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

[Andrey Orloff]

Nota Bene, это авиационные 27-вольтовые контакторы ТКД233, у них три коммутируемых группы, рабочий ток 20А на контакт (реально держат в 5...10 раз больше). Они стоят в защите динамиков на мостовых УМ. Раньше там стояли обычные релюхи (Кажется, RT315 от Tyco), они работали нормально только до первого отключения и при срабатывании защиты (под большим сигналом) просто сваривались своими контактами. Есть еще вакуумные переключатели, но их пока решил не ставить

[DimSPb]

Добрый день.
Решил, наконец, добить многолетний долгострой и таки внедрить ЭМОС в сабвуфер. Датчик был куплен готовый – ACH-01, его часто используют зарубежные любители. Схема основной платы ЭМОС была, соответственно, несколько изменена. Плата ЭМОС была встроена в разрыв сигнала между кроссовером и усилителем в готовый усилитель для сабвуфера. Динамик Scan-Speak Discovery 30w-4558t00, 12 дюймов с линейным ходом ±12 мм в закрытом корпусе объемом 27 литров (тестовый ящик) и 64 литра (рабочий ящик). Это, так сказать, исходные данные.

Результат, однако, не очень понятен.
ЭМОС работает, в крайнем положении регулятора ничего не возбуждается – видимо сказывается отсутствие резонансов датчика в рабочем диапазоне. Но, как-то она немного странно работает. При амплитуде на динамике до 12 В – сигнал с датчика (точка А на выходе усилителя датчика) представляет собой нормальную синусоиду как на 20 Гц, так и на 40 Гц. При увеличении амплитуды на динамике до 16 В, сигнал на 20 Гц сильно искажается и, соответственно, начинается спад АЧХ на этой частоте. Это уже динамик выходит за линейный диапазон? Если так, то почему это происходит при одинаковой подаваемой мощности в ящиках разного (27 и 64 литра) объема? При этом – без ящика, при, визуально, значительно большем ходе диффузора – сигнал с датчика не искажается.
Короче – может у меня завышенные ожидания и все так и должно быть? Или есть шанс получить нормальную работу сабвуфера при большей, чем сейчас, подаваемой мощности.

Прикладываю АЧХ при максимальной и минимальной глубине ЭМОС для обоих корпусов, осциллограммы сигналов (входной и с датчика в точке А), измененную схему ЭМОС (лимитер спаян, но не задействован) и расчеты BassBox для конкретно моего динамика в 64 литровом корпусе.

Пойду попробую его на музыке – второй день слушаю только генератор...



---------- Сообщение добавлено 20:58 ---------- Предыдущее сообщение было 17:22 ----------

Пойду попробую его на музыке – второй день слушаю только генератор...

Попробовал. Отвык я от сабвуфера...
Вот АЧХ в ближнем поле. Печалит то, что на частотах 20…30 Гц очень большие искажения, десятки процентов. Выше 35…40 Гц резко уменьшаются. Это нормально?


---------- Сообщение добавлено 21:16 ---------- Предыдущее сообщение было 20:58 ----------

Вот еще картинки. Что-то у меня все таки не то ниже 35 Гц. Что бы это могло быть?

[Nota Bene]

При амплитуде на динамике до 12 В – сигнал с датчика (точка А на выходе усилителя датчика) представляет собой нормальную синусоиду как на 20 Гц, так и на 40 Гц. При увеличении амплитуды на динамике до 16 В, сигнал на 20 Гц сильно искажается

ИМХО, где-то в тракте происходит ограничение (клиппирование) сигнала. Датчик ускорения весьма болезненно на это реагирует. Вот результат моделирования клиппирования в выходном каскаде (пример):

[DimSPb]

ИМХО, где-то в тракте происходит ограничение (клиппирование) сигнала. Датчик ускорения весьма болезненно на это реагирует. Вот результат моделирования клиппирования в выходном каскаде (пример):

Наиль, на какой входной сигнал рассчитана Ваша схема? У меня два неизвестных – я вставил процессор ЭМОС между двумя каскадами с неизвестными уровнями (можно измерить) и у меня неизвестная амплитуда сигнала с датчика – тоже можно измерить или рассчитать, так как чувствительность датчика известна.
Мне в любом случае также нужно уменьшить усиление процессора. Проще всего – выходным делителем?

[Nota Bene]

на какой входной сигнал рассчитана Ваша схема? У меня два неизвестных

У меня больше неизвестных Усилитель мощности - основное черное пятно. Неизвестен его Ку. Непонятно как он себя ведет на НЧ/ИНЧ. Маловато данных в его характеристиках на сайте по ссылке. Уж больно странная АЧХ ЭМОС получается в сторону НЧ - полоса должна расширяться побольше. А процессор (контроллер) ЭМОС может выдать на выход до 3...4 вольт неискаженного сигнала. Насчет сигнала с акселерометра можно не беспокоиться - раз удалось получить необходимую глубину ЭМОС, значит тут все - ОК.

[DimSPb]

Сегодня не удалось полноценно позаниматься – вечер, соседи... Погонял без динамика и, соответственно, без сигнала ЭМОС. На выходе Х4 размах сигнала (peak to peak) 9,9 В при размахе на входе процессора 0,76 В. На выходе Х3, соответственно, прямоугольники с размахом 28 В (все питание). Без сигнала ЭМОС это не очень показательно, завтра попробую с динамиком и датчиком.

Наиль, как правильно уменьшить усиление не трогая все наклоны АЧХ? Я смотрю в сторону лимитера – убрать конденсатор С19, сделав лимитер частотнонезависимым, и подбором R25 добиться нужного усиления. У меня сабвуфер работает в узкой полосе частот – думаю, даже частотнонезависимый лимитер, будет незаметен.

Да, усилитель хитрый. У меня есть ощущение, что у него тоже какой-то лимитер присутствует. Когда смотрел его без ЭМОС на резистивной нагрузке – он уменьшает отдаваемую мощность на пиках. Но свои 250…300 Вт отдавать-то должен.

[Nota Bene]

Наиль, как правильно уменьшить усиление не трогая все наклоны АЧХ?

Увеличить R5, или убрать его совсем. Можно еще уменьшить R9 раза в полтора-два (нумерация элементов по твоему вложению - https://forum.vegalab.ru/attachment....7&d=1513516605 ). Ну, еще, делитель по входу можно предусмотреть, изменить (увеличить) соотношение R8 к R10...

[старичок]

Усилитель мощности - основное черное пятно.

Очень похоже что у УМ нижняя частота не ниже двадцати Гц. Процессор, пытаясь скомпенсировать этот спад, входит в ограничение. Промерял-бы его АЧХ(что там вверху, что внизу). Что скажет на это начальник транспортного цеха?

[DimSPb]

Увеличить R5, или убрать его совсем. Можно еще уменьшить R9 раза в полтора-два

Убрал R5, уменьшил R9 до 5,6К. Искажения уменьшились. Про АЧХ точно не скажу – соседи не оценят испытания сабвуфера в 23:00. Завтра продолжим.

Промерял-бы его АЧХ(что там вверху, что внизу)

Попробую. Небольшая проблема в том, что усилитель мостовой, а генератор с осциллографом у меня гальванически связаны. Просто так на выход не повесить. Тестеры от скольки герц переменное напряжение правильно измеряют?
Усилитель типа такого. В кроссовере есть неотключаемый фильтр, но он где-то от 10 Гц и он до процессора ЭМОС.

[старичок]

Небольшая проблема в том, что усилитель мостовой, а генератор с осциллографом у меня гальванически связаны.

Ну это не проблема. Можно мерить на одной половине моста или дифференциально(при наличии двухлучевого осциллографа).

есть неотключаемый фильтр, но он где-то от 10 Гц и он до процессора ЭМОС

На этот фильтр можно не смотреть-важно что внутри петли.

[DimSPb]

На этот фильтр можно не смотреть-важно что внутри петли.

Это понятно. Проверил усилитель. Измерял выходное напряжение просто тестером, надеюсь что старенький Fluke сильно не врет. Результат:

Частота, Гц	10	20	25	30	40	50
Коэфф. усиления	5,99	6,18	6,24	6,3	6,4	6,45
dB	-0,6	-0,4	-0,3	-0,2	-0,1	0,0

Будем считать, что усилитель ровный.
Убрал R10 из делителя на выходе ЭМОС, схема стала возбуждаться при максимальной глубине ЭМОС. Подстроил глубину и получил следующую картинку АЧХ в зависимости от положения регулятора Х5:

Уже на что-то похоже.
Спад на левом крае происходит из-за неотключаемого фильтра ИНЧ в кроссовере. Но он до платы ЭМОС, соответственно - нас не волнует. Вот АЧХ кроссовера - слева очень похоже:

При этом все равно при увеличении напряжения на нагрузке выше 12 вольт при 20 Гц -- сигнал датчика начинает искажаться. Может это все таки выход динамика за линейный ход?


Вот расчет BassBox для моего динамика в этом ящике.

При 20 Гц подводимая мощность ограничена 40 Вт. При 4 Омах получаем 12,6 Вольта, что похоже на то напряжение, при котором начинает искажаться сигнал на этой частоте. Чем ограничена подводимая мощность в расчетах этого симулятора? Это, правда, уже имеет мало отношения к ЭМОС.

[Nota Bene]

Подстроил глубину и получил следующую картинку АЧХ в зависимости от положения регулятора Х5:

зеленый - как бы оптимум для ЭМОС.
А вообще - для акустики с ЭМОС (и не только) не стоит задача воспроизвести 20 Гц на том же уровне, как и вся фонограмма. 30...35Гц - реальная полоса воспроизводимых музыкальных частот. Все, что ниже - способствует правильной передаче огибающей НЧ-сигнала, и субгармоники этой огибающей имеют гораздо меньшую амплитуду... Тут - http://reanimator-h.narod.ru/emos.html - я пытался это озвучить, но, наверное, не очень внятно Так что, может быть, надо обратить внимание на предусилитель в вашем КИТе, чтобы он не очень-то боролся с ИНЧ...

[classDfan]

зеленый - как бы оптимум для ЭМОС.
А вообще - для акустики с ЭМОС (и не только) не стоит задача воспроизвести 20 Гц на том же уровне, как и вся фонограмма. 30...35Гц - реальная полоса воспроизводимых музыкальных частот. Все, что ниже - способствует правильной передаче огибающей НЧ-сигнала, и субгармоники этой огибающей имеют гораздо меньшую амплитуду... Тут - http://reanimator-h.narod.ru/emos.html - я пытался это озвучить, но, наверное, не очень внятно Так что, может быть, надо обратить внимание на предусилитель в вашем КИТе, чтобы он не очень-то боролся с ИНЧ...

Уважаемый, а чем хуже "красный"? Да, есть небольшой "подкидыш" на верхнем краю диапазона, но реакция то лучше! А "подкидыш" легко давится ограничением по частоте на входе. Я ошибаюсь?

С уважением!

[Nota Bene]

а чем хуже "красный"? Да, есть небольшой "подкидыш" на верхнем краю диапазона, но реакция то лучше!

По своему опыту. Чья реакция лучше? На что?

---------- Сообщение добавлено 14:03 ---------- Предыдущее сообщение было 13:21 ----------

Убрал R10 из делителя на выходе ЭМОС

Тогда уж и С10 надо убирать.

[DimSPb]

А вообще - для акустики с ЭМОС (и не только) не стоит задача воспроизвести 20 Гц на том же уровне, как и вся фонограмма. 30...35Гц - реальная полоса воспроизводимых музыкальных частот. Все, что ниже - способствует правильной передаче огибающей НЧ-сигнала, и субгармоники этой огибающей имеют гораздо меньшую амплитуду...

Offтопик:
Наиль, Вы правы. Но это же из детства - Hi-Fi, значит 20Гц - 20кГц и ни Герцем меньше. А дальше уже - суровая физика.

Короче - убрал делитель на выходе, оставил сопротивление R8=1,0K, подстроил делитель в лимитере и, кажется, все.
Искажения на частоте 20 Гц остались, но мне кажется, что это уже выход динамика за линейный ход. Бороться с ними желания нет, при подключенном лимитере идет щелчок, маскируемый реальной музыкой, и ограничение амплитуды.
Вот АЧХ с датчика при отключеном лимитере - уровень выбран таким, что искажений на 20 Гц еще нет. Но шкаф и стены уже ходуном ходят.

Вот АЧХ с микрофона в ближней зоне с подключенным лимитером. По ссылке видеоскриншот - с АЧХ и искажениями.
Пока, мне кажется, достаточно.
Наиль, большое спасибо за разработку этого решения и советы.

[Nota Bene]

Пока, мне кажется, достаточно.

Отлично! Осталось с примирить его с остальной акустикой
Кстати, может я пропустил, как сделан адаптер для крепления акселерометра к диффузору?

[DimSPb]

Отлично! Осталось с примирить его с остальной акустикой

Доделываются корпуса для мидбасов и корпуса для СЧ/ВЧ. Тогда и буду мирить. С мидбасами на Beyma 8G40 он без ЭМОС уживался хорошо. Нынешняя акустика (временный вариант) тоже с ЭМОС – старенькие Philips 22RH532. Собственно – первый коммерческий вариант ЭМОС от Philips, у Вас есть динамики от них. Им сабвуфер сильно не нужен.

Кстати, может я пропустил, как сделан адаптер для крепления акселерометра к диффузору?

Очень просто. У динамика Scan-Speak Discovery 30W-4558 очень жесткий колпачок из какой-то синтетики. Отклеивать я его не стал – непонятно чем это все приклеено. Сформировал из эпоксидного пластилина переходную пластину между сферой и плоскостью, склеил все это хозяйство. Конструкция получилась жесткая. Динамик смотрит в пол, так что эстетика тоже не пострадала.

[DimSPb]

А что, другим способом АЧХ УМ нельзя было померить?

Можно, конечно. Только тестер уже был подключен к динамику.

[Andrey Orloff]

Nota Bene, а вы не могли бы помочь синтезировать "с нуля" (или советами помочь) предусилитель и корректор для системы ЭАОС по вот такой АФЧХ?

Снято микрофоном в ближнем поле перед динамиком (динамик 15" в щите, запитан от ИТУН).
Почему прошу помощи - уж слишком крутой "взлёт" слева от резонансной частоты, что то я не могу сообразить, как правильно спроектировать данные схемные блоки. У меня есть пара-тройка эмпирических вариантов, но мне итоговые измерения не нравятся, хочется "вытянуть" из системы максимум, на что она способна..

Вот схема моего последнего варианта:

Есть еще два промежуточных варианта схемы,
один только с предусилителем (корректор отсутствует), вся коррекция сделана в предусилителе,
и
вариант без предусилителя, только с корректором после сумматора..

[_Сам_]

Снято микрофоном в ближнем поле перед динамиком (динамик 15" в щите, запитан от ИТУН).

с ИТУН так и получается обычно. Однако если перед ИТУН поставить правильно растроенный режектор, то выскодобротный пик хорошо выправляется и ФЧХ / ГВЗ тоже выравнивается