Как правильно подключить лампочку в фильтре колонке

Простой способ защиты ВЧ динамика лампой накаливания

Защитить ВЧ динамик от перегрузок можно с помощью лампы накаливания на 12 В, автомобильной. Устанавливать ее можно до или после ВЧ фильтра, так же не имеет значение установка по “плюсу” или “минусу”. В данном примере лампа закреплена в обычной резиновой губке, это ее спасает от вибраций внутри корпуса акустической системы.

31 комментарий: Простой способ защиты ВЧ динамика лампой накаливания

Александр Ростов-на-Дону пишет:

Метод проверен в боях, своим знакомым музыкантам, которые любят палить пищалы, ставлю на входе фильтра лампочку от Камаза 24в 21 вт, в родном патроне, байонетном, плата фильтров крепится на боковой стенке так, чтобы ламмочку можно было заменить через отверстие порта инвертора, через этот же порт- видно её пыханье на пиках сигнала, как знак: кончай шалить, убавляй мощу.
лампочка эта на холоду 2 Ома сопротивлением, нагретая 20 Ом. Есть такая же, на 12 Ом, там 1 Ом в холодном состоянии, она на больший ток и мощную пищалку

Kolyvan пишет:

Плохая идея!
На большой громкости получаем еще более сильное падение по ВЧ. Юзер будет крутить ручку еще громче, получая еще раз ухудшение АХЧ и уменьшение отдачи ВЧ. Круг не замкнётся.

шел мимо пишет:

крути-не крути, а лампа то имеет нелинейную зависимость сопротивления! При правильно подобранной лампе падения отдачи никто и не заметит, тем более, что часто в схемах АС для выравнивания этой самой отдачи, чувствительность ВЧ срезают резисторами.

Kolyvan пишет:

Правильно!
Только эта нелинейность как раз направлена на ухудшение отдачи.
Пример: 12-00 чел слушает музло, всё нормально.
12-10 прибавил громкость, лампа холодная, звук устраивает
12-15 лампа нагрелась, ВЧ упали. чел прибавил ещё
12-20 лампа нагрелась больше, ВЧ упали сильнее, чел крутит и громкость и тембр ВЧ
12-25 лампа горит вовсю, ВЧ пропали чел крутит всё до конца.
лампа сгорела

шел мимо пишет:

вы слышите только себя и не желаете слышать других!
лампа загорается только ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ! в штатном режиме она не влияет на работу динамика.

шел мимо пишет:

Прибавил чего, громкости, поднял тембр по вч?
именно для такого чела и придумана эта штука, проще называется ЗАЩИТА ОТ ДУРАКА

шел мимо пишет:

И, вообще, если ваш усил палит колонки, то меняйте или акустику на более мощную (если соседи не выражают вам своего восторга))), или усилитель на менее мощный.Третьего не дано, если не считать, что запас мощности усилителя не для того, чтобы грузить акустику по полной.

Александр Ростов-на-Дону пишет:

Добавлю: крепить лампочку на кусок губки- шикарное решение. беру в копилку.А вот пайка – дело неудобное в плане замены, на концерте не поменять быстро.

Константин пишет:

Кто мешает купить плафон повторителя поворотника с патроном от УАЗ-ГАЗ? Только не деньги он стоит копейки. Ну и вывести его на внешнюю поверхность для удобства замены.
А идея кажется из одного из номеров журнала Радио.

шел мимо пишет:

Эта идея с лампочкой накаливания давно известна, просто тут человек проявил смекалку, предложил лампочку крепить в демпфирующем материале. Конечно, можно и плафон вывести наружу, сделать какую то подсветку и тп, но суть идеи от этого не изменится. Да и выводить наружу- это надо постоянно возить с собою этот плафон, если речь о концертных АС.. А если забыли взять? поэтому размещение внутри самое то и, как говорит Александр, вспышки в трубе фазика будут индикатором. А в темноте даже будет очень прекрасно смотреться)
Некоторые АС уже с завода идут с такой вот защитой. И лампочки специально(?) под это дело выпускаются (по крайней мере, видел предложения продавцов). Возможно, лампочки подобраны по такому параметру, как сила тока-температура-сопротивление, а может просто маркетинг. В любом случае, лампу абы какую не поставишь- или не будет эффективной защиты, или срежутся ВЧ

Константин пишет:
Ну прикрутить плафон на тыльную сторону АС и не забудут и тем кому надо видно.
Александр Ростов-на-Дону пишет:

Специально снимал ачх пищалки по давлению с такой вот лампочной защитой. На средних уровнях давление не меняется, с ростом сигнала оно начинает падать, на перегрузе лампа горит в полный накал, отдача падает децибел на 10-15 но не до нуля.На фоне гама и грома от колонки понять, что с верхами не то, невозможно в принципе.
зато пищала жива.
В фирменных колонках встречал подобную защиту. лампочка там была в виде трубочки с контактами в торцах, к ней панелька, нить накала длинная и тонкая.

Константин пишет:

Установив лампу получаем почти что дополнительный фильтр 2 порядка раз по замерам Александр Ростов-на-Дону 10~15 дб спада выходит. Но на общей громкости это не сказывается.

Разбираем bluetooth протокол RGB лампы

Внутри коробки имеется сама лампа, подставка для неё, пульт дистанционного управления и бумажка с QR-кодом для скачивания приложения.

Под линзой находится три цветовых круга с световыми элементами:

• Внешний — синий цвет
• Средний — зелёный цвет
• Внутренний — красный цвет

Внешний вид официального приложения

Устанавливаем скачанное приложение на телефон — в качестве подопытного используется Samsung A8 2018 года выпуска (SM-A530F). После установки и открытия приложения нас встречает следующий интерфейс:

• включить/выключить лампу
• группировать несколько ламп в группы для одновременного управления
• Поставить цвет из RGB палитры, отрегулировать яркость
• Установить один из нескольких предустановленных вариантов свечения («дыхание», мигание и плавное переливание цветов) и скорость работы эффекта
• Установить таймер работы лампы
• Функционал свечения в такт музыки — нужно либо выбрать файл с телефона, либо предоставить доступ к микрофону

После подключения лампы к USB разъёму, она становится доступной для соединения с приложением:

Пробуем изменить цвета и установить эффекты — всё работает, значит можно приступать к декомпиляции приложения.

Разбираемся с исходным кодом приложения

Внутри коробки с лампой лежит листок с QR-кодом, который ведёт на страницу скачивания приложения из Google Play или App Store. Чтобы избежать выкачивания приложения из памяти телефона, возьмём APK, который предлагает производитель.

Для декомпиляции приложения воспользуемся JADX — декомпилятор DEX файлов в Java. Скачиваем последний актуальный релиз (1.4.6 на момент написания статьи). Из предложенных в релизе вариантов я выбрал версию со встроенным JRE, дабы не устанавливать лишние зависимости в систему. После запуска открываем ранее скачанный .apk файл и. видим, что исходников практически нет, а те, что есть, не несут какой-либо практической пользы:

Предполагаю, что код приложения обфусцирован и провести обратную операцию либо не получится, либо займёт достаточно много времени. Попробуем пойти более простым путём.

Подготавливаем устройство для сниффинга трафика

Для начала необходимо включить режим разработчика на устройстве — обычно это делается путём 9 нажатий на номер сборки в сведениях об ОС. Далее переходим в настройки режима разработчика, активируем пункты «включить журнал HCI Bluetooth» и «Отладка по USB» и перезапускаем bluetooth.

Заходим в приложение, выбираем из палитры красный, зелёный и синий цвета (чтобы легче было анализировать пакеты), подключаем смартфон через USB к компьютеру и через ADB вытаскиваем дамп:

adb pull /sdcard/btsnoop_hci.log # если не получится с вышеуказанной командой, # то скачиваем полный дамп системы и оттуда вытаскиваем файл по пути # /FS/data/log/bt/btsnoop_hci.log adb bugreport dump

Анализируем протокол общения через bluetooth

Для анализа протокола передачи данных между устройством и лампой воспользуемся Wireshark — программой-анализатором трафика множества различных протоколов. Скачиваем с официального сайта актуальную версию — я выбрал портабельную. Запускаем приложение, открываем bluetoooth dump с устройства, в проставляем фильтр btatt и фильтруем по колонке Info для быстрого поиска отправленных комманд:

Соотносим отправленные цвета по времени и получаем следующую картину:

Никакой закономерности между изменением трёх байт цвета и отправленным значением нет — значит, применяется шифрование на клиенте и в таком виде отправляется на лампу, где происходит обратный процесс и применяются отправленные настройки.

Разбираемся с исходным кодом приложения. Опять

Раз с прошлым приложением у нас ничего не получилось, то скачаем с официального источника. Переходим по ссылке скачивания из Google Play и устанавливаем приложение на телефон. Приложение (на удивление) имеет 100к+ скачиваний и обновлено 27 февраля 2023 года:

Далее необходимо вытащить apk файл приложения при помощи следующих команд:

# Получаем название пакета adb shell "pm list packages | grep strip" # получаем путь до apk файла (из вывода надо выбрать тот путь, что содержит base.apk): adb shell "pm path com.ben.istrips" # забираем приложение на пк adb pull /data/app/com.ben.istrips-JJlXI2S0nofBY-AqpNwOKA==/base.apk ./iStrip.apk

Открываем полученный apk файл через JADX и видим совсем другую картину:

Итак, это успех — у нас теперь есть исходный код приложения, при помощи которого можно узнать, как шифруются данные. Бегло осматриваем исходный код и видим папку ble , в которой содержится файл BleProtocol . Открываем его и видим метод sendColor (комментарии переведены с китайского):

public static void sendColor(DataManager dataManager, int i) < int curColor = dataManager.getCurColor(); byte[] bArr = ; LogUtil.d("send data command：" + ByteUtils.BinaryToHexString(bArr)); boolean writeAll = BleManager.getInstance().writeAll(Agreement.getEncryptData(bArr)); LogUtil.d("send data result :" + writeAll); >

Вуаля — у нас есть массив, который шифруется при помощи AES и отправляется на лампу. Давайте подробно рассмотрим структуру данных:

Порядковый номер байта

Значение по умолчанию

Значение по умолчанию. Шапка запроса

Значение по умолчанию. Шапка запроса

Значение по умолчанию. Шапка запроса

Значение по умолчанию. Шапка запроса

Тип команды от 1 до 7.

ID группы (всегда должно быть больше 1, иначе лампа не примет такой запрос)

Неизвестно. В коде именуется как mode

Зелёный спектр цвета — от 0 до 255

Красный спектр цвета — от 0 до 255

Синий спектр цвета — от 0 до 255

Яркость лампы — от 0 до 100

Скорость работы эффекта — от 0 до 100

Используется для команды с типом 4 (настройка таймер) — минута для включения лампы

Используется для команды с типом 4 (настройка таймер) — день недели для выключения лампы

Используется для команды с типом 4 (настройка таймер) — час для выключения лампы

Используется для команды с типом 4 (настройка таймер) — минута для выключения лампы

Внимание! Для моего устройства (а может так на всех других) перепутаны местами байты красного и зелёного спектров — поэтому в структуре сначала идёт зелёный, а потом красный, хоть в приложении и наоборот.

Теперь осталось поглядеть getEncryptData и дело сделано! Но тут появляется неожиданное обстоятельство:

public static byte[] getEncryptData(byte[] bArr)

public class aes < public static native void cipher(byte[] bArr, byte[] bArr2); public static native void invCipher(byte[] bArr, byte[] bArr2); public static native void keyExpansion(byte[] bArr); public static native void keyExpansionDefault(); static < System.loadLibrary("AES"); >>

Получается, что приложение использует библиотеку, написанную на C/C++ и ключа шифрования внутри кода нет — метод cipher принимает массив данных и массив, куда необходимо сохранить зашифрованные данные.

Предположим, что ключ шифрования задаётся функцией keyExpansion либо же устанавливается дефолтный ключ функцией keyExpansionDefault — проверим, используются ли эти методы в коде. После поиска по коду было найдено лишь одно использование метода keyExpansionDefault при создании приложения:

public class App extends Application < // . @Override // android.app.Application public void onCreate() < // . aes.keyExpansionDefault(); // . >>

Делаем вывод о том, что ключ всё-таки хранится внутри библиотеки и его необходимо достать оттуда. Для этого в JADX сохраняем проект через меню File -> Save all (или просто жмём CTRL+S ) и выбираем папку для сохранения.

Реверсим нативную библиотеку шифрования

Для этого потребуется бесплатная версия IDA — интерактивный дизассемблер, который отличается исключительной гибкостью, наличием встроенного командного языка, поддерживает множество форматов исполняемых файлов для большого числа процессоров и операционных систем.

Устанавливаем приложение с официального сайта, открываем при помощи него файл libAES.so , расположенный по пути папка проекта из JADX\app\src\main\lib\x86 , оставляем настройки декомпиляции по умолчанию и перед нами появляется список функций, которые есть в библиотеке:

Здесь видим 4 функции, которые начинаются с Java_ — это и есть те самые нативные функции, описанные внутри aes класса приложения. Переходим в keyExpansionDefault путём двойного нажатия на название в списке и видим первый блок функции, внутри которого есть упоминание key_ptr :

Название переменной говорит само за себя — это указатель на ключ. Поэтому дважды кликаем на key_ptr и переходим в следующий блок:

Переходим в key и. Бинго! Внутри переменной находится массив из 16 байт, который и является ключом шифрования.

Итак, ключ наконец-то найден, теперь можно приступить к генерации собственных шифрованных сообщений для отправки

Пишем сервис для генерации сообщений протокола

Далее будет использоваться .Net Core 6 и язык программирования C#. Весь исходный код опубликован на гитхабе — ссылка на репозиторий.

Проект не представляет из себя чего-то сложного — шифрование AES’ом массива данных при помощи заранее известного ключа.

Создаём класс PayloadGenerator , внутри которого объявляем ранее полученный ключ, шапку запроса, ID группы по умолчанию и создаём экземпляр криптографического объекта для шифрования данных:

public class PayloadGenerator < /// 
/// Ключ шифрования данных ///
 private static readonly byte[] Key = < 0x34, 0x52, 0x2A, 0x5B, 0x7A, 0x6E, 0x49, 0x2C, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x9D, 0x8D, 0x2A, 0x23, 0xF8 >; /// 
/// Шапка для запроса - всегда статичная ///
 private static readonly byte[] Header = < 0x54, 0x52, 0x0, 0x57 >; private readonly ICryptoTransform _crypt; private const int GroupId = 1; public PayloadGenerator() < var aes = Aes.Create(); aes.Mode = CipherMode.ECB; _crypt = aes.CreateEncryptor(Key, null); >>

Далее опишем метод для генерации payload’a сообщения:

/// 
/// Получить payload для установки конкретного цвета лампы ///
 /// Красный спектр /// Зелёный спектр /// Синий спектр /// Яркость лампы (от 0 до 100) /// Скорость смены эффектов (от 0 до 100) /// payload для установки конкретного цвета лампы public string GetRgbPayload(byte red, byte green, byte blue, byte brightness = 100, byte speed = 100) < var payload = new byte[16] < Header[0], Header[1], Header[2], Header[3], (byte)CommandType.Rgb, GroupId, 0, green, red, blue, brightness, speed, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 >; var result = new byte[16]; _crypt.TransformBlock(payload, 0, payload.Length, result, 0); return ConvertToHexString(payload); > private static string ConvertToHexString(IEnumerable payload) < return string.Join("", payload.Select(x =>x.ToString("X2").ToLower())); >

И также создадим перечисление доступных команд из приложения:

public enum CommandType : byte < /// 
/// Запрос на вступление в группу ///
 JoinGroupRequest = 1, /// 
/// Установить конкретный цвет лампы ///
 Rgb = 2, /// 
/// Установить режим свечения в такт музыки ///
 Rhythm = 3, /// 
/// Установить таймер работы лампы ///
 Timer = 4, /// 
/// ///
 RgbLineSequence = 5, /// 
/// Установить скорость работы эффекта ///
 Speed = 6, /// 
/// Установить яркость лампы ///
 Light = 7 >

В Program.cs создаем экземпляр класса нашего генератора и выводим в консоль сгенерированное сообщение:

using IStripLight; var lightController = new PayloadGenerator(); var result = lightController.GetRgbPayload(0, 0, 255, 50); Console.WriteLine(result);

Итак, генератор сообщений у нас теперь есть, проверим созданные сообщения на работоспособность.

Используем gatttool для отправки сообщений лампе

Для отправки сообщений лампе воспользуемся утилитой gatttool — она позволяет считывать и записывать характеристики GATT (Generic Attribute Protocol) для устройств, использующих Bluetooth low energy.

user@pi:~ $ sudo gatttool -I [ ][LE]> connect 43:d0:0c:e6:2b:20 Attempting to connect to 43:d0:0c:e6:2b:20 Connection successful [43:d0:0c:e6:2b:20][LE]> char-write-cmd 0x0009 ae066f229702720ca898a934839235f1

Яркость на лампе убавилась, а цвет поменялся на зелёный!

Вывод

В статье был проанализирован протокола общения приложения и лампы через реверс-инжиниринг android приложения и нативной библиотеки шифрования AES.

В результате было написано приложение для генерации сообщений для изменения цвета/яркости лампы.

В дальнейшем планируется написать кастомную интеграцию Home Assistant для управления лампой через UI интерфейс или при помощи автоматизаций.

krosh.tehnologia.info

Лампочка в фильтр для пищалок на сцене- защита. какой номин?

Заголовок сообщения: Лампочка в фильтр для пищалок на сцене- защита. какой номин?
Добавлено: Вт июл 21, 2009 03:43

Лампочка в фильтр для пищалок на сцене- защита. какой номинал брать? Как навскидку прикинуть?

У многих лабухов и не только после фильтров перед пищалкой (. или после пищалки- на минусовом проводке) стоит лампочка , иногда две последовательно для защиты от убивания пищалок (драйверов и прочего. ) — у одних 12 вольт 20 ватт, у других камазовская 24 вольт 21,5 ватт. У третьих — последовательно две 12 вольт по 20 ватт — в итоге получается ещё и 8 ом сопротивления вместо четырёх ом ( одной лампочки )

Какую лучше поставить , чтоб грамотно уберечься? как прикидывать номиналы?
Например у меня есть JBL MR-825 — колонки по 250 ватт-номинал, кратковременный пик 1000 ватт. 8 ом. И есть колонки 100 ватт
номинал, 150 ватт пик. и есть ещё 800 ватт 2000 ватт пик. — Почемуто думаю, что должно зависеть от этих мощностей при выборе.

Помогите разобраться пожалуйста

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср июл 22, 2009 15:55

Для начала нужно знать 4 цифры:
1. Мощность усилителя (максимальную) Pa
2. На каком сопротивлении нагрузки эта мощность развивается Rн
3. Сопротивление ВЧ головы Rhf
4. Максимальная долговременная мощность ВЧ головы, которую она может выдержать не сгорая Phf

Этот п. 4 — самый коварный, т.к. многие 50-100 ваттные головы (номинально) долговременно не держат и 15-20 Вт.

Если с этими цифрами есть определенность, то считаем так:
1. определяем максимальное выходное напряжение усилителя Ua=SQRT(Pa*Rн)
2. определяем максимальное допустимое напряжение на головке
Uhf=SQRT(Phf*Rhf)
3. Определяем напряжение, которое нужно погасить лампами
Uл=Ua-Uhf
4.Определяем суммарную мощность ламп Рл=Uл*Uhf/Rhf.

Например, 200 Вт усилитель на 8 Ом, ВЧ головка 25 Вт 8Ом, тогда получается лампы должны быть на 25.9 В мощностью 45.7 Вт — это две последовательные лампы 12 В 20 Вт.

Это, так сказать, основа. А дальше начинаются нюансы типа мягкого/жесткого клиппинга в усиле, компромиссы между степенью угандошивания звука и эффективностью защиты и т.д.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср июл 22, 2009 20:33

Супер! -спасибо за точную важную консультацию!

маленькие уточнительные вопросы:
1. знак «*» здесь обозначает умножение?
2. SQRT — как русскими словами в народе называется?
3. мощность каждой лампы -достаточно посмотреть надписи на лампе или важно найти измеритель мощности какой-нибудь и протестировать на убиваемость по мощности лампу?
4. при возможном использовании в нужные моменты жизни на каждом канале усилителя по две одинаковые колонки подключённых параллельно нужно будет сделать перерасчёт исходя из паспортных данных усилителя (при 4х омах колонок усил например даёт 265 ват на канал, а при 8ми омах 175 ват) и колонок (при их параллельном соединении как я понимаю: вместо родного сопротивления одной пищалки в одной колонке 8 ом получаем из параллельно подключённых колонок общее сопротивление двух пищалок — 4 ом) -верно?
или это уже глупости, и на самом деле достаточно прощётов, которые делались по Вашим рекомендациям на каждую отдельную колонку?

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср июл 22, 2009 20:59
Yogin писал(а):
2. SQRT — как русскими словами в народе называется?

(Даю три зеленых свистка — корень квадратный )

_________________
Если беспорядок на столе означает беспорядок в голове, то что же тогда означает пустой стол?

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср июл 22, 2009 21:35

Пожалуйста!
по п. 4: не надо пересчитывать сопротивления пищалок!
при параллельном соединении колонок в КАЖДОЙ из которых на ВЧ секции будет стоять лампочка для расчетов почти ничего не изменится, кроме, разве что максимального выходного напряжения усилителя (если 175 Вт на 8 Ом, то мах напряжение=37В, а если 265 Вт на 4 Ом, то мах напряжение=33В).
А сопротивление пищалки, которую будете защищать лампочкой просто измерьте тестером.
Лампочки достаточно подбирать по «надписи на заборе». Кстати, автомобильные лампы расчитаны на работу от 14,5 В

Заголовок сообщения:
Добавлено: Ср июл 22, 2009 22:03

ага- уяснил.
и на всякий случай практические рекомендации:
если есть выбор- последовательно подключить две лампочки по 12 вольт 20ти ватные или одну лампочку (камазовскую например) 24 вольт 40 ватт (не уверен правда, есть ли такие сорокаватные) , то чему отдать предпочтение- двум по 12вольт или одной 24 вольта?

P.S.: — сопротивление одной 12вольт- 4 ом (две по 12 вольт- от 6,6 до 8 ом получается тестером), 24 вольтовка одна- тож 4 ом

Заголовок сообщения:
Добавлено: Чт июл 23, 2009 00:28
Цитата:
Лампочка в фильтр для пищалок на сцене- защита. какой номинал брать? Как навскидку прикинуть?

И никакой инфо — что за пищалка — или драйвер, что за конструкция и тд и тп. Дайте название чтоль для начала.
Только не самих колонок.
Вот щас огород можно нагородить с этими лампочками.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Чт июл 23, 2009 14:54

их несколько моделей у меня — колонок много.
на днях сразу при возможности гляну и перепишу точные названия моделей пищалок моих.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Чт июл 23, 2009 21:52

кое что посмотрел уже:
в JBL 825MR стоят пищалки 95F-JBF
в P.A.S. RS-2.2 стоят пищалки DE-750/8
PEAVEY 22A

P.Audio PHT-408 или HT-408 (первая буква P в модели отличается красным цветом -поэтому или так или так- не могу понять. )

RSE TWEETER -range 2500-16000Hz , pover (DIN-RMS) 50W, impedance 8 ohm. -пишу, что вижу- модель не указана. — вообще не знаю, что за твиттера. — купил както уже с ними колонки.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Чт июл 23, 2009 22:43
Yogin писал(а):

если есть выбор- последовательно подключить две лампочки по 12 вольт 20ти ватные или одну лампочку (камазовскую например) 24 вольт 40 ватт (не уверен правда, есть ли такие сорокаватные) , то чему отдать предпочтение- двум по 12вольт или одной 24 вольта?
P.S.: — сопротивление одной 12вольт- 4 ом (две по 12 вольт- от 6,6 до 8 ом получается тестером), 24 вольтовка одна- тож 4 ом

В целом, по бубну две по 12В 20Вт или одну на 24В 40Вт. Главное соблюсти расчетный вольтаж и мощность.
А вот каким таким тестером удалось намерять 4Ома на автомобильной лампе 12В 20 Вт — мне удивительно!
У меня такая холодная лампа (штатная, автоТАЗовская) имеет 0,8 Ома. Да и вообще, разница в сопротивлении для холодных/горячих обычных ламп накаливания (не галогенных) в 8-10 раз — обычное дело.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пн июл 27, 2009 12:21

. и вопросик по физике- видимо я пропускал школу слишком часто:
подсоединяю две пищалки сразу в одну колонку — получаю больше высоких (так как одной пищалки маловато по громкости).

1- лучше последовательно или параллельно эти две пищалки паять?
2- если пищалки каждая по 50 ватт -две штучки, то последовательно- сколько ватт, и сколько ватт при параллельном их соединении?

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пн июл 27, 2009 13:10
Yogin писал(а):

. и вопросик по физике- видимо я пропускал школу слишком часто:
подсоединяю две пищалки сразу в одну колонку — получаю больше высоких (так как одной пищалки маловато по громкости).

1- лучше последовательно или параллельно эти две пищалки паять?
2- если пищалки каждая по 50 ватт -две штучки, то последовательно- сколько ватт, и сколько ватт при параллельном их соединении?

1. По какому это закону физики будет больше высоких ? Вы просто разделите подаваемую мощность на эти две пищалки. Подавалось 20 на одну — будет подаваться по 10 на каждую из двух.
2. Хоть при последовательном, хоть при параллельном, мощности пищалок будут складываться. А вот сопротивление будет при параллельном делится на количество пищалок, а при последовательном умножатся. И в любом случае вы измените расчётные параметры кроссовера таким образом, в одном случае сдвинув частоту раздела вниз, в другом вверх.
Может быть лучше с изучения физики начать, чем изобретать 5-и колёсный велосипед ?

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пн июл 27, 2009 14:19

это я не совсем корректно вероятно описал ситуацию:
точнее наверное так
так как колонки (низа и средние динамики) очень мощные, да и усилители мои позволяют вкочегарить, а одна пищалка была бы слабовата для такой мощи, то кто-то до меня (я второй хозяин- купил б.у.) уже изначально поставил две пищалки в данные колонки.
-Насколько я понимаю выражение «подающиеся с фильтра на пищалки 20 ватт разделятся на два (по 10 ватт на каждую пищалку)» , то оно актуально, если ручка громкости на усилителе дальше не крутится. Но мощи усилком я ведь могу добавлять.

Или Вы хотите сказать, что фильтр пищалок при любой подаваемой на него мощности отсекает просто лишнее и не пропустит больше двадцати ватт вплоть до самосгорания?

физика не обращайте внимания- я образно о ней. на самом деле хотя мои знания не совершенны в разных науках, но всё не так уж и плохо- просто я в чём-то сомневаюсь иногда, иногда забываю, иногда кое чего действительно не знаю,- а общение развеивает сомнения, поддерживает память и добавляет знаний.
Поэтому предлагаю продолжать разговор по пищалкам- не хочу к учебнику

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пн июл 27, 2009 15:38
Yogin писал(а):

Или Вы хотите сказать, что фильтр пищалок при любой подаваемой на него мощности отсекает просто лишнее и не пропустит больше двадцати ватт вплоть до самосгорания?

Фильтр обрезает всё до/после определённой частоты с определённой крутизной спада. Мощность фильтр не ограничивает.

Yogin писал(а):
Поэтому предлагаю продолжать разговор по пищалкам- не хочу к учебнику

Всё таки лучше почитать, чем я буду пересказывать тут учебник. В интернете полно различных статей на эту тему на разных языках и разной сложности.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пн июл 27, 2009 16:16
Mike писал(а):
Yogin писал(а):

Всё таки лучше почитать, чем я буду пересказывать тут учебник. В интернете полно различных статей на эту тему на разных языках и разной сложности.

ок — я сдаюсь перечитываю уже. но опять же- всё ок- пока было забыто только о правилах суммы мощности

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пн июл 27, 2009 16:49
Yogin писал(а):
Mike писал(а):
Yogin писал(а):

Всё таки лучше почитать, чем я буду пересказывать тут учебник. В интернете полно различных статей на эту тему на разных языках и разной сложности.

ок — я сдаюсь перечитываю уже. но опять же- всё ок- пока было забыто только о правилах суммы мощности

Изначально начните оперировать понятием чувствительность динамика. Далее существуют решения как рупора для ВЧ и пр. приблуды что дает возможность рассматривать все эти системы совсем в другом ракурсе.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Вт июл 28, 2009 00:14

на чувствительность обращаю всегда внимание обязательно- старая болезнь «вечная нехватка громкости и жадность к ней» -так как знаю, что ваттами без чувствительности не определить заочно, насколько громкий динамик покупаю.
Но как это использовать далее- я не знаю.
разве что могу ещё рассчитать давление динамика взависимости от подаваемой на него мощности: при каждом удвоении мощности от начального 1го ватта к чувствительности динамика надо прибавлять по 3дб.

Как ещё использовать понятие чувствительности? -расскажите пожалуйста.

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пт июл 31, 2009 03:41

теперь самый главный вопрос:
точно подобрать лампочки к полученым результатам вычислений не представляется возможным.
Каким принципом в данном случае будет правильным руководствоваться- подбирать по напряжению и по мощности лампочки, чтоб они были чуть ниже полученных результатов рассчётов или чуть выше этих рассчётных результатов, чтоб максимально бережно отнестись к пищалкам? а может с нюансами-по вольтам выше, а по ваттам ниже или наоборот?

например: результаты вычислений- 30 вольт, 90 ватт лампочка должна быть по рассчётам. В наличии имеются четыре варианта: 24 и 36 вольт, 80 и 100 ватт лампочки.
Что выбрать- 24 вольт 80 ватт , 24 вольт 100 ватт , 36 вольт 80 ватт , или 36 вольт 100 ватт ?

Заголовок сообщения:
Добавлено: Пт сен 18, 2009 20:16

Если так будешь считать — то пищалкам точно каюк
Могу поделится личным опытом по поводу использования лампочек в качестве защиты — если нужно в имеющиеся колонки добавить защиту, то придется пересчитывать и переделывать кроссовер полностью. В основной массе коммерческих изделий схема кроссовера обычно выбрана только из соображений экономических. Максимально упрощена и конечно совсем не настроена. Иногда даже вообще не соответсвует ни сопротивлению динамиков и это все в моделях заводских и не самых дешевых. Так что все померять, посмотреть в справочник и считать от начала. Только тогда можно выбрать подходящие параметры и обеспечить нормальную и долговременную работу на предельных режимах. Без этого попытка просто установить любые дампочки приводит либо к сильному изменению звучания колонок или просто не обеспечивает никакой защиты, а иногда драйвера просто работают как бы через компрессор. Но даже полностью расчитаный и правильно собраный кроссовер с лампочками никогда не дает гарантии что драйвер не выйдет из строя — не очень длительный сигнал высокой частоты или возбуждение легко убивает почти любой драйвер. Он умирает не просто от повышеного напряшения, а и от недостаточно крутом фильтре кроссовера и от перегрева при длительной работе и достатосно упрощенной конструкции. Ещё у нас становится нормой катать на публику как правило аппарат минимальной мощности и весьма среднего качества — все хотят подешевле, но с красивыми и правильными названиями. Вот и выходит что на колонку в 300 W — 8 ом реально вываливается все 500 и не кратковременно, а практически постоянно — т.е. несколько часов и ещё и эквализацией добавив и низа и верха — от этого и начинает отрывать поводки от низов и гореть верха.
Короче не парьтесь ребята — копите деньги, покупайте нормальную аппаратуру и учитесь её правильно использовать — и тогда не надо будет изобретать полутора колесный велик с лампочками и читать учебники по давно забытой физике

Заголовок сообщения: лампочки на пищалки
Добавлено: Сб сен 19, 2009 02:54

Интерессная хорошая рекомендация- пересмотреть все свои фильтра. Но на практике не так уж часто они горят и звук устраивает вполне,- просто жалко бывает, когда оно всё же горит. Вот недавно JBL с родными лампочками — 2 дина в колонке погорели, а пищалку спасла лампочка перегорев вместо пищалки, — хоть это радует -при том, что проблему создал усилитель- критических нагрузок не было. -Всё в мире бывает. Даю в аренду аппарат изза вечной потребности в деньгах- там тож за всем не уследишь, особенно, когда тебя нет во время юзания оного.
Пока все пищалки с лампочками и переведённые на лампочки чувствуют себя хорошо
Привожу в одном тексте собраный воедино материал с вопросами и ответами о лампочках в фильтра- для тех, кому приспичит, как и мне:

Лампочки в фильтра для пищалок

Для начала нужно знать 4 цифры:
1. Мощность усилителя (максимальную) Pa
2. На каком сопротивлении нагрузки эта мощность развивается Rн
3. Сопротивление ВЧ головы Rhf
4. Максимальная долговременная мощность ВЧ головы, которую она может выдержать не сгорая Phf

Этот п. 4 — самый коварный, т.к. многие 50-100 ваттные головы (номинально) долговременно не держат и 15-20 Вт.

Если с этими цифрами есть определенность, то считаем так:
1. определяем максимальное выходное напряжение усилителя Ua=SQRT(Pa*Rн)
2. определяем максимальное допустимое напряжение на головке
Uhf=SQRT(Phf*Rhf)
3. Определяем напряжение, которое нужно погасить лампами
Uл=Ua-Uhf
4.Определяем суммарную мощность ламп Рл=Uл*Uhf/Rhf.

Например, 200 Вт усилитель на 8 Ом, ВЧ головка 25 Вт 8Ом, тогда получается лампы должны быть на 25.9 В мощностью 45.7 Вт — это две последовательные лампы 12 В 20 Вт.

Это, так сказать, основа. А дальше начинаются нюансы типа мягкого/жесткого клиппинга в усиле, компромиссы между степенью угандошивания звука и эффективностью защиты и т.д.

SQRT — Square Root — корень квадратный

при возможном использовании в нужные моменты жизни на каждом канале усилителя по две одинаковые колонки подключённых параллельно нужно будет сделать перерасчёт исходя из паспортных данных усилителя (при 4х омах колонок усил например даёт 265 ват на канал, а при 8ми омах 175 ват) и колонок (при их параллельном соединении как я понимаю: вместо родного сопротивления одной пищалки в одной колонке 8 ом получаем из параллельно подключённых колонок общее сопротивление двух пищалок — 4 ом) -верно?
или это уже глупости, и на самом деле достаточно прощётов, которые делались по Вашим рекомендациям на каждую отдельную колонку?
— не надо пересчитывать сопротивления пищалок!
при параллельном соединении колонок в КАЖДОЙ из которых на ВЧ секции будет стоять лампочка для расчетов почти ничего не изменится, кроме, разве что максимального выходного напряжения усилителя (если 175 Вт на 8 Ом, то мах напряжение=37В, а если 265 Вт на 4 Ом, то мах напряжение=33В).
А сопротивление пищалки, которую будете защищать лампочкой просто измерьте тестером.
Лампочки достаточно подбирать по «надписи на заборе». Кстати, автомобильные лампы расчитаны на работу от 14,5 В

теперь самый главный вопрос:
точно подобрать лампочки к полученым результатам вычислений не представляется возможным.
Каким принципом в данном случае будет правильным руководствоваться- подбирать по напряжению и по мощности лампочки, чтоб они были чуть ниже полученных результатов рассчётов или чуть выше этих рассчётных результатов, чтоб максимально бережно отнестись к пищалкам? а может с нюансами-по вольтам выше, а по ваттам ниже или наоборот?

например: результаты вычислений- 30 вольт, 90 ватт лампочка должна быть по рассчётам. В наличии имеются четыре варианта: 24 и 36 вольт, 80 и 100 ватт лампочки.
Что выбрать- 24 вольт 80 ватт , 24 вольт 100 ватт , 36 вольт 80 ватт , или 36 вольт 100 ватт ?

-судя по получившимся цифрам можно поставить либо 24 В 80 Вт — она даст небольшое увеличение максимальной мощности на 0,9 дБ.
Либо 36 В 100 Вт — она даст снижение максимальной мощности на 0,6 дБ.
Остальные лампы почти вдвое не добирают по требуемой мощности.
Еще важный момент — отношение сопротивлений горячей лампы и холодной. Чем оно больше — тем лучше. В первом приближении чем более белым светом горит лампа, тем выше у нее это отношение. Холодная лампа измеряется любым тестером, у которого ток через проверяемое сопротивление не бльше 10 мА.
Горячая — примерно можно посчитать по формуле R=(U^2)/P.
Думаю, что 36 В 100 Вт будет хуже.

я так понимаю: R -это горячее сопротивление лампы, U -это родной вольтаж, написаный на лампочке? — в скобках вольтаж в квадрате (то есть во второй степени)- верно? . и разделить на «Р» — что это за величина?

Р — это номинальная мощность лампочки, написанная на ее корпусе.
В остальном — все верно.

какие лампочки лучше рассматривать -судя по практике или предположениям? — обычные лампы накаливания, галлогеновые или галогенки ксеноновые? — или без разницы?

есть ли разница, если я подберу не две одинаковые лампочки по параметрам, а одну 12 вольт 50 ватт, и вторую к ней последовательно 12 вольт 35 ватт? — в сущности получу в итоге те же 24 вольта 85 ватт, но может важно почемуто две по 42,5 ватт именно?- чтоб в точности одинаковые.

Сам не пробовал, но по предположениям галогенки будут лучше, т.к. у них более высокая рабочая температура, и бОльшее отношение сопротивлений горячая/холодная лампа. То же касается галогенки «под ксенон». Настоящий ксенон (газоразрядный) — тут вообще никаким боком.

По поводу как набрать напряжение и мощность разными лампами:
1. Если Вам нужно разобраться — купите себе разных лампочек, батареек, тестеров, напишите закон Ома на всех видных местах — и экспериментируйте.
2. Если нужен результат — всегда соединяйте параллельно и последовательно только одинаковые лампы.

Защита ВЧ динамика от перегрузки

Как правило, если акустическая система спроектирована правильно, и грамотно эксплуатируется, то не возникает никаких проблем с надежностью. Однако, довольно часто некоторые «любители» музыки включают свою акустику, что называется, на «всю катушку». При этом страдают не только ближайшие соседи, но и весь дом. Очень часто в такой ситуации динамики не выдерживают и сгорают, причем высокочастотные динамики горят чаще всего. Почему ВЧ-динамики горят чаще всего? Ну, во-первых, не всегда горят именно высокочастотники, иногда горят басовики и среднечастотники. Но все же, (во-вторых) – пищалки горят довольно таки часто!

При подведении к динамику номинальной мощности звуковая катушка нагревается до температуры примерно 90-100 о С (иногда и более), совершенно ясно, что это высокая температура (эти справочные данные взяты из книги И. Алдошиной «Электродинамические громкоговорители»). Причем звуковые катушки у низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных динамиков нагреваются с разной скоростью, это обусловлено так называемой «тепловой постоянной времени» динамика. У низкочастотного динамика с номинальной мощностью более 30 вт тепловая постоянная составляет 15-20 секунд, т.е. при подведении номинальной мощности к динамику звуковая катушка нагреется до расчетной температуры за 15-20 секунд. У среднечастотного динамика с номинальной мощностью 15-25 Вт тепловая постоянная времени составляет примерно 5-6 секунд. И, наконец, у высокочастотного динамика тепловая постоянная равна примерно полторы секунды! Это означает, что в случае перегрузки высокочастотного динамика звуковая катушка сгорит почти за одну секунду. Поэтому пищалки и «вылетают» достаточно часто.

Очевидно, что тепловая постоянная времени зависит от частоты сигнала, но также зависит и от диаметра провода, которым намотана звуковая катушка. Так, у низкочастотных динамиков звуковая катушка обычно намотана проводом Ø0,25-0,35 мм, у среднечастотных – Ø0,14-0,16 мм, у высокочастотных динамиков диаметр провода Ø0,10 мм или чуть меньше. Чем тоньше провод – тем меньше тепловая постоянная и, соответственно, меньше времени потребуется для выхода динамика из строя при перегрузке. Сравним три высокочастотных динамика одинаковой мощности с разными сопротивлениями : 6ГДВ-4-8 (полное сопротивление 8 Ом), 6ГДВ-6-16 (16 Ом) и 6ГДВ-6-25 (25 Ом). У динамика с сопротивлением 8 Ом звуковая катушка намотана проводом Ø0,10 мм, у динамика с сопротивлением 16 Ω звуковая катушка намотана проводом Ø0,08 мм, а у динамика с сопротивлением 25 Ом применен еще более тонкий провод. В контексте сказанного выше очевидно, что при одинаковых перегрузках первым «сгорит» динамик с сопротивлением 25 Ом, как самый ненадежный из трех упомянутых здесь динамиков. А самый надежный из этой троицы – это динамик с сопротивлением 8 Ом (т.е. 6ГДВ-4-8).

Динамики горят не только от перегрузки во время прослушивания громкой музыки. Иногда это происходит из-за несовершенства усилителей мощности. При включении питания в оконечном усилителе мощности происходят так называемые «переходные процессы», из-за которых напряжение на выходе усилителя может колебаться в течение (1-2)-х секунд. Причем амплитуда такого колебания может приближаться к напряжению питания оконечного усилителя, а это составляет ±(20-40) в. В этом случае в колонках слышен громкий щелчок при включении питания. Аналогичные переходные процессы возникают и при выключении питания. Так вот, очень часто достаточно одного такого «щелчка», чтобы сжечь высокочастотный динамик. Многие усилители мощности старого образца имеют такой недостаток, особенно этим грешит усилитель 70-х годов «Радиотехника УКУ-020» рижского радиозавода. В современных усилителях эти недостатки устранены тем, что колонки подключаются к выходу усилителя мощности через контакты реле, которое включается с задержкой 3-4 секунды после подачи напряжения питания, и выключаются сразу после отключения. В результате переходные процессы в усилителе мощности не передаются на колонки.

В эстрадной акустике высокочастотные динамики, как правило, подключаются непосредственно к отдельному каналу усилителя, т.е. без традиционных разделительных фильтров. Контролировать мощность, подаваемую на высокочастотный канал в такой ситуации часто не удается, поэтому надежность (и защита от перегрузки) высокочастотных динамиков в эстрадной акустике является значительно более актуальной проблемой.

В общих чертах проблема обозначена. Расскажем здесь об одном интересном способе защиты высокочастотных динамиков от перегрузки.

В некоторых модификациях акустических систем типа S-30 использован индикатор перегрузки, при возникновении перегрузки на лицевой панели акустической системы загорается светодиод. Однако данная система является лишь индикатором, она только информирует о перегрузке, но не защищает динамики от нее.

В акустических системах высшего класса сложности «Кливер 150АС-009» и «Корвет 150АС-001» применена следующая система защиты динамиков. В случае возникновения перегрузки к динамику с помощью реле последовательно подключается дополнительное сопротивление, в итоге – мощность на динамике снижается. Подобная система применена отдельно к высокочастотному и среднечастотному динамику в упомянутых АС. Низкочастотный динамик в этих системах подключен через плавкий предохранитель. Заинтересовавшийся читатель может найти эти схемы в справочниках или в паспортах на эти акустические системы.

Некоторые радиолюбители часто применяют для защиты высокочастотных динамиков лампы накаливания, которые необходимо подсоединять последовательно с динамиком (речь идет о миниатюрных низковольтных лампах накаливания), на рис. 1 показана такая схема.

Эта системы защиты работает следующим образом. При малых мощностях через нагрузку протекает небольшой ток, из-за этого нить накаливания лампы не разогревается, и поэтому сопротивление лампы достаточно низкое. В такой ситуации лампа почти не оказывает влияния на работу ВЧ-динамика. Если же мощность возрастает, и ток через нагрузку увеличивается, то это приводит к тому, что нить накаливания лампы раскаляется, лампа начинает светиться, а сопротивление лампы при этом резко возрастает. Из схемы видно, что лампа с динамиком представляет собой делитель, как оказывается, с переменным коэффициентом деления. Чем больше ток через нагрузку, тем больше сопротивление лампы, и тем больше падение напряжения на лампе U_л, соответственно падение напряжения на динамике U_д – уменьшается относительно к общему напряжению U_о, т.е. происходит автоматическое ограничение мощности на динамике, это и означает, что система защиты срабатывает. Это почти что «компрессор-лимитер»!

Принцип работы такой системы защиты достаточно простой, однако – как рассчитать параметры лампы? Иными словами, как правильно выбрать вольтаж лампы накаливания и ее мощность? Вот, что называется, вопрос «по существу», именно этим мы и займемся далее.

Рис. 1. Схема подсоединения лампы накаливания для защиты ВЧ-динамика от перегрузки. РФ – разделительный фильтр высокочастотного звена, Л – лампа накаливания (R_л – сопротивление лампы), Гр. – ВЧ-динамик (R_г – полное сопротивление динамика), U_л (в) – напряжение на лампе, U_д (в) – напряжение на динамике, U_о (в) – общее напряжение на нагрузке. Пояснения в тексте.

Здесь будут изложены «Упрощенный расчет» параметров лампы накаливания, обеспечивающей защиту от 4-х кратной перегрузки ВЧ-динамика и так называемый «Поверочный расчет». Поверочный расчет будет интересен любителям математики. Он представляет собой полный и общий расчет, который позволяет рассчитать, при произвольно заданной лампе, своего рода «перегрузочную характеристику» системы защиты, т.е. допустимую величину перегрузки и степень ослабления сигнала при различных уровнях мощности.

Упрощенный расчет

Демонстрацию расчета проведем на конкретном динамике. Выберем для примера высокочастотный динамик 6ГДВ-6-25, этот 25-ти омный динамик рижского радиозавода используется в некоторых модификациях системы S-90 и S-100 с общим сопротивлением колонок 8 Ом.

Будем считать, что номинальная мощность его равна 6 Вт, а полное сопротивление 25 Ом. Представим на мгновение, что динамик подключен к усилителю напрямую, и зададим вопрос: «При каком напряжении этот динамик будет потреблять мощность, равную номинальной, т.е. 6 Вт»? Рассчитать это напряжение очень просто:

где:
N_н (Вт) – номинальная мощность динамика,
R_г (Ом) – полное сопротивление динамика.

Совершенно ясно, что если на этот динамик подать напряжение 12 В, то потребляемая им мощность составит 6 Вт. Очевидно также, что если на динамик подать напряжение вдвое больше, т.е. 24 вольта, то мощность на динамике возрастет в 4 раза! Это обусловлено тем, что мощность на динамике (или любой другой нагрузке) пропорциональна квадрату напряжения :

где:
N (Вт) – мощность на динамике,
U_д (В) – напряжение на динамике,
R_г (Ом) – полное сопротивление динамика.

А теперь вообразите, что последовательно с динамиком 6ГДВ-6-25 подключена лампа накаливания 12 В/6 Вт. Такая лампы выбрана не случайно, т.к. динамик 25ГДВ-6-25 при напряжении 12 В развивает мощность 6 Вт. Короче, если теперь на динамик с лампой (см. рис. 1) подать напряжение 24 В, то это напряжение поделиться поровну между лампой и динамиком, т.е. по 12 В на лампу и на динамик.

Таким образом, в данном конкретном случае применение лампы с рабочим напряжением 12 вольт и мощностью 6 Вт обеспечивает защиту динамика 6ГДВ-6-25 от 4-х кратной перегрузки.

Озвучим общую формулировку. Для обеспечения защиты от 4-х кратной перегрузки мощность лампы накаливания должна равняться номинальной мощности ВЧ-динамика, а рабочее напряжение лампы должно быть равно напряжению, при котором динамик потребляет номинальную мощность. Итак, весь расчет сводится всего к одной формуле, а именно к формуле (1).

Очевидно, что применение лампы накаливания в качестве защиты приведет к некоторому ослаблению звукового давления высокочастотного динамика. Упрощенный расчет, показанный здесь, не дает возможности определить степень ослабления звукового давления при разных мощностях. Для радиолюбителей, желающих знать полную характеристику такой системы защиты, рекомендуем ознакомиться с «Поверочным расчетом».

Поверочный расчет

Лампа накаливания является в данном случае переменным сопротивлением и обеспечивает защиту высокочастотного динамика. Для того, чтобы математически рассчитать своего рода «перегрузочную характеристику» такой системы защиты необходимо знать характеристику лампы, а именно нужно знать .

Несколько слов нужно сказать об обозначениях миниатюрных ламп накаливания. Характеристика лампы обозначается всегда двумя параметрами. Существует два способа обозначения ламп накаливания : либо это напряжение и мощность, либо – напряжение и ток. Приведем примеры. Так, лампа «12 В/4 Вт» имеет рабочее напряжение 12 В и мощность 4 Вт. Другой пример, лампа «6,5 В/0,3 А» рассчитана на рабочее напряжение 6,5 Вт и рабочий ток 0,3 А. Очевидно, что зная рабочий ток и напряжение лампы, всегда можно рассчитать мощность лампы (покажем это на примере лампы «6,5 В/0,3 А») :

где:
N_л (Вт) – мощность лампы накаливания,
U_рл (в) – рабочее напряжение лампы,
I_рл (А) – рабочий ток лампы.

Прежде, чем приступать к расчету системы защиты, как уже было сказано, определим экспериментально так называемую накаливания (т.е. зависимость сопротивления лампы от напряжения на лампе). Делается это следующим образом. Лампу накаливания следует подключить к источнику питания, затем нужно изменять напряжение на лампе и одновременно измерять ток, протекающий через лампу (схему приводить здесь не имеет смысла из-за простоты). Напряжение может изменяться от нуля до максимального значения, которое равно рабочему напряжению лампы. Таким образом, получается зависимость . Теперь осталось рассчитать сопротивление лампы, используя закон Ома :

где:
R_л (Ом) – сопротивление лампы накаливания,
U_л (В) – напряжение на лампе,
I_л (А) – ток, протекающий через лампу.

Получим описанным способом характеристики для следующих семи миниатюрных ламп накаливания: 3,5 В/0,26 А, 6,5 В/0,3 А, 6 В/5 Вт, 12 В/1,5 Вт, 12 В/4 Вт, 12 В/10 Вт и 26 В/0,12 А.

Таблица 1. Характеристики некоторых миниатюрных низковольтных ламп накаливания

3,5 В 0,26 А	Uл (В)	0	1	2	3	3,5
	Iл (А)	—	0,14	0,20	0,24	0,26
	Rл (Ом)	1,8	7,1	10	12,5	13,5
6,5 В 0,3 А	Uл (В)	0	1	2	3	4	5	6,5
	Iл (А)	—	0,11	0,16	0,20	0,23	0,27	0,30
	Rл (Ом)	2,5	9,1	12,5	15	17,4	18,5	21,6
6 В 5 Вт	Uл (В)	0	1	2	3	4	5	6
	Iл (А)	—	0,32	0,43	0,51	0,59	0,66	0,72
	Rл (Ом)	1,1	3,1	4,6	5,9	6,8	7,6	8,3
12 В 1,5 Вт	Uл (В)	0	2	4	6	8	10	12
	Iл (А)	—	0,08	0,12	0,15	0,18	0,20	0,21
	Rл (Ом)	6,5	25	33,3	40	44,4	50	57
12 В 4 Вт	Uл (В)	0	2	4	6	8	10	12
	Iл (А)	—	0,14	0,17	0,21	0,24	0,27	0,29
	Rл (Ом)	4,8	14,3	23,5	28,5	33,3	37	41,4
12 В 10 Вт	Uл (В)	0	2	4	6	8	10	12
	Iл (А)	—	0,30	0,40	0,49	0,56	0,63	0,69
	Rл (Ом)	1,8	6,7	10	12,2	14,3	15,9	17,4
26 В 0,12 А	Uл (В)	0	5	10	15	20	26
	Iл (А)	—	0,05	0,07	0,09	0,11	0,12
	Rл (Ом)	21	100	143	167	182	217

Комментарий. Характеристики ламп, полученные экспериментально, приведены в таблице № 1. В левом столбце приведены обозначения ламп. Справа – характеристики ламп. Для каждой лампы приведены три строки : U_л, (в) – напряжение на лампе, I_л, (А) – ток, протекающий через лампу и R_л, (Ом) – сопротивление лампы. Первые две строки – это измеренные параметры, а третья строка (R_л) – это расчетная величина, полученная по формуле (4). При нулевом напряжении ток естественно не измерялся, а просто было измерено сопротивление лампы напрямую (тестером).

Посмотрим характеристику лампы «3,5 В/0,26 А». При нулевом напряжении сопротивление лампы равно 1,8 Ом, при напряжении 1 В – сопротивление равно 7,1 Ом, при напряжении 2 В – сопротивление равно 10 Ом, при напряжении 3 Вв – сопротивление равно 12,5 Ом и, наконец, при напряжении 3,5 В – сопротивление составило 13,5 Ом.

Если попытаться занести все семь характеристик на один график – то ничего хорошего из этого не получится – характеристики разных ламп «разбегутся» в разные стороны. Поэтому очевидно, что напрямую использовать их в математическом расчете не представляется возможным, т.к. эти характеристики имеют очень большой разброс по напряжениям и сопротивлениям. Однако есть и общие черты, а именно отношение максимального сопротивления лампы к минимальному сопротивлению – есть величина примерно одинаковая для всех ламп!

Характеристики различных ламп в таблице № 1 приведены в абсолютных величинах. Преобразуем эти характеристики следующим образом. Сначала введем безразмерные параметры:

u = Uл / Uрл (5)

r = Rл / Rрл (6)

u – относительное напряжение на лампе,
U_л (Вв) – «текущее» напряжение на лампе,
U_рл (В) – рабочее напряжение лампы (т.е. максимально допустимое),
r – относительное сопротивление лампы,
R_л (Ом) – «текущее» сопротивление лампы,
R_рл (Ом) – максимальное сопротивление лампы (т.е. сопротивление при максимально допустимом напряжении).

Пересчитаем характеристики ламп в таблице №1 в «безразмерный» вид по формулам (5) и (6). Оказывается, в безразмерном виде характеристики всех приведенных ламп почти совпали. Не будем показывать эти характеристики в новой таблице, а представим их на графике, см. рис.2. Характеристики для всех семи ламп «уложились» в узкую заштрихованную область между двумя пунктирными линиями на графике. Очевидно, что диапазон всех характеристик (в безразмерных величинах) стал одинаковый – от нуля до единицы. Толстая сплошная линия – это некая средняя характеристика, она «проходит» через середину заштрихованной области. На графике видно, что эта кривая выходит за пределы «единицы». Такая апроксимация характеристики за пределы u>1,0 сделана специально, т.к. при расчете системы защиты возможен вариант, когда напряжение на лампе окажется больше рабочего напряжения лампы. Поэтому средняя характеристика лампы апроксимирована до значения u=1,3. Практика показывает, что миниатюрные лампы накаливания способны выдерживать напряжения, превышающие расчетные на 30%. Совершенно ясно, что при напряжении u>1,0 относительное сопротивление тоже окажется больше единицы, т.е. r>1,0.

Теперь осталось представить полученную кривую осредненной безразмерной характеристики лампы накаливания (речь идет о толстой сплошной линии на рис. 2) как график некоторой функции, заданной математической формулой, и тогда можно осуществить поверочный расчет системы защиты. Не будем приводить здесь подробные математические выкладки, а покажем лишь конечный результат. Для любителей математики отметим, что задача была решена методами так называемого «интерполяционного полинома». Итак, осредненная безразмерная характеристика лампы накаливания описывается следующей формулой:

Рис. 2. Характеристика ламп накаливания в безразмерных единицах. Заштрихованная область – зона разброса характеристик выбранных ламп, толстая сплошная линия посередине – осредненная характеристика. Пояснения в тексте.

r = 0,1153+1,8333u-0,7153u 2 -3,1184u 3 +5,3086u 4 -2,9509u 5 +0,5262u 6 (7)

r – относительное сопротивление лампы,
u – относительное напряжение на лампе.

Следует отметить, что данная формула (с некоторым приближением) справедлива для любой миниатюрной низковольтной лампы накаливания. Нужно также сказать, что максимальное отклонение заштрихованной области от осредненной линии (см. рис. 2) не превышает 15%, поэтому точность приведенной формулы составляет ±15%. Отметим, что эта формула получена на основе экспериментальных данных, приведенных в таблице № 1.

Теперь, наконец, можно приступить к изложению ПОВЕРОЧНОГО РАСЧЕТА системы защиты.

Постановка задачи. Пусть имеется высокочастотный динамик. Демонстрацию расчета будем проводить на динамике 6ГДВ-6-25. Предположим, что в качестве защиты выбрана миниатюрная лампа накаливания «12в х 6вт». Итак, исходные данные: N_н=6 Вт – номинальная мощность ВЧ-динамика, R_г=25 Ом – полное сопротивление ВЧ-динамика, U_рл=12 В – рабочее напряжение лампы, N_л=6 Вт – мощность лампы.

Требуется рассчитать «перегрузочную характеристику» системы защиты, т.е. . Кроме того, следует определить : общее сопротивление высокочастотного звена R_о (Ом), спад чувствительности ВЧ-динамика S (дБ) и напряжение на лампе U_л (В) при различных мощностях. Напряжение на лампе знать необходимо, чтобы быть уверенным, что это напряжение не превышает допустимого (или рабочего) для выбранной лампы.

Расчет заключается в следующем. Необходимо задать мощность на динамике при отключенной лампе, а затем следует рассчитать мощность на динамике при том же напряжении на выходе усилителя мощности и подсоединенной лампе. Соотношение мощностей на динамике «с лампой» и «без лампы» и будет характеризовать эффективность системы защиты.

Сразу оговоримся, что мощности будем рассчитывать в относительных единицах, т.к. это очень удобно для анализа результатов. Введем «коэффициент перегрузки», и обозначим его буквой «k». Данный коэффициент представляет собой отношение мощности, которую потребляет динамик «при отключенной лампе», к номинальной мощности динамика. Например, если k=1, то это означает, что усилитель «выдает» на выходе напряжение, при котором динамик «без лампы» потребляет мощность, равную номинальной, т.е. 100% ; если k=3, то это означает, что усилитель «выдает» на выходе напряжение, при котором на динамик «без лампы» будет подана мощность, превышающую номинальную в 3 раза, или 300% и т.д. Аналогично введем параметр «относительная мощность» на динамике, обозначим его как «n_д». Данная величина есть отношение мощности, которую динамик потребляет при включенной лампе, к номинальной мощности динамика. Величина «n_д» является тоже относительной, как и коэффициент «k». Целью задачи является определение для различных коэффициентов перегрузки «k» относительной мощности «n_д». По сути, зависимость величины «n_д» от коэффициента «k» и есть искомая «перегрузочная характеристика».

Как было сказано выше, перегрузочная характеристика складывается из множества расчетных точек; для каждого коэффициента «k» имеется свое значение относительной мощности «n_д». Данный расчет следует проводить на компьютере или на программируемом калькуляторе. Покажем расчет (в ручном режиме) только одной «точки» на перегрузочной характеристике.

Для примера зададим коэффициент k=2. Это означает, что на данном режиме нагрузка (точнее перегрузка) на динамике «без лампы» составит 200%. Теперь рассчитаем относительную мощность на динамике и все «промежуточные» параметры. Далее изложим алгоритм решения задачи.

1. Определим сопротивление лампы при рабочем напряжении лампы:

где: R_рл (Ом) – сопротивление лампы при рабочем напряжении лампы, U_рл= 12 В – рабочее напряжение лампы, N_л= 6 Вт – мощность лампы.

1. Определим общее напряжение на нагрузке:

Uо = √kN_нR_г = √2х6х25 = 17,32 ≈17,3 В (9)

U_о (В) – общее напряжение на нагрузке,
k=2 – заданный коэффициент перегрузки,
N_н=6 Вт – номинальная мощность динамика,
R_г=25 Ом – полное сопротивление динамика.

1. Для дальнейшего расчета необходимо знать сопротивление лампы (для выбранного режима k=2), однако оно неизвестно. Более того, его предстоит рассчитать. В такой ситуации в математике применяют, так называемый, «метод последовательных приближений», т.е. первоначально неизвестная величина задается произвольно, а затем уточняется последующим расчетом. Расчет ведется до «схождения» результата. Покажем, как «работает» этот метод на практике. Произвольно зададим сопротивление лампы, равное, например, одному Ому, т.е.:

Индекс будет показывать «номер» расчета. В данном случае поставлен индекс «0», т.к. расчета как такового еще не было проведено.

1. Определим общее сопротивление нагрузки:

Rо = Rл + Rг = 1 + 25 = 26 Ом (10)

где: R_л (Ом) – сопротивление лампы, в данном случае вместо R_л подставлено значение R_л0, в последующих расчетах вместо R_л будет подставляться величина, расcчитанная по формуле (13); R_г=25 Ом – полное сопротивление динамика.

1. Определим напряжение на динамике:

где:
U_о (В) – общее напряжение на нагрузке,
R_г= 25 Ом – полное сопротивление динамика,
R_о= 26 Ом – общее сопротивление нагрузки, которое следует из формулы (10).

1. Определим напряжение на лампе:

Uл = Uо – Uд = 17,3-16,6 = 0,7 В (12)

где:
U_о (В) – общее напряжение на нагрузке,
U_д (В) – напряжение на динамике.

1. Теперь, используя формулу (5), рассчитаем относительное напряжение на лампе:

u = Uл/Uрл = 0,7/12 = 0,0583

где:
U_л (В) – «текущее» напряжение на лампе,
U_рл (В) – рабочее напряжение лампы.

1. Используя формулы (6) и (7), определим сопротивление лампы:

Rл1 = Rрл (0,1153+1,8333u-0,7153u 2 -3,1184u 3 +5,3086u 4 -2,9509u 5 +0,5262u 6 ) = 24 · (0,1153+1,8333 · 0?0583 – 0,7153 · 0,0583 2 – 3,1184 · 0,0583 3 5,3086 · 0,0583 4 – 2,9509 · 0,0583 5 + 0,5262 · 0,0583 6 = 5,26 ≈ 5,3 Ом (13)

Индекс «1» означает в данном случае первый расчет. После первого приближения сопротивление лампы составило R_л1»5,3 Ом; R_рл=24 Ом – следует из формулы (8). Итак, теперь нужно повторить расчеты по пунктам 4, 5, 6, 7 и 8, используя в качестве сопротивления лампы уточненную величину R_л1=5,3 Ом:

R0 = Rл + Rг = 5,3 + 25 = 30,3 Ом

Uд = U0 · (Rг/R0) = 17,3 · (25/30,3) ≈ 14,3 В

u = Uл/Uрл = 0,25

Rл2 ≈ 12 Ом

В данном случае имеем расчет «по циклу». Первоначально сопротивление лампы было задано R_л0=1 Ом, после первого расчета сопротивление лампы составило R_л1=5,3 Ом, второе приближение дало результат R_л2=12 Ом. Пропустим расчетные выкладки и покажем лишь последующие результаты, после третьего приближения – R_л3=16,6 Ом, после четвертого приближения – R_л4=18,1 Вт, после пятого приближения – R_л5=18,5 Ом. Следующий, шестой расчет покажем опять подробно:

R0 = Rл + Rг = 18,5 + 25 = 43,5 Ом

Uд = U0 · (Rг/R0) ≈ 9,9 В

Uл = U0 – Uд = 7,4 В

u = Uл/Uрл = 0,6167

Rл2 ≈ 18,6 Ом

Как видно, разница между 5-ым и 6-ым приближениями составила менее 0,5%, т.е. дальнейший расчет по определению сопротивления лампы можно прекратить. Итак, окончательно получаем R_л=18,6 Ом. Кроме того, из последнего (шестого) расчета следует зафиксировать : общее сопротивление нагрузки R_о=43,5 Ом, напряжение на динамике U_д=9,9 В и напряжение на лампе U_л=7,4 В.

После того, как методом последовательных приближений было определено сопротивление лампы (для режима k=2) – дальнейшее решение задачи становится совсем простым.

1. Определим относительную мощность на динамике:

где:
U_д=9,9 (В) – напряжение на динамике,
R_г=25,0 (Ом) – полное сопротивление динамика,
N_н=6,0 (Вт) – номинальная мощность динамика.

1. Наконец, последняя формула. Определим спад чувствительности динамика:

S = 10lg (n_д/k) ≈ -4,9 дБ (15)

Здесь продемонстрирован алгоритм поверочного расчета. Расчет был проведен только для одной «точки» перегрузочной характеристики, сформулируем окончательные итоги расчета – для коэффициента перегрузки k=2 получаем относительную мощность на динамике n_д=0,65, т.е. если усилитель мощности «выдает» на выходе напряжение, при котором высокочастотный динамик 6ГДВ-6-25 будет испытывать перегрузку 200% (k = 2), то при включенной последовательно лампе накаливания «12 В/6 Вт» и том же напряжении на выходе усилителя мощность на динамике составит всего 65% от номинальной мощности динамика (n_д=0,65); спад чувствительности динамика составит –4,9 дБ, общее сопротивление нагрузки при этом равно 43 Ом (округлим результат до целого значения), а напряжение на лампе будет составлять 7,4 В.

Запрограммируем этот математический алгоритм на компьютере, и рассчитаем характеристики устройства защиты для высокочастотного динамика 6ГДВ-6-25 с различными лампами накаливания. Сведем результаты в таблицу № 2.

Проанализируем характеристику для лампы «12 В/6 Вт». При 4х-кратной перегрузке мощность на динамике примерно равна номинальной, а напряжение на лампе равно 12 В. Это не удивительно, т.к. в данном случае использована лампа, параметры которой были рассчитаны по упрощенному расчету, см. формулу (1). Снижение чувствительности динамика с этой лампой при умеренных мощностях равно –(2-3) дБ, а среднее общее сопротивление нагрузки в диапазоне мощностей k=(0-1) равно примерно 34 Ом, т.е. на одну треть больше сопротивления динамика.

Проанализируем влияние рабочего напряжения лампы на перегрузочную характеристику. Так, если применить лампу с рабочим напряжением в 1,5 раза меньше, см. характеристику для лампы «9 В/6 Вт», то очевидно, что перегрузочная способность такой системы снижается в 2 раза. При этом снижение чувствительности динамика происходит в меньшей степени. Напротив, увеличение рабочего напряжения лампы в 1,5 раза приводит увеличению перегрузочной способности системы защиты и более значительному снижению чувствительности динамика, см. характеристику для лампы «18 В/6 Вт».

Первые три перегрузочные характеристики из таблицы № 2 (для ламп «12 В/6 Вт», «9 В/6 Ввт» и «18 В/6 Вт») для наглядности показаны на графике, см. рис. 3. Видно, что при использовании лампы «12 В/6 Вт» перегрузочная способность примерно равна четырем (при коэффициенте k=4, n_д»1, см. кривую 1 на рисунке). Аналогично, лампа «9 В/6 Вт» обеспечит только защиту от 2-х кратной перегрузки, см. кривую 2.

Очевидно, что упрощенный расчет по формуле (1) дает очень хороший результат. Лампа, соответствующая именно такому расчету (см. кривую 1), обеспечивает приемлемые результаты как с точки зрения защиты высокочастотного динамика от перегрузки, так и не вносит существенного влияния на работу динамика : снижение чувствительности динамика при умеренных мощностях составляет –(2-3) дБ, а увеличение сопротивления нагрузки при мощностях k=(0-1) происходит примерно на одну треть от полного сопротивления динамика.

Таблица № 2. Расчетные характеристики устройства защиты высокочастотного

динамика 6ГДВ-6-25 с различными лампами накаливания

12 В 6 Вт	k	0	0,1	0,25	0,5	0,75	1	2	3	4	5	6
	nд	0	0,07	0,15	0,24	0,32	0,39	0,65	0,88	1,05	1,15	1,21
	S(db)	-0,9	-1,6	-2,3	-3,2	-3,7	-4,1	-4,9	-5,3	-5,9	-6,4	-6,7
	Rо(Ω)	27,8	30,1	32,7	36,1	38	40	43	46	49	52	54
	Uл(в)	0	0,7	1,5	2,7	3,7	4,6	7,4	9,7	12,0	14,3	16,1
9 В 6 Вт	k	0	0,1	0,25	0,5	0,75	1	2	3	4	5	6
	nд	0	0,08	0,19	0,34	0,47	0,58	1,02	1,42	1,75	2,0	2,2
	S(db)	-0,5	-0,8	-1,1	-1,7	-2,1	-2,3	-2,9	-3,2	-3,6	-4,0	-4,3
	Rо(Ω)	26,6	27,5	28,5	30,3	32	33	35	36	38	40	41
	Uл(в)	0	0,4	0,8	1,5	2,2	2,9	5,0	6,6	8,3	10,1	11,7
18 В 6 Вт	k	0	0,1	0,25	0,5	0,75	1	2	3	4	5	6	8
	nд	0	0,04	0,08	0,12	0,15	0,18	0,28	0,37	0,44	0,48	0,51	0,61
	S(db)	-2,0	-3,7	-5,1	-6,3	-7,1	-7,5	-8,5	-9,1	-9,6	-10,2	-10,7	-11,2
	Rо(Ω)	31,7	38,3	44,8	51,8	56	59	66	71	76	81	86	90
	Uл(в)	0	1,4	2,7	4,5	5,9	7,1	10,8	13,8	16,4	19,0	21,2	25,0
12 В 4 Вт	k	0	0,1	0,25	0,5	0,75	1	2	3	4
	nд	0	0,05	0,10	0,15	0,20	0,24	0,39	0,48	0,55
	S(db)	-1,4	-2,9	-4,2	-5,3	-5,8	-6,2	-7,1	-8,0	-8,6
	Rо(Ω)	29,5	35,0	40,4	46,0	49	51	56	62	68
	Uл(в)	0	1,1	2,3	4,0	5,2	6,2	9,7	12,7	15,5
12 В 10 Вт	k	0	0,1	0,25	0,5	0,75	1	2	3	4	5	6	8
	nд	0	0,08	0,20	0,37	0,51	0,63	1,08	1,5	2,0	2,3	2,6	3,1
	S(db)	-0,6	-0,8	-1,0	-1,4	-1,7	-2,0	-2,7	-3,0	-3,2	-3,4	-3,6	-4,1
	Rо(Ω)	26,7	27,3	28,1	29,3	30	32	34	35	36	37	38	40
	Uл(в)	0	0,4	0,7	1,3	1,9	2,5	4,6	6,2	7,6	9,0	10,3	13,2
9 В 4 Вт	k	0	0,1	0,25	0,5	0,75	1	2	3	4
	nд	0	0,07	0,15	0,24	0,32	0,40	0,69	0,87	1,03
	S(db)	-0,8	-1,5	-2,3	-3,2	-3,6	-3,9	-4,6	-5,4	-5,9
	Rо(Ω)	27,5	29,9	32,7	36,1	38	40	43	47	49
	Uл(в)	0	0,6	1,4	2,7	3,6	4,5	7,2	9,8	12,1

Вернемся к таблице № 2 и проанализируем, как влияет мощность лампы на перегрузочную характеристику. Если посмотреть на характеристики с лампами «12 В/4 Вт» и «12 В/10 Вт», то станет ясно, что такие лампы плохо подходят для защиты динамика 6ГДВ-6-25. Снижение мощности лампы (при том же рабочем напряжении лампы) приводит к увеличению степени защиты, но при этом напряжение на лампе быстро превышает допустимый уровень. Увеличение же мощности лампы приводит к снижению степени защиты.

Интересный результат получается, если снизить рабочее напряжение лампы в 1,5 раза по сравнению с расчетом по формуле (1) и одновременно в 1,5 раза уменьшить мощность лампы. Посмотрите на характеристику в таблице для лампы «9 В/4 Вт». Эта характеристика аналогична характеристике для лампы «12 В/6 Вт», за исключением напряжения на лампе – данный вариант также имеет 4х-кратный запас по перегрузке, но на этом максимальном режиме напряжение на лампе превышает рабочее примерно на 30%. Этот вариант заслуживает применения !

Рис. 3. Перегрузочные характеристики системы защиты динамика 6ГДВ-6-25 различными лампами накаливания : 1 (толстая линия) – лампа «12 В/6 Вт», 2 – лампа «9 В/6 Вт» и 3 – лампа «18 В/6 Вт». В верхней части в увеличенном виде представлены характеристики при малых уровнях мощности. Пояснения в тексте.

Комментарий. Необходимо сделать несколько рекомендаций по применению алгоритма «поверочного расчета».

Во-первых. В таблице фигурирует расчетная точка, когда k=0, так вот, при такой постановке исходного значения невозможно произвести расчет по формуле (15), т.к. в этом случае возникает невыполнимая для калькулятора и компьютера операция «деление нуля на нуль». При расчете данной точки следует вместо нуля задать «бесконечно малую» величину. Если говорить конкретно, то вместо нуля следует задать, например, k=0,0001 – этого вполне достаточно для устранения неопределенности в расчете, а полученный результат будет соответствовать режиму k=0.

Во-вторых. При расчете следует постоянно следить за напряжением на лампе, а точнее, чтобы это напряжение не превышало 30-35% от рабочего напряжения лампы. В алгоритме поверочного расчета использована «характеристика лампы» по формуле (7), которая имеет область применения u=(0-1,3). Если напряжение на лампе превышает рабочее напряжение более чем на 50%, то весь расчет не имеет смысла, т.к. в этом случае расчетная точка находится вне зоны действия формулы (7), более того на этом режиме лампа накаливания элементарно перегорит !

Наконец, в-третьих. Погрешность формулы «характеристики лампы» составляет ±15%, это, разумеется, влияет на общую погрешность расчета. Кроме того, в расчете не учитываются индуктивность звуковой катушки динамика и так называемая «противо-ЭДС». Тем не менее, изложенный здесь поверочный расчет, несмотря на указанные погрешности и некоторые упрощения, безусловно, можно и следует применять.

Применение миниатюрной низковольтной лампы накаливания для защиты высокочастотного динамика дает большой эффект. «Упрощенный расчет», см. формулу (1), позволяет определить параметры лампы, которая обеспечивает 4-х кратную защиту динамика от перегрузки! При этом снижение чувствительности динамика при умеренных мощностях составляет –(2-3) дБ, а увеличение общего сопротивления нагрузки составляет примерно 30-35% от полного сопротивления динамика. Данные параметры лампы можно считать близкими к оптимальным.

Для радиолюбителей, не владеющих в полной мере математикой, приведем в таблице № 3 параметры ламп накаливания для нескольких высокочастотных динамиков отечественного производства. Параметры этих ламп рассчитаны по формуле (1). Скажем также, что параметры ламп даны (без округления результатов) в виде «напряжения и мощности», причем в скобках справа указан для справки также и рабочий ток лампы.

Таблица № 3. Расчетные параметры ламп накаливания для высокочастотных динамиков отечественного производства для случая 4-х кратной перегрузки

Марка динамика	Расчетные параметры лампы
3ГДВ-1-8 (2ГД-36)	4,0в х 2вт (0,50 А)
4ГДВ-1-8 (3ГД-47)	4,9в х 3вт (0,61 А)
5ГДВ-1-8 (3ГД-31)	4,9в х 3вт (0,61 А)
6ГДВ-1-16 (3ГД-2)	6,9в х 3вт (0,43 А)
6ГДВ-4-8 (6ГД-13)	6,9в х 6вт (0,87 А)
6ГДВ-6-16 (10ГД-35)	9,8в х 6вт (0,61 А)
6ГДВ-6-25 (10ГД-35)	12,2в х 6вт (0,5 А)
10ГДВ-4-16 (10ГД-43)	12,6в х 10вт (0,79 А)
10ГИ-1	6,3в х 10вт (1,58 А)

Конечно, данные результаты следует округлять до ближайших стандартных значений напряжений и мощности (или тока) ламп накаливания. Возникает вопрос: «Где брать такие лампы?» Дадим некоторую информацию по этому вопросу. Отечественные лампы накаливания для небольших фонарей обычно имеют напряжение 2,5 В, 3,5 В или 6,5 В, и при этом они имеют небольшую мощность 1-2,5 Вт. Существуют так называемые «мотоциклетные» лампы с рабочим напряжением 6 в, мощности у таких ламп колеблются в широких пределах (2-20 Вт). Наиболее широкий ассортимент у автомобильных ламп на рабочее напряжение 12 В. Имеются так называемые «приборные» лампы, т.е. лампы, которые используются в различных приборах и устройствах, рабочее напряжение у них составляет 24 В, 26 В, 36 В. Как это ни странно, но в автомагнитолах применяют лампы накаливания с рабочим напряжением 9 В! Среди импортных ламп накаливания можно найти лампы с рабочим напряжением, которое не встречается у отечественных ламп (например, на рабочее напряжение 4,8 В и др.)

И еще небольшая информация: параллельное соединение двух одинаковых ламп дает результат, аналогичный применению лампы с таким же рабочим напряжением и увеличенной в 2 раза мощностью, а последовательное соединение двух одинаковых ламп дает результат, аналогичный применению лампы с увеличенными в 2 раза рабочим напряжением и мощностью.

«Поверочный расчет» позволяет рассчитать перегрузочную характеристику системы защиты для произвольно заданной лампы накаливания. Этот расчет позволяет рассчитать не только степень защиты, но и уровень снижения чувствительности динамика и общее сопротивление нагрузки при различных мощностях. Этот расчет очень полезен для конструкторов акустических систем и людей, занимающихся их эксплуатацией.

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ скажем несколько слов о разделительных фильтрах. Как уже было сказано, при использовании ламп, рассчитанных по формуле (1) или взятых из таблицы № 3, происходит снижение чувствительности динамика на –(2-3) дБ, а общее сопротивление нагрузки возрастает на 30-35% по отношению к полному сопротивлению динамика. Это необходимо учитывать при расчете разделительных фильтров и аттенюаторов.

Еще немаловажная деталь. Поскольку при использовании лампы накаливания сопротивление нагрузки при работе постоянно меняется (и зависит от мощности), то не следует применять разделительные фильтры высоких порядков. Целесообразно применять разделительные фильтры 1-го порядка или 2-го порядка.