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.

[dvm]

Я так понял, что внутренний датчик хотите использовать на частотах, ниже 60Гц. А есть ли тогда смысл во внешнем? Стояки комнаты но все равно не будет отрабатывать (не должен).

Внешний датчик можно расположить максимально близко к диффузору, уменьшая тем самым время задержки сигнала от датчика. То есть верхняя рабочая полоса системы с ЭАОС шире, чем с ЭБОС. Может в каких-то случаях это окажется решающим... А если нет, то я лично откажусь от внешнего датчика в пользу внутреннего, или даже акселерометра.

[gross]

Внешний датчик можно расположить максимально близко к диффузору, уменьшая тем самым время задержки сигнала от датчика. То есть верхняя рабочая полоса системы с ЭАОС шире, чем с ЭБОС. Может в каких-то случаях это окажется решающим...

Мне тоже так представляется. Кроме того, я не оставляю мысль использовать готовый микрофонный капсуль. Правда, могут быть сильные искажения, ведь давление большое. Нужно проверять. На счет полосы вверх - это тоже важно, но у вас проблемы, как я понял, с нижней частью петли.

[dvm]

На счет полосы вверх - это тоже важно, но у вас проблемы, как я понял, с нижней частью петли.

В том-то и дело, получается перегрузка усилителя посторонними сигналами. Обычно ставится фильтр-сабсоник, а здесь наоборот, на ИНЧ такое усиление...

[gross]

То, что большое усиление, и соответственно, большие колебания диффузора - нормально, за это и боремся. Иначе не получится ровной АЧХ. Но плохо, что это происходит от посторонних сигналов. Тут бы понять - все-таки ЭМОС работает нормально и это действительно столь сильные сигналы, или это дефекты коррекции.

[Carbon]

То, что большое усиление, и соответственно, большие колебания диффузора - нормально, за это и боремся. Иначе не получится ровной АЧХ. Но плохо, что это происходит от посторонних сигналов. Тут бы понять - все-таки ЭМОС работает нормально и это действительно столь сильные сигналы, или это дефекты коррекции.

Дело не в посторонних сигналах. Если датчик стоит на расстоянии 3см от диффузора, то напряжение на нем от колебаний диффузора будет в 100 раз больше, чем от такого же колебания на расстоянии 3м. Представьте, какое ЗД, да еще и на ИНЧ нужно, чтобы выпрыгнул диффузор ?
Это при правильной схеме коррекции, где на ИНЧ коэффициент усиления в петле ОС должен быть меньше 1 и монотонно спадать, а сдвиг фазы не превышать 90 гр. Как сделать эту правильную коррекцию ? Довольно просто. Нужна такая импульсная характеристика (ИХ) корректора, которая при свертке с ИХ датчика и ИХ конкретной ДГ в конкретном ЗЯ даст нужный результат. Еще желательно, чтобы эту ИХ корректора можно было реализовать на имеющихся в природе электронных компонентах.
Обычная задачка (т.е. не теорема Ферма), но пока ее решения в общем виде я не встречал.
Присоединяюсь к dvm - помогите кто может ! Очень хоцца уже ЭАОС слушать.

[dvm]

Если датчик стоит на расстоянии 3см от диффузора, то напряжение на нем от колебаний диффузора будет в 100 раз больше, чем от такого же колебания на расстоянии 3м.

А так ли это и для каких частот? Колебания затухают, это когда амплитуда следующего периода меньше предыдущего и так далее. А для звуковых колебаний ИНЧ с длиной волны десятки метров? Ведь низкочастотные составляющие от звучания больших колоколов слышны на многие километры.

Представьте, какое ЗД, да еще и на ИНЧ нужно, чтобы выпрыгнул диффузор ?

Попробую найти какой-нибудь фотик и снять клип "Тяжёлая жизнь диффузора с ЭАОС из-за посторонних воздействий."

[gross]

Присоединяюсь к dvm - помогите кто может ! Очень хоцца уже ЭАОС слушать.

Дело в том, что в данном случае "помочь" практически означает "разработать". Я с удовольствием, но попозжее. Сейчас у меня стадия изготовления корпусов для основных АС. Затем пойдут уси к ним, а уж потом...

[Carbon]

А так ли это и для каких частот? Колебания затухают, это когда амплитуда следующего периода меньше предыдущего и так далее. А для звуковых колебаний ИНЧ с длиной волны десятки метров?

Это правильно для датчика SPL в свободном пространстве.
В малых помещениях на ИНЧ появляется room gain и эффект ближнего поля. SPL увеличивается, но увеличивается одинаково и для возмущающего воздействия, и для компенсирующего сигнала диффузора, поэтому разницы нет имхо. КДП превращается в большой ЗЯ, поэтому, кстати, 2 датчика не решают проблему нестабильности на ИНЧ.
Реакция системы должна быть апериодической от постоянного тока до радиочастот. Увеличивая номиналы разделительных емкостей, мы просто сдвигаем проблемную область ниже по частоте, не решая проблему устойчивости.

Ведь низкочастотные составляющие от звучания больших колоколов слышны на многие километры.

Там другие механизмы распространения звука. Это не имеет отношения к помещениям, поэтому не интересно.

Добавлено через 13 минут

Дело в том, что в данном случае "помочь" практически означает "разработать". Я с удовольствием, но попозжее. Сейчас у меня стадия изготовления корпусов для основных АС. Затем пойдут уси к ним, а уж потом...

Все верно. Помогла бы схемка и к ней программка - калькулятор. Вбиваешь туда параметры своего датчика и ДГ в ЗЯ и получаешь номиналы элементов. Остальное для самодельщика не проблема.

Offтопик:
У меня прошла стадия выбора головы для саба с ЭМОС. Остановился на том, что на картинке, вчера привезли. 12 дюймов, в ящике 45 л Fрез.=40гц, до максимального смещения 26мм р-р раскачивается усилителем 150Вт. Теперь ищу, где бы ящик заказать - самому пилить негде. Может, что присоветуете ?

[gross]

Offтопик:
С заказом такая же проблема. Я делаю ящики сам.

[Nota Bene]

Присоединяюсь к dvm - помогите кто может ! Очень хоцца уже ЭАОС слушать.

Попробую как-то помочь в анализе
Если есть возможность снять АЧХ/ФЧХ системы с разомкнутой ЭАОС, то можно увидеть границы устойчивости системы. Как тут (у меня с ЭБОС по скорости), например -



Видно, что петлевой коэффициент усиления становится менее 0дБ (то есть "1") на частотах 4...5Гц и 220...230Гц. Причем, на ФЧХ видно, что на ИНЧ на частоте 4...5Гц фазовый сдвиг составляет +110...120градусов - имеем запас в 60...70 градусов до критического фазового сдвига в 180 градусов, когда ООС переходит в ПОС. На частотах 220...230Гц запаса по фазовому сдвигу практически нет, поэтому при введении ЭБОС на этих частотах наблюдается выброс на результирующей АЧХ
P.S. картинка относится к промежуточному варианту ЭБОС.
При измерении ФЧХ значение "Delay Finder" должна быть = 0 !, иначе получатся слишком оптимистическая ФЧХ , не соответствующая реальности.
Для ЭМОС по ускорению (SPL) весь фазовый график идет несколько "выше", поэтому запас по фазе на ИНЧ становится гораздо меньше, а в районе 200...300Гц запас по фазе увеличивается, что и позволяет расширить полосу частот вверх.
Если dvm покажет свой аналогичный график, будет легче разбираться.

[dvm]

При измерении ФЧХ значение "Delay Finder" должна быть = 0 !, иначе получатся слишком оптимистическая ФЧХ , не соответствующая реальности.

Извиняюсь за вопрос - просто в этом окошке установить "0.000" ручками?

[Nota Bene]

Извиняюсь за вопрос - просто в этом окошке установить "0.000" ручками?

Да, конечно. Иначе будет компенсироваться набег фазы от временной задержки.

[dvm]

Если dvm покажет свой аналогичный график, будет легче разбираться.

Попробую. Всё по схеме #104, только С5=22мкф, С8=0,25мкф. Петля ЭАОС разомкнута. Первый график - АЧХ/ФЧХ как по схеме, второй - АЧХ/ФЧХ той же схемы, только цепочка С10 R13 закорочена. Здесь же для сравнения повторен первый график (красным цветом).
P/S Да, и еще отличие от #104 в номинале R8. У меня стоит 3ком.

[Nota Bene]

Первый график - АЧХ/ФЧХ как по схеме, второй - АЧХ/ФЧХ той же схемы, только цепочка С10 R13 закорочена

А есть возможность ФЧХ также развернуть по частотной оси как и АЧХ?
Неудобно анализировать - АЧХ начинается от 2-х Герц, а ФЧХ - от 9... На ФЧХ проще всего нажать кнопочку "OutFull", и совместить окошки АЧХ и ФЧХ по горизонтали, чтобы шкалы совпали (как у меня на графиках).
И еще - непонятно, что такое у вас 0дБ? Хорошо бы тогда добавить график АЧХ (должна быть горизонтальной линией) из точки, соответствующей "IN" по схеме из поста №104.

[dvm]

Что нужно сделать - понятно, но сейчас надо убегать . Как только смогу - сразу сделаю (постараюсь на выходных)

[dEmon]

Наиль, все-таки по какому пар-ру вы считаете лучше делать ЭБОС: по скорости или ускорению?

[Carbon]

Если dvm покажет свой аналогичный график, будет легче разбираться.

Есть ли какой нибудь толк в графиках ниже 20гц? Любая звуковая карточка (в т.ч. бюджетная) все что ниже режет старательно и непредсказуемо. На ИНЧ, батенька, только симулятор может помочь имхо (и то если мыслить с ним заодно).
З.Ы. Симулятор реально помогает, жаль что мозги не заменяет.

[Nota Bene]

Наиль, все-таки по какому пар-ру вы считаете лучше делать ЭБОС: по скорости или ускорению?

Вопрос, конечно, интересный Сначала надо оценить, какой из этих параметров "роднее" датчику. Чтобы исходный сигнал подвергать меньшему числу преобразований. ЭБОС с датчиком снаружи - это фактически микрофон, измеряющий SPL в ближней зоне. То есть ЭБОС/ЭАОС по ускорению тут как бы естественнее смотрится. Если датчик внутри АС - это косвенный измеритель смещения диффузора, и дифференцированием выходного сигнала легко получается сигнал, пропорциональный скорости диффузора ДГ. А по функциональной структуре, схема по "скорости" имеет несколько больше элементов, но получается устойчивее. По крайней мере, по моему опыту. Когда закончу этот проект по "скорости" - скажу окончательно и с большей долей уверенности

Есть ли какой нибудь толк в графиках ниже 20гц? Любая звуковая карточка (в т.ч. бюджетная) все что ниже режет старательно и непредсказуемо. На ИНЧ, батенька, только симулятор может помочь имхо (и то если мыслить с ним заодно).

По измерениям - в режиме "Real Transfer Function" измеряется отношение сигналов в двух каналах (the ratio between two channels). Так что завал АЧХ не так страшен и, можно же экстраполировать поведение функции От симулятора, я, естественно, не призываю отказываться в любом случае.

[dvm]

А есть возможность ФЧХ также развернуть по частотной оси как и АЧХ?
Неудобно анализировать - АЧХ начинается от 2-х Герц, а ФЧХ - от 9... На ФЧХ проще всего нажать кнопочку "OutFull", и совместить окошки АЧХ и ФЧХ по горизонтали, чтобы шкалы совпали (как у меня на графиках).
И еще - непонятно, что такое у вас 0дБ? Хорошо бы тогда добавить график АЧХ (должна быть горизонтальной линией) из точки, соответствующей "IN" по схеме из поста №104.

Дубль 2. То же самое, только с совмещением шкалы частот на АЧХ/ФЧХ плюс синим цветом уровень входного сигнала в точке "IN" #104 (ФЧХ для входного сигнала не привожу,т.к. это прямая линия 0 градусов.)
А ещё, как обещал, кусочек видео про болтанку диффузора с ЭАОС. За невысокое качество - звиняйте...

[Yauhen]

"Сонька", однако. А что за жужжание?