalitetno izlazno pojacalo (to smo znali i ranije - sada znamo i zasto).

Magico EPRD.jpg

Link to comment
Share on other sites

Bitna stvar. Fino sto si pomenuo :thumbsup2

Hi-Fi News to u svojim review-ovima (uz merenja) navodi odavno - vise od 10 godina sigurno. Stereophile je poceo to da navodi od 2020.

To je, naravno, poznato bilo kome ko se malo vise zanima oko konstrukcije zvucnika, TS parametara i slicno.

Link to comment
Share on other sites

3 sati ranije, Delija said:

Bitna stvar. Fino sto si pomenuo :thumbsup2

Hi-Fi News to u svojim review-ovima (uz merenja) navodi odavno - vise od 10 godina sigurno. Stereophile je poceo to da navodi od 2020.

To je, naravno, poznato bilo kome ko se malo vise zanima oko konstrukcije zvucnika, TS parametara i slicno.

Keith Howard je radio za HiFi News, tako da je logicno da je ova novina prva uvela ova merenja.

Link to comment
Share on other sites

12 sati ranije, DejanM said:

Evo jednog primera ... Testiran je zvucnik Magico A3. Crvena linija pokazuje kretanje impedanse u zavisnosti od frekvencije. Kriva faze je plave boje. A rezultujuca EPRD kriva je crne boje.

Merne vrednosti jasno pokazuju da EPRD kriva pokazuje znatno nize vrednosti nego kriva impedanse. Za vrednost frekvencije od 70 Hz, vrednost EPRD je cak 0 !!! Sta to zapreavo znaci ?

To znaci da ce na toj vrednosti frekvencije izlazni tranzistori pojacala biti jako optereceni i prakticno nece moci da upumpaju nikakvu energiju u sam zvucnik. Moze to i nesto drugacije da se kaze: stepen iskoriscenja ce biti jednak nuli.

 Zvuci jako zanimljivo, mada mi je jako cudno....  Razumem zasto je vrednost nula ako je ugao izmedju napona i struje devedeset stepeni - ali to ne znaci da je otpor nula - i ne znaci da zvuka nema. OK, cinjenica da je sa tim uglom ceo otpor reaktivan (mada opet, da li je to realno) - opet imas nesto...

 Zgodna je fora, priznajem - ali mislim da je mnogo bolje da dobijes ovakav grafik, kompletan - gde te taj EPRD grafik zapravo samo navodi gde da pogledas. E sad, to je OK, ako imas neko obrazovanje i neko razumevanje - ali se plasim efekta koji ovo ima na nekog ko procita dva teksta, pogleda tri grafika i proradi mu Dunning-Kruger....

 Internet je pun "strucnjaka". Ne volim da pravim strawman argument - ali nije sve jednostavno i nije sve razumljivo posle par minuta citanja. Nema magicnih odgovora. Plasim se da je ovo upravo to .... Kao neki "vodic" ideja je odlicna, ali plasim se sta moze iz ovoga da izadje.

Link to comment
Share on other sites

9 sati ranije, nkrgovic said:

 Zvuci jako zanimljivo, mada mi je jako cudno....  Razumem zasto je vrednost nula ako je ugao izmedju napona i struje devedeset stepeni - ali to ne znaci da je otpor nula - i ne znaci da zvuka nema. OK, cinjenica da je sa tim uglom ceo otpor reaktivan (mada opet, da li je to realno) - opet imas nesto...

 Zgodna je fora, priznajem - ali mislim da je mnogo bolje da dobijes ovakav grafik, kompletan - gde te taj EPRD grafik zapravo samo navodi gde da pogledas. E sad, to je OK, ako imas neko obrazovanje i neko razumevanje - ali se plasim efekta koji ovo ima na nekog ko procita dva teksta, pogleda tri grafika i proradi mu Dunning-Kruger....

 Internet je pun "strucnjaka". Ne volim da pravim strawman argument - ali nije sve jednostavno i nije sve razumljivo posle par minuta citanja. Nema magicnih odgovora. Plasim se da je ovo upravo to .... Kao neki "vodic" ideja je odlicna, ali plasim se sta moze iz ovoga da izadje.

Kada je fazni pomak jednak nuli, onda se napon i struja preklapaju, odnosno nema nikakvog pomeranja jedne krive (recimo sinusoide) u odnosu na drugu. Na ovom Magico A3 diagramu mozemo da vidimo da kriva faznog pomeraja tri puta sece osu od 0 stepeni. U te tri tacke onda mozemo da vidimo da kriva impedanse i kriva EPRD imaju iste vrednosti - sto je i logicno jer upravo u tim tackama je impedansa cisto omske prirode (jer je fazni pomeraj jednak nuli). Kada impedansa i fazni pomak daju vrednost koja je jednaka nuli, onda zvucnik povuce veoma veliku struju, sto predstavlja veliko opterecenje za izlazni stepen pojacala: napon ima tendenciju smanjivanja i zato je potrebno dobro i stabilno napajanje, koje to moze da izdrzi.

Sta se tu onda na izlazu pojacala stvarno desava (kada je EPRD jednak nuli) to bi bilo interesantno posmatrati. Moja predpostavka je da pojacalo u tom trenutku (u ovom slucaju na 70 Hz) vidi na svom izlazu prakticno kratak spoj i to ga verovatno vodi u stanje clippinga. A to znaci distorziju. Moja predpostavka je i da se to u realnim uslovima ipak ne cuje, verovatno zbog toga sto jako kratko traje. Osim toga, mi ne slusamo pojedinacne frekvencije vec muziku, koja u svakom trenutku predstavlja superpoziciju mnogih frekvencija.

Link to comment
Share on other sites

9 sati ranije, nkrgovic said:

 Zvuci jako zanimljivo, mada mi je jako cudno....  Razumem zasto je vrednost nula ako je ugao izmedju napona i struje devedeset stepeni - ali to ne znaci da je otpor nula - i ne znaci da zvuka nema. OK, cinjenica da je sa tim uglom ceo otpor reaktivan (mada opet, da li je to realno) - opet imas nesto...

 Zgodna je fora, priznajem - ali mislim da je mnogo bolje da dobijes ovakav grafik, kompletan - gde te taj EPRD grafik zapravo samo navodi gde da pogledas. E sad, to je OK, ako imas neko obrazovanje i neko razumevanje - ali se plasim efekta koji ovo ima na nekog ko procita dva teksta, pogleda tri grafika i proradi mu Dunning-Kruger....

 Internet je pun "strucnjaka". Ne volim da pravim strawman argument - ali nije sve jednostavno i nije sve razumljivo posle par minuta citanja. Nema magicnih odgovora. Plasim se da je ovo upravo to .... Kao neki "vodic" ideja je odlicna, ali plasim se sta moze iz ovoga da izadje.

St se straha tice ... Mislim da nemas razloga za strah. Ja ovo shvatam kao jos jedan korak u pravcu boljeg razumevanja audio tehnike. Daleko smo jos od toga da sve razumemo pa zato ovo treba posmatrati kao deo procesa ucenja.

Link to comment
Share on other sites

Svedok sam da 90% slusalaca hifi-ja ne raspoznaje pomeraje u fazi u toku izvodjenja muzickog dela. Hajd' sto se slusaju kablovi, utikaci i uticnice, sad kad pocnu da osluskuju i EPRD, poludece kompletno... Zvuk i audio sistemi su mnogo kompleksniji nego sto prosecan slusalac treba da zna. Uopste, hifi zaludjenici su u stalnoj potrazi za zlatnim gralom koji tesko da postoji... A onda se u potrazi negde izgube, onako usput. I tako... 

Link to comment
Share on other sites

Veoma lepo napisano DejaneM. Ko pažljivo pročita shvatiće zašto su neke stvari takve kakve jesu.

Gox, komentar i ujedno zaključak su na mestu.

Razmatranja na temu monokristalnog bakra su dobar primer kako se zaluta na pogrešnu stranu. Ima još razmišljanja, diskusija i tema koja naravno golicaju intelekt i maštu kao njegov nerazdvojivi deo a jednostavno su višak u celoj priči.

Ali svako ima pravo da uživa (i gubi vreme) na način koji voli.

Link to comment
Share on other sites

Пажљиво читам али не хватам поенту последња два поста, стога имам додатно питање за Дејана:

односи ли се све твоје написано и на ФР звучнике?

Link to comment
Share on other sites

9 sati ranije, DejanM said:

Sta se tu onda na izlazu pojacala stvarno desava (kada je EPRD jednak nuli) to bi bilo interesantno posmatrati. Moja predpostavka je da pojacalo u tom trenutku (u ovom slucaju na 70 Hz) vidi na svom izlazu prakticno kratak spoj i to ga verovatno vodi u stanje clippinga. A to znaci distorziju. Moja predpostavka je i da se to u realnim uslovima ipak ne cuje, verovatno zbog toga sto jako kratko traje. Osim toga, mi ne slusamo pojedinacne frekvencije vec muziku, koja u svakom trenutku predstavlja superpoziciju mnogih frekvencija.

 Koliko ja razumem, EPRD je jednak nuli kad je fazni ugao 90 stepeni. U tom trenutku nije impedansa nula - vec je termogeni otpor jednak nuli, tj. opterecenje je cisto reaktivne prirode. E sad...

 Ovo zapravo ne znaci da je ukupna impedansa potpuno reaktivna, vec samo da je deo impedanse koji je vezan za reaktivne komponente potpuno reaktivan. To je ono sto je problem - i sto izgleda lose na grafiku. Nije ukupni termogeni otpor nula (to je nemoguce), jec je nula termogeni otpor reakvnog dela sistema, tj. reaktivni deo je skroz u reaktivnom domenu.

 Ovo znaci da je termogeni otpor sveden na unutrasnje otpornesti komponenti i, eventualno, kablova - ovde kabl igra relativno znacajnu ulogu jer je unutrasnja otpornost zavojnica i kondenzatora (ovde, jasno, kondenzatora) jako mali.

 Samim tim, opterecenje pojacala raste - jer treba da isporuci dosta struje - ali daleko je od beskonacnog. Sustina je ovde pojacalo zbilja "vidi" mali termogeni otpor, i da, to jeste stres za pojacalo.

 Po meni ovaj "nula" je "najniza tacka" i nista vise - tako je treba posmatrati. Najgore stanje po pojacalo.

Link to comment
Share on other sites

8 sati ranije, Gox co. said:

Svedok sam da 90% slusalaca hifi-ja ne raspoznaje pomeraje u fazi u toku izvodjenja muzickog dela. Hajd' sto se slusaju kablovi, utikaci i uticnice, sad kad pocnu da osluskuju i EPRD, poludece kompletno... Zvuk i audio sistemi su mnogo kompleksniji nego sto prosecan slusalac treba da zna. Uopste, hifi zaludjenici su u stalnoj potrazi za zlatnim gralom koji tesko da postoji... A onda se u potrazi negde izgube, onako usput. I tako... 

 U toku reprodukcije, nadam se? Posto, u toku izvodjenja, ja to zamisljam kao "na koncertu". ;)

 Takodje, kako se tacno to raspoznaje u zvuku?

Link to comment
Share on other sites

18 sati ranije, ab said:

Пажљиво читам али не хватам поенту последња два поста, стога имам додатно питање за Дејана:

односи ли се све твоје написано и на ФР звучнике?

Vazi za sve vrste zvucnika.

Link to comment
Share on other sites

15 sati ranije, nkrgovic said:

 Koliko ja razumem, EPRD je jednak nuli kad je fazni ugao 90 stepeni. U tom trenutku nije impedansa nula - vec je termogeni otpor jednak nuli, tj. opterecenje je cisto reaktivne prirode. E sad...

 Ovo zapravo ne znaci da je ukupna impedansa potpuno reaktivna, vec samo da je deo impedanse koji je vezan za reaktivne komponente potpuno reaktivan. To je ono sto je problem - i sto izgleda lose na grafiku. Nije ukupni termogeni otpor nula (to je nemoguce), jec je nula termogeni otpor reakvnog dela sistema, tj. reaktivni deo je skroz u reaktivnom domenu.

 Ovo znaci da je termogeni otpor sveden na unutrasnje otpornesti komponenti i, eventualno, kablova - ovde kabl igra relativno znacajnu ulogu jer je unutrasnja otpornost zavojnica i kondenzatora (ovde, jasno, kondenzatora) jako mali.

 Samim tim, opterecenje pojacala raste - jer treba da isporuci dosta struje - ali daleko je od beskonacnog. Sustina je ovde pojacalo zbilja "vidi" mali termogeni otpor, i da, to jeste stres za pojacalo.

 Po meni ovaj "nula" je "najniza tacka" i nista vise - tako je treba posmatrati. Najgore stanje po pojacalo.

Trebalo bi znati kako se tacno izracunava EPRD (da li jednostavno po Ojlerovoj jednacini za kompleksne brojeve ili se uzimaju i neki drugi faktori u obzir). Takodje bi trebalo znati kako su uopste vrsena merenja. Iz grafikona se vidi da u trenutku kada je EPRD jednak nuli, fazni pomeraj nije 90 stepeni. A ni omski deo nije jednak nuli vec je malo veci od 3 Ohma.

Tvoj komentar o kablovima jeste tacan. I to je veoma zanimljivo opazanje. Predpostavljam da kada su vrsili ova merenja, da nisu uzimali u obzir kablove - ali to je samo moja pretpostavka.

Link to comment
Share on other sites

15 sati ranije, nkrgovic said:

 Koliko ja razumem, EPRD je jednak nuli kad je fazni ugao 90 stepeni. U tom trenutku nije impedansa nula - vec je termogeni otpor jednak nuli, tj. opterecenje je cisto reaktivne prirode. E sad...

 Ovo zapravo ne znaci da je ukupna impedansa potpuno reaktivna, vec samo da je deo impedanse koji je vezan za reaktivne komponente potpuno reaktivan. To je ono sto je problem - i sto izgleda lose na grafiku. Nije ukupni termogeni otpor nula (to je nemoguce), jec je nula termogeni otpor reakvnog dela sistema, tj. reaktivni deo je skroz u reaktivnom domenu.

 Ovo znaci da je termogeni otpor sveden na unutrasnje otpornesti komponenti i, eventualno, kablova - ovde kabl igra relativno znacajnu ulogu jer je unutrasnja otpornost zavojnica i kondenzatora (ovde, jasno, kondenzatora) jako mali.

 Samim tim, opterecenje pojacala raste - jer treba da isporuci dosta struje - ali daleko je od beskonacnog. Sustina je ovde pojacalo zbilja "vidi" mali termogeni otpor, i da, to jeste stres za pojacalo.

 Po meni ovaj "nula" je "najniza tacka" i nista vise - tako je treba posmatrati. Najgore stanje po pojacalo.

Koliko sam ja razumeo, ovde se radi o stepenu iskorišćenja u električnom domenu i onome što je poznato kao cos fi kod naizmenične struje, tačnije stvarna, reaktivna i prividna snaga termogeni otpori sa tim nemaju puno veze.

https://www.techopedia.com/definition/15008/reactive-power

Ova pojava važi za sve jednu komponentu koja je izložena naizmeničnoj struji i ima reaktivnu komponentu.

Kompenzacija reaktivne energije je prisutna (i obavezna) kod svih većih reaktivnih potrošača (frekventni regulatori su eliminisali potrebu za tim kada se primenjuju sa AC motorima jer mreža vidi ispravljač od fr a ne direktno motor) u električnoj mreži (postrojenja, fabrike i sl.) i to nije teško za izvesti kada imamo konstantan period oscilovanja od 50 Hz, ali kod muzičkog signala koji ima promenljiv period oscilovanja, nije toliko jednostavno. Na ovu pojavu sigurno različito reaguju naponsko i strujno refentna pojačala.

@ab svaki dinamički zvučnik ima zavojnicu koja ima svoju induktivnost i reaktivnu komponentu da ne pričamo o tome da se motor zvučnika može ponašati i kao generator, pa to u rezonantnim fr unosi još dodatne zahebancije u jednačinu...

Link to comment
Share on other sites

16 sati ranije, nkrgovic said:

 Koliko ja razumem, EPRD je jednak nuli kad je fazni ugao 90 stepeni. U tom trenutku nije impedansa nula - vec je termogeni otpor jednak nuli, tj. opterecenje je cisto reaktivne prirode. E sad...

 Ovo zapravo ne znaci da je ukupna impedansa potpuno reaktivna, vec samo da je deo impedanse koji je vezan za reaktivne komponente potpuno reaktivan. To je ono sto je problem - i sto izgleda lose na grafiku. Nije ukupni termogeni otpor nula (to je nemoguce), jec je nula termogeni otpor reakvnog dela sistema, tj. reaktivni deo je skroz u reaktivnom domenu.

 Ovo znaci da je termogeni otpor sveden na unutrasnje otpornesti komponenti i, eventualno, kablova - ovde kabl igra relativno znacajnu ulogu jer je unutrasnja otpornost zavojnica i kondenzatora (ovde, jasno, kondenzatora) jako mali.

 Samim tim, opterecenje pojacala raste - jer treba da isporuci dosta struje - ali daleko je od beskonacnog. Sustina je ovde pojacalo zbilja "vidi" mali termogeni otpor, i da, to jeste stres za pojacalo.

 Po meni ovaj "nula" je "najniza tacka" i nista vise - tako je treba posmatrati. Najgore stanje po pojacalo.

Malo sam razmisljao ... 😁 Moguce je da rezultujuca vrednost impedanse bude jednaka nuli (EPRD) a da vrednost faznog pomaka nije 90 stepeni. Matematicki posmatrano to se desava kada je reaktivni deo onoliko negativan koliko je omski deo impedanse pozitivan (on je uvek pozitivan). To se desava kada je kapacitivnost, u odredjenoj meri,  veca od induktivnosti. To objasnjava zasto je EPRD nula kada fazni pomak nije devedeset stepeni a omski deo jeste malo vise od 3 Ohma.

Link to comment
Share on other sites

6 sati ranije, DejanM said:

Malo sam razmisljao ... 😁 Moguce je da rezultujuca vrednost impedanse bude jednaka nuli (EPRD) a da vrednost faznog pomaka nije 90 stepeni. Matematicki posmatrano to se desava kada je reaktivni deo onoliko negativan koliko je omski deo impedanse pozitivan (on je uvek pozitivan). To se desava kada je kapacitivnost, u odredjenoj meri,  veca od induktivnosti. To objasnjava zasto je EPRD nula kada fazni pomak nije devedeset stepeni a omski deo jeste malo vise od 3 Ohma.

Nisam dobro razmisljao. Zaboravite ovaj moj post.

Link to comment
Share on other sites

Meni taj EPDR liči malo na faktor snage pomnožen sa impedansom, i onda još umotan u HiFi oblande tim čudnim nazivom.

Svaki fazni ugao različit od 0° dovodi do većeg grejanja tipičnog AB izlaznog stepena jer je dodatno opterećen reaktivnom komponentom struje. To može biti i nekoliko puta više,  recimo na faznom uglu od 45°, ali opet taj slučaj se dešava u jednom užem opsegu. Pri većim nivoima snage, signal na tim  frekvencijama sigurno dovodi do klipping-a i izobličenja jer pojačalu ponestane struje, ili se uključi current limiter gde ga ima.

Više puta je rečeno da nominalna impedansa zvučnika ne znači puno kao podatak, ako se nema snimak stvarne impedanse i faze.

Nelinearna impedansa plus faza dovode do velikih odstupanja frekventnog opsega kod pojačala sa jako malim damping faktorom, recimo kod lampaških pojačala sa izlaznim trafoom.

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
×
×
  • Create New...