Э_ОС - набираемся опыта, вопросы и ответы по существу дела.

[Nota Bene]

В связи с закрытием долгоживущей темы "ЭМОС/ЭБОС. Вторая серия" прошу обсуждение вопросов реализации Э_ОС производить тут.
В личке у меня нет времени отвечать на частные вопросы. А тут, надеюсь, всем "миром" как-нибудь разберемся. Желательно, чтобы вопросы были конкретными Тогда и ответы будут более конструктивными.

Наиль

[mr-marlen]

(имхо) не получится
по причине устойчивости

Микрофон в 15 мм от динамика - соглашусь, хотя кто его знает.
Микрофон с заткнутой дыркой на ребре между колпаком и диффузором точно выйдет.
Ладно, пора вскрывать свои нано-банано - я не увидел в теме Э_ОС про влияние фильтрации сигнала с микрофона.Есть ну очень интересный вариант - расширить сумматор до 3-х сигналов.
Открываем cad делаем фазоминимальный фильтр для двух полос. Что получаем на выходе? Первое - сигнал обрезанный снизу, второе - сигнал обрезанный сверху. Их сумма с нулевой задержкой даст ровную АЧХ и неизменный импульс.
Прикладываю картинку суммы двух полос. Ну вы уже и сами догадались .
Э_ОС используем только для вычисления ошибки между каналом обрезанным сверху, для этого к микрофонному выходу применяем такой же фильтр как и для обрезанного сверху звена. После сравнения вероятно появится дополнительная задержка на ГВЗ в величну удаления датчика. На усилитель подаем через резисторы сигнал обрезанный снизу и отдельно проэ_осный сигнал обрезанный сверху.
Правильной будет сумма как на первой картинке с учетом подобранной между каналами задержки. Приложил примерный вид суммарной ГВЗ. Поэтому для работоспособности данного варианта требуется дополнительное устройство, которое позволит отрегулировать между сигналом обрезанным снизу и сигналом обрезанным сверху задержку, например два канала DSP (один канал будет для сигнала обрезанного сверху, второй канал для сигнала Э_ОС с фильтром).

[Maxim_Sed]

Микрофон с заткнутой дыркой на ребре между колпаком и диффузором точно выйдет.

мик с заткнутой дыркой = мик в мобиле, который зарос грязью и\или стал глухим
никакие усилители с АРУ не способны выжать что-то путнее из такого мика
абонента соот-но никто не слышит
и сервисмены отправляют такие дохлые мики в ведро

в симуляторах всё красиво
живых отлаженных схем не видно...

[mr-marlen]

в симуляторах всё красиво
живых отлаженных схем не видно...

Ну так осталось правильно понять как это использовать, т.к. два взаимосвязанных звена немного сложнее, чем одно. Благо у меня на miniSHARC есть 2 дополнительных свободных канала .
По идее процесс отстройки можно свести к следующему:
1) Берем канал 1. Настраиваем фильтр LR12 на 250Гц и 1 буст. Применяем аналогичные аналоговые фильтры для микрофонного выхода. Суммируем через резисторы фильтрованный выход канала 1 и микрофонный, получаем на выходе Э_ОС с обрезанной полосой на 250Гц.
2) Дальше берем еще 2 резистора. На первый сажаем выходной сигнал системы Э_ОС, на второй прямой сигнал канала 2.
3) Измеряем в двухканальном режиме АЧХ+ФЧХ на каждом резисторе по отдельности.
4) Забиваем полученные результаты в симулятор и крутим дополнительные предфильтры для канала 2, пока на выходе не будет искомого. Если не получается - немного корректируем фильтры канала 1 вместе с коррекцией предфильтра микрофона.
Если нигде нет методической ошибки - получаем ограниченную работу Э_ОС до нужной частоты. А она скорее всего где-то есть. Возможно фильтр нужно переставить на выход Э_ОС системы, т.е. перед сумматором, а датчик пускай видит всю полосу.

[Maxim_Sed]

Суммируем через резисторы

?!

поднимите руку, кому сегодня не хватает операционников

[mr-marlen]

Offтопик:

?!

поднимите руку, кому сегодня не хватает операционников

Покажите схему! Неужели резисторов не будет?

[Maxim_Sed]

в моей схеме сумматоров на резисторах не будет )))

[Pest]

Вопрос на засыпку.
По какому закону (линейно\нелинейно) изменяется индуктивность катушки динамика в зависимости от положения?

Нелинейно конечно. В моторах ДГ вообще мало чего линейного.

[mr-marlen]

Попробовал покрутить в симуляторе.

[Maxim_Sed]

Pest, спасибо.

mr-marlen,
диапазон частот получился до 150 Гц
ЭАОС выравнивает только АЧХ
что получится по Кг могут ответить только реальные замеры

[mr-marlen]

mr-marlen,
диапазон частот получился до 150 Гц
ЭАОС выравнивает только АЧХ
что получится по Кг могут ответить только реальные замеры

До них еще нужно собрать все в железе. По левую сторону Х5, Х9 у меня будет выполнено в цифровом виде. Как оптимальнее всего собрать остальные узлы - для меня вопрос сложный. Можно попробовать собрать макет с фильтром для микрофона, Х5 заменить на ОУ, Х9 можно и на двух резисторах с ОУ и добавлением интегратора, но по-хорошему сюда еще нужно добавить лимитер, софт-старт. Т.к. я не силен в схемотехнике и нет практического опыта, то у меня это будет долго...

[Maxim_Sed]

Х5, Х9 у меня будет выполнено в цифровом виде

плохо вяжется с

я не силен в схемотехнике и нет практического опыта...

[Игорь Гапонов]

Попробовал покрутить в симуляторе.

Эквивалент ("отражение" на электрической стороне через коэфф. преобр. Bl=> (Bl)^2=Zэл.*Zмех.) SPL на апертуре (на диффузоре, в предположении, что оно колеблется синфазно) ГГ на электрической стороне - ток через импеданс нагрузки апертуры (диффузора) средой. В предположении сферической волны импеданс= масса соколеблющаяся параллельно сопротивлению излучения/поглощения эквивалентной сферой => "отражение"=> ёмкость последовательно с активным сопротивлением. На Вашем эквиваленте ГГ этого элемента нет, а считать, что ток через C1 (очевидно эквивалент суммарной массы подвижки) и есть это SPL, является ошибкой!

Замечание. Так как по сравнению с механическими элементами импеданс нагрузки диффузора ЭД ГГ средой на НЧ, где справедлива экв. схема на сосредоточенных элементах, очень мал (на два-три порядка), то обычно его вообще не приводят на таких схемах, а рассматривают скорость всей подвижки - она одинакова для всех элементов подвижки в предположениях классической модели ЭД ГГ(сосредоточенные элементы) , включая оба акустических импеданса с обеих сторон диффузора. Эта скорость эквивалентна напряжению на механическом участке/контуре экв. схемы на электрической стороне. Однако, если нужно, как в "текущем сабже", определить давление (SPL) или силу на каком-то элементе экв. схемы, то оно вычисляется по механо/акустическому закону Ома (классически считается, что цепь линейна) с точностью до ФЧХ+АЧХ . На электрической стороне - эквивалентный ток будет мал (собственно, этот ток отражает чувствительность ГГ в том числе) т.к. "отражение" акустического импеданса на эл. стороне имеет очень высокий модуль и преимущественно ёмкостную реактивность в сабжевом диапазоне частот. Таким образом, Вы "мало" ошибаетесь в аргументе давления (ФЧХ), но "много" ошибаетесь в его модуле (АЧХ).

[mr-marlen]

Игорь Гапонов, мало что понял. За основу модели я взял один из .cir Nota Bene.
Я вижу, что в таком варианте поле для оптимизации - фильтр датчика. Т.к. верхняя часть остается не связанной с Э_ОС, то в фильтре датчика нужно учесть АЧХ динамика (по идее это будет раздел с СЧ). Т.е. спад от раздела с СЧ + корректор датчика должны на выходе давать аналогичный сигнал поступающий на вход Х5.
P.S. наверняка в microcap можно сразу задать АЧХ+ФЧХ звена и работать уже с ним. Вообще идея Андрея Орлова мне нравится - перебить все в симулятор, который учтет АЧХ+ФЧХ реального динамика.
Надо попробовать забить в кад. Сигнал с датчика получить банальным раздвоением выхода усилителя на два звена. Один сигнал попадать на дин, второй на блок его же функции АЧХ+ФЧХ, а затем забирать куда нужно.

[Игорь Гапонов]

Игорь Гапонов, мало что понял. За основу модели я взял один из .cir Nota Bene.

(без учёта участка среды до микрофона, а он, кроме того что "задерживает" тоже имеет свой частотно зависимый импеданс, причём, с довольно сложно зависимый) у Вас (как и у NB ) на схеме экв. ГГ почестноку должна быть ветка параллельная C1 в виде последовательного соединения Rизл. и C соколеб. (частно незаисимые, кстати). По сравнению с C1, R2-1, L2-1 Rизл. больше раз в сто, а Cсоколеб. меньше во столько же раз (определяется размерами диффузора). Как это повлияет на результаты моделирования, совершенно очевидно, покажет само моделирование в симуляторе. Но симулятор совершенно бессилен, если происходит "пропадание" каких-то частей модели из-за недостаточно пристального внимания к взаимодействию элементов конструкции ГГ с датчиком, средой и акустическим оформлением.

[Maxim_Sed]

Offтопик:

Симуляция выполняется, если натурный эксперимент невозможен по каким-либо причинам:
- очень дорого
- связан с большими разрушениями (например, ядерный взрыв)
и тд

Иначе смысл в симуляции отпадает.

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

...
Иначе смысл в симуляции отпадает.

Offтопик:
Ну, есть и более лёгкие причины. Например, определить частоту по заданному уровню АЧХ или по заданному углу по ФЧХ в симуляторе (с курсором) гораздо легче, чем искать её по частотомеру+ фазометр/вольтметр на испытательном стенде.

[mr-marlen]

LSP CAD 6 адекватно не симулирует.
Как засунуть АЧХ+ФЧХ в микрокап я не знаю. Попробовал покопать, чего-то нашел, но сложно. В описании элемента нужно через спец. команду вбивать по непонятному образцу (частота, уровень, фаза), но это ёкнешься.
12 версии не нашел в обычном месте:

New Micro-Cap 12 Features

Import and export

Importing and exporting of waveforms and curves is now made easier through direct export of analysis plots to Excel, text file, or the clipboard. PWL source waveforms can be imported from Excel or text file.

Как вариант можно обойти проблему, но муторно. Например, инвертировать АЧХ снятую с датчика, инвертировать, импортировать в rephase и с помощью IIR фильтров "занулить", на выходе получим цепи фильтров, которые дадут АЧХ+ФЧХ датчика, затем перегнать в microcap. Но это пипец какой-то.

Может кто подскажет более простой способ?

[Maxim_Sed]

Идея оптической ОС накрыла и не отпускает меня.

Оптопара TCRT5000 (цена - 1доллар за 10шт) манит, но:
- выходной сигнал лишь в идеале пропорционален 1/(R*R)
- из-за постоянного смещения Uвых (в точке равновесия диффузора) линеаризация хар-ки затруднена
- выходной сигнал НЕ строго подчиняется закону 1/(R*R), что усложняет линеаризацию
- необходим идеальный матовый экран для отражения (присутствие "зеркальной" составляющей при отражении добавляет сложностей при линеаризации)

Характеристика Uвых в зависимости от положения диффузора

Расстояние СД-ФД Хо=30мм, dX=+-16мм.

Но самая большая неприятность - несимметрия выходного сигнала.

Проверка математики в симуляторе

Реализовано преобразование U - 1/(U*U), затем обратное преобразование.
Операции умножение и квадратный корень условно легко реализуются на аналоговых перемножителях (например AD623 или К525ПС1).

С делением всё сложнее (ссылка)

Потребуется ведро логарифмических усилителей, ОУ и т.д.

Понятно, что полноценная реализация преобразования 1/(U*U) трудновыполнима.
Даже на этапе симуляции AD623 начал глючить. ФЗ, какие сюрпризы всплывут при работе с живыми микросхемами.
Словом, тупик.

[mr-marlen]

Ладно, до меня доперло как это сделать. Надо бы проверить есть аналогичное в MC11. Теперь точно будет проще . Фильтры можно будет и в рефэйс подобрать, а в .cir закидывать его Freq, Mag, Ph.

---------- Сообщение добавлено 17:02 ---------- Предыдущее сообщение было 16:56 ----------

Можно даже что-то посмотреть .

[Maxim_Sed]

100..150 Гц и усё
т.е. АЧХ 20..100Гц гарантировано, Кг возможно улучшится 20..50 Гц