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.

[Nota Bene]

В общем, посмотрел графики, видео, промоделировал схему - криминала нигде не нашел...

Запас по фазе имеется на обоих концах рабочего диапазона. Ну, может стоит глубину ЭАОС уменьшить. С5 поставить 10мкф и уменьшить резистор R13 до 10ком. Попробовать уменьшать С11 с 6.8мкф до 3.3мкф. По поводу "болтанки" диффузора - такое ощущение, что датчик реагирует не только на SPL, но и на малейший ветерок. То есть его просто "задувает". В этих случаях на микрофон обычно надевают специальный колпачок из мелкоячеистого тонкого поролона. Стоит попробовать. Только от не должен касаться пьезодатчиков. А еще, если внимательно посмотреть на фото А.П.Сырицо с его ЭАОС-системой ( http://www.klyachin.ru/images/RHE-2004/APSON.jpg ), то можно увидеть акустический экран, закрывающий микрофон от внешних воздействий. ИМХО. В конце-концов, можно проконсультироваться у Сырицо
Сегодня нашел время несколько логически завершить предыдущие "практические занятия" -



Красный график сигнала с датчика соответствует скорости перемещения диффузора, поэтому в случае ее стабилизации звуковое давление, пропорциональное ускорению движения диффузора будет иметь спад к ИНЧ 6дБ/окт. Что мы и видим на зеленом графике. Добавив интегратор на входе, АЧХ по SPL также линеаризуется - синий график. Предварительная обработка звука в сабовом канале предполагает ограничение ИНЧ сигналов и обрезание АЧХ сверху для стыковки с СЧ акустическим звеном. Что получилось - на сиреневом графике.

[dvm]

А что за жужжание?

Жужжание - от незалитого перемотанного трансформатора ТС200. Пока разбирать неохота, но как руки дойдут - исправлю.

Что получилось - на сиреневом графике.

В полосе 20-200гц - просто здорово! И ведь полоса ЭБОС сверху получилась достаточно широкой (около 350 гц), чтобы 3-ю гармонику верхней рабочей частоты саба исправлять, я так понимаю?
По своей конструкции ЭАОС - учту Ваши исправления и советы, повожусь с установкой датчика и только потом, если какой-то результат будет, покажу.
И практический вопрос - по критериям выбора места установки внутреннего бародатчика для ЭБОС (он у меня тоже есть и очень хочется попробовать получить с ним результат, похожий на Ваш). Вы уже в начале ветки этот вопрос рассматривали, но, извиняюсь за непонятливость, можно еще раз для "милиционеров" поподробнее? Например, чем нехорош красный график #9 ?

[Carbon]

В общем, посмотрел графики, видео, промоделировал схему - криминала нигде не нашел...

Какая максимальная глубина ОС получилась при моделировании ? По графикам выходит, что только 10 дб...

[Nota Bene]

Например, чем нехорош красный график #9 ?

Такие вещи надо рассматривать вместе с ФЧХ. Резкий спад на АЧХ означает и резкий спад на ФЧХ... Запас по фазе катастрофически уменьшается. Кроме того, эта позиция датчика дальше от динамика, следовательно больше временная задержка -> опять же для фазы хуже.

Какая максимальная глубина ОС получилась при моделировании ? По графикам выходит, что только 10 дб...

Где-то около этого. Помоделируйте сами - схема (в МС8) - в аттаче.

[gross]

С другой стороны 10 дб - это не так мало. Главное, что выполняются задачи.

[Nagema]

Наиль, я сам удивился, но оно колеблется и что-то показывает :))

Картинкам чур не пугаться. У меня задача одновременно простая и величественная: чтоб это - играло. Я пацанам уже всем пообещал, что они обкакают трусишки от зависти по звуку.

Вьюером XnView можно, как я выяснил, грабить картинку ("Инструменты"--"Захват"), обрезАть (обвести мышкой и потом Ctrl+Y), и, что самое приятное, накладывать текст ("Рисунок"--"Надписать").

[balabala]

Nagema,

А что за датчик?

[Carbon]

Я пацанам уже всем пообещал, что они обкакают трусишки от зависти по звуку.

Круто. Обещания - удел настоящих музчин (как и их выполнение). Осталось дело за малым - проверить содержимое памперсов участников прослушивания.

[dvm]

Господин NOTA BENE ! "У меня закрадываются смутные сомнения ", что не только местоположение бародатчика внутри ЗЯ, но и его такой малый объем (19 л) для 10 дюймового динамика Вами были выбраны заранее и тому были веские причины. А если серьезно, то в своем случае (динамик 10" и Vзя=42л) для датчика, собранного строго по #1, получаю следующее (см. графики):
Отчего такая задержка? Что-то не так делаю? Предполагаю, что задержка, а значит верхняя граничная частота ЭБОС в основном зависит от объема ЗЯ. Посему захотелось сделать такой эксперимент - уменьшать объем ЗЯ и снимать АЧХ/ФЧХ датчика. Буду заливать свой ЗЯ водой! Так как по несколько раз повторить такое не решусь, то заранее принимаю советы и указания, что померять и как (последнее - поподробнее ).
А то может быть и не надо, может это лишнее и все уже давно известно?

[Nagema]

Смейтесь-смейтесь, коварные. Я и сам вижу, что диапазон 40-130 "звенит", аж пиджак заворачивается. Это подвеска датчика, видимо, виновата: я взял три отрезка медного провода диаметром 1.4 мм, расплющил концы с одной стороны отрезков пассатижами и ножницами вырезал из этих расплющенных концов треугольнички, чтоб получить посадку диска датчика типа "ласточкин хвост". Изогнул всё это должным образом, припаял все три отрезка к медному каркасу катушки 75ГДН-1-4.

Приблизительно оно выглядит так. Третья нога не нарисована, но сермяжная правда из рисуночка должна стать понятной.

balabala, в роли датчика - пьезопищалка из старого польского игольчатого принтера.

Кстати, уже интересно, откуда берется задержка 600 миллисекунд в моем случае.
У dvm-то с бародатчиком понятно, у него воздух долго передаёт сжатие от бумаги динамика до стенок ящика, вот 2200 мs и набегает.

А вот почему при жестком креплении /в моем случае/ датчика скорости/ускорения возникает эта дикая задержка в 600 мs?..

[dvm]

Кстати, уже интересно, откуда берется задержка 600 миллисекунд в моем случае

"
Это наверно 600 микросекунд? Так ведь подвижная система динамика свою постоянную времени тоже имеет. Чем больше динамик, чем тяжелее его подвижная система, тем она больше.

[Carbon]

В полосе 20-200гц - просто здорово! И ведь полоса ЭБОС сверху получилась достаточно широкой (около 350 гц), чтобы 3-ю гармонику верхней рабочей частоты саба исправлять, я так понимаю?
По своей конструкции ЭАОС - учту Ваши исправления и советы

dvm, мой совет - не отказывайся от ЭАОС. Видео твое видел , получил огромное удовольствие. Ведет себя очень предсказуемо. Не грусти, лекарство есть, другая схема просто нужна. Тут корректор Линквица рулит. Он отменяет те злобные полюсы, которые колбасят твой диффузор. Забивай в хлс свои параметры ДГ в боксе, что хочешь ставь не больше 4 гц и добротность именно 0,5. Корректор инвертирует, поэтому сигнал с датчика (выкинь там все коррекции, АЧХ датчика должна быть плоская по SPL) подай на + вход первого ОУ. - будет 2 резика которыми будешь глубину ОС 20 дб ставить. Входной сигнал подаешь на - ОУ через кондер (он в этой схеме тоже рулит, им выставляешь форму АЧХ на нижнем спаде, чтобы была ровная а потом линейный в дб спад). Дальше на втором ОУ сам корректор Линквица. Еще можно добавить органичение полосы сверху. Остальное можно выбросить. Паяй, слушай, наслаждайся.
ЗЫ. Для ЭБОС тоже хорошо будет.

[dvm]

dvm, мой совет - не отказывайся от ЭАОС

Попробую нарисовать насоветованную схему. А то еще что-нибудь не так пойму.
ЭАОС действительно не хочется бросать.
Опять же скомбинировать ЭАОС/ЭБОС не плохо было бы (#119). Тогда не надо корректор Линквица рассчитывать под конкретные параметры конкретной головки и конкретного ящика. На низах ЭБОС пусть работает, а сверху - ЭАОС. Тоже попробовать надо бы...
Жаль только, что время на все это находить трудновато и то урывками.

[Nota Bene]

У меня задача одновременно простая и величественная: чтоб это - играло.

Ох, боюсь, ляжет на меня все это тяжким грузом...

Господин NOTA BENE ! "У меня закрадываются смутные сомнения ", что не только местоположение бародатчика внутри ЗЯ, но и его такой малый объем (19 л) для 10 дюймового динамика Вами были выбраны заранее и тому были веские причины. А если серьезно, то в своем случае (динамик 10" и Vзя=42л) для датчика, собранного строго по #1, получаю следующее (см. графики):

Замечательные графики. По поводу выбора своего ящика - корпус от S70 со всеми электронными потрохами (без динамиков) был куплен мной по случаю у одного моего хорошего знакомого за 300р для лежащего без дела старого динамика 30ГД2. Под саб. Поэтому и высоту я ему укоротил. Кстати, об объеме - в первой серии все эксперименты шли на сабе с объемом 30 литров. Пропорции у него были только более "кубические" - поэтому и со стояками было меньше проблем. По размерам - ИМХО, желательно, чтобы самый низкий по частоте "стояк" был не ниже частоты окончания поршневого режима. То есть примерно 500-600Гц. Похоже, 40-50 литров - предельный объем для саба с ЭБОС.

Отчего такая задержка? Что-то не так делаю? Предполагаю, что задержка, а значит верхняя граничная частота ЭБОС в основном зависит от объема ЗЯ. Посему захотелось сделать такой эксперимент - уменьшать объем ЗЯ и снимать АЧХ/ФЧХ датчика. Буду заливать свой ЗЯ водой! Так как по несколько раз повторить такое не решусь, то заранее принимаю советы и указания, что померять и как (последнее - поподробнее ).
А то может быть и не надо, может это лишнее и все уже давно известно?

Вопрос - каково расположение датчика и каково расстояние от него до динамика? По моим прикидкам, если они верны, удаленность датчика = 18см, то есть реальная задержка = 0.53mS, что не так уж и плохо. А то что показывает Спектралаб - не зная алгоритма работы "Delay Finder"а, трудно что-то говорить определенно. Вот, например, что он показывает на ФНЧ 2-го порядка - похоже эта задержка соответствует частоте, на которой фаза переходит через 180 градусов...

Да и у вас, на предыдущих графиках видна задержка (значение в окошке "Delay Finder"а)
равная 1.667mS То есть, на сильно "кривых" графиках АЧХ эта утилита весьма сильно подвирает.
Насчет эксперимента - Это уж слишком Тем более водой. Уж лучше мешочки с песком.

Offтопик:
Ну, любит народ себе лишнюю работу придумывать...

Возвращаясь к графикам.
Без какой-то дополнительной коррекции можно получить максимальный рабочий диапазон ЭБОС = 4...250Гц, если удастся задавить пик на 2-х килогерцах и уменьшить влияние горба на 530 герцах. Возможно. Запас по фазе имеется на обоих границах диапазона.

Тут корректор Линквица рулит. Он отменяет те злобные полюсы, которые колбасят твой диффузор.

Спорить пока не буду. Результат мне известен
Советую почитать статью "И снова об ЭМОС" (в аттаче).

Опять же скомбинировать ЭАОС/ЭБОС не плохо было бы (#119). Тогда не надо корректор Линквица рассчитывать под конкретные параметры конкретной головки и конкретного ящика. На низах ЭБОС пусть работает, а сверху - ЭАОС. Тоже попробовать надо бы...

Это проще сначала промоделировать А потом думать. Хотя думать всегда полезно

[dvm]

По моим прикидкам, если они верны, удаленность датчика = 18см, то есть реальная задержка = 0.53mS

Насчет 0,53mS - сказать не могу, а вот 18 см - очень и очень совпадает!

Уж лучше мешочки с песком.

С песком трудно точно оценить величину вытесняемого объема.

Без какой-то дополнительной коррекции можно получить максимальный рабочий диапазон ЭБОС = 4...250Гц, если удастся задавить пик на 2-х килогерцах и уменьшить влияние горба на 530 герцах. Возможно. Запас по фазе имеется на обоих границах диапазона.

Без корректора? А чем же тогда давить на 2-х килогерцах и уменьшать влияние горба на 530 герцах ?

[Nota Bene]

Без корректора?

Имеется в виду дополнительная коррекция в рабочем диапазоне частот саба.

[Carbon]

Попробую нарисовать насоветованную схему. А то еще что-нибудь не так пойму.
ЭАОС действительно не хочется бросать.

Схема в аттаче. Если кратко, корректор выполняет несколько функций.
1. Повышает устойчивость, "помогая" работе ОС и позволяя добиться большей ее глубины.
2. Сдвигает зону действия ОС ниже по частоте, туда где ход диффузора, а значит и искажения, максимальны.
3. Делает импульсный отклик системы апериодическим, т.е. устраняет "болтанку" диффузора.
Номиналы стоят для моей ДГ из #128. Для 10-ки номиналы можно пересчитать - xls файл легко найти в сети. Точность не обязательна - ОС подправит остальное. Фильтр на ОУ U2 ограничивает полосу ЭАОС сверху. Если есть вопросы - задавайте. Желаю удачи.

[dvm]

Схема в аттаче

Спасибо за схему. Правда скоро попробовать не получится. И хотелось бы более подробных разъяснений роли кор. Линквица в цепи ЭМОС.
А сам пробовал? В схеме Линквица, если её рассчитать на 4 Гц, получается очень большое усиление на этой частоте. Сигнал от датчика ЭАОС (ИНЧ воздействия) им усилится и также будет неслабо качать диффузор. Если, конечно, речь идет об использовании для ОС внешнего акустического датчика.

[Nagema]

dvm, так точно, я попутал милли- и микро-.

Offтопик:
Nota Bene, маленько еще поогорчаюсь, что оно не работает - и буду тебе названивать, видимо, так точно :) Пацаны, впрочем, терпеливые у меня, ибо интеллигенты. Никакой опасности, слава Вселенной, нету. "Счётчики" не включают, просто ждут, похихикивая.

[Carbon]

Спасибо за схему. Правда скоро попробовать не получится. И хотелось бы более подробных разъяснений роли кор. Линквица в цепи ЭМОС.

Из теории ОС известно, что на частоте единичного усиления устойчивой системы с ОС АЧХ разомкнутой петли имеет наклон 1 порядка. Если наклон между первым и вторым порядком, система все еще устойчива, но появляются затухающие колебания. Когда наклон переваливает за второй порядок система самовозбуждается.
SPL головки в ЗЯ ниже резонансной частоты спадает вторым порядком, поэтому изначально система не устойчива и без коррекции не обойтись. С помощью корректора Линквица можно "отменить" начало спада АЧХ на резонансной частоте ДГ в ЗЯ (30 - 60 гц) и перенести его ниже частоты единичного усиления в петле ОС (например 4 гц). Тогда АЧХ станет плоской до 4 гц. Остается только добавить нужный спад первого порядка начиная с частоты около 100 гц, за который отвечает С5 на схеме. Все просто.
При замкнутой петле ОС имеем ровную АЧХ, а затем срез 3 порядка на частотах ниже 4 гц. Это именно по SPL. Если датчик SPL имеет нижнюю частоту среза много ниже 4 гц (лучше хотя бы на порядок), то он не внесет заметной нестабильности. То же для резделительных конденсаторов на выходе датчика и на входе УНЧ (на схеме не показаны).

А сам пробовал? В схеме Линквица, если её рассчитать на 4 Гц, получается очень большое усиление на этой частоте. Сигнал от датчика ЭАОС (ИНЧ воздействия) им усилится и также будет неслабо качать диффузор. Если, конечно, речь идет об использовании для ОС внешнего акустического датчика.

Сам пока не пробовал, ящика еще нет. Но собираюсь . Частоты ниже 4 гц дополнительно ослабляются конденсатором С5, поэтому общее усиление схемы меньше усиления корректора. Благодаря С5 реакция на внешние ИНЧ воздействия (напряжение на ДГ) уменьшается с понижением частоты с наклоном 20 дб/дек. Еще 60 дб/дек. добавят разделительные конденсаторы вместе со срезом датчика. Так что на ИНЧ воздействия диффузор реагировать не должен. Практика покажет.