ЭМОС/ЭБОС. Вторая серия

[Nota Bene]

Ну вот, летние каникулы закончились, можно продолжать.
Незнакомые с первой серией, могут познакомиться с ней тут - https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=7001
или в сокращенном варианте - тут - http://reanimator-h.narod.ru/forum_baro.htm
Была разработана конструкция бародатчика - http://reanimator-h.narod.ru/baro_sens.html
Определены функциональные схемы ЭБОС для УМ типа ИНУН и ИТУН (по ускорению и скорости). Произведены замеры параметров для ЭБОС по ускорению и скорости.
В качестве дальнейшей базовой конфигурации остановимся на ЭБОС по скорости с УМ типа ИНУН.
Цель - создать полнофункциональный активный сабвуфер с ЭБОС. В качестве полигона выбрана АС типа S70 (35АС-013) - доработанная - уменьшена высота ящика до размеров гриля, заглушено отверстие от СЧ-динамика, дополнительно укреплена передняя панель. Из электронной начинки оставлен блок питания и усилитель мощности. Динамик 30ГД-2 (он же 75ГДН1-4). Никаких датчиков в динамик не встраивалось. Внутренность колонки оклеена синусным поролоном, в нижней части находится х/б вата. Бародатчик укреплен на боковой стенке АС. В верхней части внутри находится блок питания и размещен изолированный отсек для электроники. Внутренние размеры (ШхГхВ) = 29х17х44см. Объем АС - примерно 19л.
На первой стадии планируется рассмотреть влияние положения датчика на его АЧХ. В первую очередь будем оценивать влияние стоячих волн внутри АС.

[Andrey Orloff]

Это понятно. Как это у них называется?

А кто их знает, они идут по калибру (диаметру) в прейскуранте. Эти - на 32мм, видел еще на 40мм такие же и какие то помельче, то ли 20, то ли 24 мм.

[Andrey Orloff]

Промерил АЧХ пьезодатчика спектралабом, вот что получилось. Левый канал, это сигнал с пьезодатчика, его подключил к повторителю 544уд2 (вход шунтирован 62МОм). Правый канал подключен к выходу ИНУН (там же сидит и динамик), через делитель. Не совсем разобрался с двухканальными измерениями, точнее какое из двух правильное, не уверен, Наиль, подскажите пожалуйста.
Файл "ЭМОС__АФЧХ_1.png" - это измерение с опцией "Real Transfer Function (Left/Right)".
Файл "ЭМОС__АФЧХ_2.png" - это измерение с опцией "Real Transfer Function (Right/Left)".
Сдается, что второй вариант как бы более правильный, хотя все относительно..
Да, суда по просечке на 1,5 кГц - это должен быть резонанс пьезика..А вот что такое на 20 Гецах, непонятно, для резонанса, вроде низковато..
Чуть попозже промерю все это дело с выхода ИТУН, там видно будет, где резонанс сидит. А вообще картинки мне понравились, не ожидалд, что с первого раза все так получится, датчик открытый и приклеен на герметик и с донышком банки не соединен (позже заземлю его на донышко, экран не помешает), также донышко приклеено к гильзе катушки на тот же силиконовый герметик, в общем конструкция не жесткая, а по типу "холодца" получилась, если донышко слегка потянуть, то слегка шевелится..

[Nota Bene]

Сдается, что второй вариант как бы более правильный, хотя все относительно..
Да, суда по просечке на 1,5 кГц - это должен быть резонанс пьезика..А вот что такое на 20 Гецах, непонятно, для резонанса, вроде низковато..

Правильный - первый вариант. Динамик, как я понял, находится в акустическом оформлении? Резонансная частота ДГ =120Гц?
Ниже 20Гц, возможно, подъем АЧХ обусловлен компрессией воздуха в пространстве между донышком банки и магнитной системой. Получается, что пьезоэлемент реагирует не только на ускорение, но и на положение диффузора за счет силовой деформации конструкции крепления пьезоэлемента... Косвенно на это указывает и ФЧХ. Можно попробовать сделать несколько отверстий по периметру этого донышка от банки (штук6 диаметром 4-6мм), и перемерить. Кстати, пылезащитный колпачек у этого динамика сплошной или продувается? Не конкретно, сейчас, при замерах, а вообще?
По поводку ФЧХ - горбик на 1.5килогерца - скорее всего связан с переходными процессами в диффузоре при выходе из поршневого режима, резонанс пьезика - обычно более острый. То, что фаза перепрыгивает с -180 на +180 - это не признак резонанса, а просто Спектралаб так отображает фазу, выходящую за границы его диапазона. Так что мысленно пришиваем график фазы, которая выше 1.5 килогерца как продолжение фазы (-180 и еще минусовее ) на частотах ниже этого скачка.

[Andrey Orloff]

Нет динамик лежит на столе мордой вверх, режим измерения был скорее ИТУН , т.к. вначале не заметил , что там стоял резистор 8-Ом, это штука - измериловка Т/С-параметров, я её использую пока для проверки идеи. Чуть позже перемерю с нормальным ИТУНОм. Резонансная частота у ДГ раньше была 35Гц, не понятно почему так выросла. В общем спешить теперь не буду, все тщательно обмерию, насверлю отверстий..
А-а-а- понятно, измерения эти фикция, сейчас покачал диффузор, он качается с резонансной частотой герц 15 и довольно долго, надо магнит приподнимать от стола, там вент-отверстие и оно было закрыто, посему и чудеса намерились

[Andrey Orloff]

Не утерпел и подрубил чистый ИТУН, динамик приподнял над столом, подложив три катушки припоя под магнит, вентилируется хорошо. Вот два варианта измерений, ничего не понимаю, но резонанс скорее всетаки на 20 Гцах, но никане на 120...А вообще то картинки почти не изменились..
Разобрался, в чем был косяк - это коаксиальный кабель с выхода датчика ускорения поддавал, он у меня был чуть петлей сделан на участке "дифузор - корзина" и тормозил слегка подвижку, сейчас его ослабил и резонанс подрос до 26 Гц. Это уже больше похоже на правду. Найль, а все таки какая картинка правильная от ИТУНА в этом посте?, вторая наверное, ведь на резонансной выброс должен быть на АЧХ, просто динамик не совсем стандартный, там мощный мотор, много меди в зазоре, поэтому и добротность невысокая получается, даже при чистом ИТУНЕ. Вот перемеренный график, с ослабленным кабельком - ЭМОС__АФЧХ_5.png

[Nota Bene]

ничего не понимаю

Такое ощущение, что на результат измерений сильно влияет побочный фактор, то есть мы видим суммарный результат действия нескольких механических воздействий на датчик. Дело в том, что с уменьшением частоты амплитуда ускорения падает, а амплитуда перемещения возрастает (скорость пока не трогаем), и их сумма (поскольку они противофазны) будет иметь "нулевой" полюс. В данном случае он наблюдается, ИМХО, на частоте 20Гц. Неравномерность/нестабильность АЧХ/ФЧХ на этой частоте говорит о малом уровне сигнала на выходе датчика. К механическому резонансу динамика он отношения не имеет. Проверить можно микрофоном в ближнем поле.

[Александр К.]

... в общем конструкция не жесткая, а по типу "холодца" получилась, если донышко слегка потянуть, то слегка шевелится..

Жёсткость Вам нужна, а не "холодец".

[Andrey Orloff]

Наверное таким измерениям открытого динамика грош-цена, ведь использоваться динамик будет в оформлении, то и мерить его лучше в оформлении. ОК с микрофоном в ближнем поле завтра промерю динамик на воздухе, а потом в ЗЯ и выложу картинки.

Жёсткость Вам нужна, а не "холодец".

Да, наверное Вы правы. Делал так, чтобы отвязаться от резонансов всевозможных, хотя это не совсем и "холожец", слой тонкий силикона и смещения мизерные, и то усилия приличные прилагать приходится для этого. В общем буду наверное переклеивать алюминиевый колпак..

[Nota Bene]

Жёсткость Вам нужна, а не "холодец".

Не обязательно. Просто подобный способ передачи механических воздействий эквивалентен ФНЧ 1-го порядка. А вот частота "среза" такого ФНЧ - уже важна.

Наверное таким измерениям открытого динамика грош-цена, ведь использоваться динамик будет в оформлении, то и мерить его лучше в оформлении.

Для оценки конструкции датчика - вполне. При помещении в АО происходят вполне предсказуемые изменения (по Т/С), если датчик выполнен правильно.

[Nagema]

Андрей, должно быть "Real Transfer Function (Left/Right)".
То есть правильные картинки как раз те, где "резонанс" на 120 Герцах.

коаксиальный кабель с выхода датчика ускорения поддавал

Я на это тоже аккуратненько напарывался, как в аптеке. :)
Более того, ты проверь-ка пальцами "реакцию на изгиб" донышка банки: у меня было так, что сумма сил зажима пьезика в трех "ласточкиных хвостах" при минимальном изгибе плохосделанной коробочки -- давали черт те какой эффект: стучишь в одном месте по кожуху датчика -- диффузор швыряет "в лицо", стучишь на сантиметр в стороне -- диффузор отпрянывает от пальца как черт от ладана внутрь ящика.

В общем, я б, действительно, ужесточИл крепление пьезика к катушке диффузора.

Или для начала успокой меня тем, что ты всё же применяешь 20-нанофарадные датчики, без зеленого дизайна.

[I2cbus]

Вопрос к Nota Bene, может быть не в тему, но всё же как ловчее перевести УНЧ-50-8 в S-70 в режим ИТУН.

[Andrey Orloff]

Андрей, должно быть "Real Transfer Function (Left/Right)".

Это для варианта левый канал с датчика, а правый - на клеммы динамика, ну через делитель, как в ARTE, так, да?
А кабель мне сильно подпортил измерения, он жестки, такой коаксиал диаметром 2 мм (посеребреная 50-Ом одножилка в полиэтилленовой изоляции), буду ставить тонкий фторопластовый многожильный диаметром 1мм, хорошая штука, только вначале что то пожалел такой туда ставить..

Или для начала успокой меня тем, что ты всё же применяешь 20-нанофарадные датчики, без зеленого дизайна.

No sir применил как раз 260 нанофарадный, его даже и не экранировал совсем, смотрел телеком сигнал с него, чистый сигнал выдает, никаких помех невидать. Сегодня заменю кабель и пока промерю в старом варианте крепления датчика: сигнал с датчика и сигнал с микрофона в ближнем поле. А там уже можно что то будет говорить.
....
В общем заменил кабель на более тонкий и гибкий, заземлил алюминиевое донышко (но не переклеивал его, прилеплен как и было - на герметике), приклеил сверху пьезика еще одно донышко от пивной банки 0,5л на термоклей (раньше пьезик был открытый и возможно были "ветряные" глюки, сейчас этого нет).
Промерил поновой АФЧХ динамика без АО в связке с ИТУН, вот что получилось, на обоих графиках АЧХ как пьезодатчика, так и микрофона (в ближнем поле, примерно 2..2,5 см).
Фаза - на первом - от микрофона, на втором - от датчика ускорения. Промерил отдельно резонанс динамика на выходе ИТУНа - как раз 27 Гц, но на АЧХ этого не видно..
Да, на всех измерениях включено усреднение (Infinite), без него слегка непричесанные картинки получаются, но отличие невелико, иногда фаза на ИНЧ крутится...
Какие будут комментарии?
Nota Bene, не пора ли паять корректор? А то нетерпиться прочувствовать все прелести ЭМОС

[Nota Bene]

Nota Bene, не пора ли паять корректор? А то нетерпиться прочувствовать все прелести ЭМОС

Конечно, я понимаю, руки должны чесаться
Вот, возьми в аттаче.

может быть не в тему, но всё же как ловчее перевести УНЧ-50-8 в S-70 в режим ИТУН.

Это не проблема, вот только в S70 этот УНЧ работает на всю трехполоску... Какая конечная цель переделки стоит для S70?

[Александр К.]

Промерил отдельно резонанс динамика на выходе ИТУНа - как раз 27 Гц, но на АЧХ этого не видно...

Такого просто быть не может - что-то не так. И это "что-то" придется найти до замыкания петли ЭМОС.
Для пьезодатчика буферный усилитель есть? Какое у него входное сопротивление?

Это для варианта левый канал с датчика, а правый - на клеммы динамика, ну через делитель, как в ARTE, так, да?

Нет.

[Nota Bene]

Такого просто быть не может - что-то не так

Посмотрим, но фазовый сдвиг именно на этой частоте равен 90 градусов

[Andrey Orloff]

Добавлено через 1 минуту
Nota Bene - Спасибо огромное за корректор

+++Такого просто быть не может - что-то не так. И это "что-то" придется найти до замыкания петли ЭМОС.+++
Александр, может-может, динамик очень низкодобротный, много моного меди в зазоре, легкий дифузор + сдвоенный мотор на 220-м феррите (Bl>25), а для 10" такой двойной мотор от 15-дюймового дина - даже слишком, поэтому этот резонанс как тот суслик, вроде бы есть, а невидать

[Александр К.]

Andrey Orloff, Режим усилителя - ИТУН? При этом добротность достаточно высока, что бы был явный горб.

[Andrey Orloff]

Для пьезодатчика буферный усилитель есть? Какое у него входное сопротивление?

Есть, на полевом ОУ К544УД2А, вкл. повторителем, параллельно "+" входу и земле вкл. резистор 3МОм (раньше был 62 МОм, но сегодня решил уменьшить и вместо зеленого угольного воткнул МЛТ)

Andrey Orloff, Режим усилителя - ИТУН? При этом добротность достаточно высока, что бы был явный горб.

Да, чистый ИТУН (с заземленной нагрузкой). Горб видно когда смотришь сигнал осцилоскопом на выходе ИТУН (27 Гц), а вот почему его на АЧХ невидно, это и для меня новость и загадка, причем ни микрофон, ни пьезодатчик его неусекает почему то, графики же Вы видели.

[Александр К.]

Да, чистый ИТУН (с заземленной нагрузкой).

Схему можно? Заодно и схему подключения к ЗК.

[I2cbus]

Конечно, я понимаю, руки должны чесаться
Вот, возьми в аттаче.

Это не проблема, вот только в S70 этот УНЧ работает на всю трехполоску... Какая конечная цель переделки стоит для S70?

она давно уже трудится только на НЧ без вых. фильтра, правда где-то от 250-300 Гц.
Конечная цель - изнасиловать ЭМОСом до талого.Сейчас только разберусь с E-MU 1616m с подключением изм. микрофона и софтом типа spectralab, буду выкладывать графики. А то вилами по воде как-то получается.