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.

[Nagema]

Аллаху слава, датчик, открепленный от головки - работает. Махание листом пластика с расстояния 1 метр дает такой же бешеный ход диффузоров, как у dvm. Но я в этоq бешеноq реакции динамика криминала также не вижу ;)

Соответственно, только теперь я понял, насколько жестким должна быть конструкция "камеры датчика". Мои проволочки 1.4 мм, приведенные на рисунке выше - не выдерживают никакой критики. Меня немного извиняет лишь то, что я надеялся посмотреть работу ЭМОС на малых амплитудах. Но когда динамик при включении неведомая страшная сила кинула вперед-назад от упора до упора, наивные проволочные стоечки выплюнули из себя пьезодиск, а одна из них сорвала свою пайку и свалилась на пол.

Что самое пикантное:
болтающийся на своих подводящих из МГТФ пьезодатчик - одной из этих подводящих сконтактировал с одной из проволочных стоек. Этого было вполне достаточно, чтобы система обратной связи зажужжала и вывела амплитуду биения струны МГТФ о дифузор на некий предел, соорудив солидную такую генерацию :) периодико-апериодическую :)
Я моментально испугался и всё вырубил из сети :)

Кайф получаю просто немерянный.

Кстати, Наиль, я предварительно вчера же вечером, перед генеральным включением этой байды, изучил веточку
https://forum.vegalab.ru/showthread....ghlight=medved

Что-то понял, что-то - не понял.
Одним словом, пыхчу далее.

Схему прилагать пока не буду, там всё надёргано из кусков твоих моделей, опубликованных на reanimator-h.narod.ru

Offтопик:
Вчера выдрали мне три корня из бывшего зуба, всё шло как песня, а ночью вдруг заболело, треснул кетановчика, так что плоховато соображаю, да и вообще я с этим ЭМОСом вторую неделю ложусь спать в 1-2-3-4 утра - никакой, в общем, поцан. Нуль-дивайс.

[Yauhen]

Offтопик:

да и вообще я с этим ЭМОСом вторую неделю ложусь спать в 1-2-3-4 утра - никакой, в общем, поцан. Нуль-дивайс.

Иосиф, ты чё? Задолбал тебя, видать, маятник Э_ОС. Нельзя ж так! Ты ещё стране нужен, близким, ну и нам, само собой.

[Nota Bene]

наивные проволочные стоечки выплюнули из себя пьезодиск, а одна из них сорвала свою пайку и свалилась на пол.

Когда я делал свою конструкцию, рассчитывал на ускорение в 50...100G Так что при опытах у меня ни одно животное не пострадало

Кайф получаю просто немерянный.

Может адреналина просто не хватает?

Что-то понял, что-то - не понял.
Одним словом, пыхчу далее.

Давай-давай. Дорогу осилит идущий.

[Nagema]

Offтопик:
Дядя Женя, а просто СТРАШНО хочется увидеть тот звук, который у Наиля на НЧ имеет место быть.

Я теперь уже, смешно сказать, в схемах если вижу динамик, одним концом сидящий тупо на земле, без ОС - чуть что не блюю непроизвольно. Точно так же и мои болтающиеся, а не стоячие диффузоры НЧ головок, раздражают. Да собственно, я и не включал ни разу музыку с тех пор как понял с тех пор, как осознал спустя год после впервые услышанных правильных низких частот, что без ЭМОС не прожить.

Offтопик:
Насчет "нужен стране и близким", Евгений, это огромный вопрос :) Подозреваю, что мы нужны только сами себе, и миром правюд только дёньги и эгоизм :) Как известно, слёзы на похоронах - это жалость по самим себе, а не по уже ушедшему. :)

[Nota Bene]

Маленько продолжим Пауза в теме у меня была вызвана борьбой со схемой динамического фильтра на К174УН10... Она меня победила - пролезание управляющего напряжения в сигнальную цепь портило всю идиллию. Отказался. Перешел на оптоэлектронику. Заказал и получил фоторезисторы VT43N1 от PerkinElmer 8K/300K. Что хорошо - высокочувствительные, что плохо - несколько тормознутые (Fall (1/e)=18mS, Rise (1-1/e)=90mS). Хотя при тех постоянных времени, что используются в цепях лимитера, это вроде бы не так существенно. Чувствительны к засветке светодиодам оранжевого цвета. Пришлось сооружать специальную светонепроницаемую конструкцию из подручных материалов Иначе не получить нужного темнового сопротивления.

Полностью проблему решила проблему паразитной засветки только алюминиевая фольга от конденсатора
Вот схема, в которой будут использованы эти элементы.

И... вроде все принципиальные моменты у меня будут решены. Приступаю к конструированию. Может, к Новому Году и успею саб сделать

[mixxxxxer]

Перешел на оптоэлектронику.

Ой-ой.. Наиль, я извиняюсь, что-то упустил в ходе ветки.. А для чего оптоэлектроника появилась тут?

[Nota Bene]

я извиняюсь, что-то упустил в ходе ветки.. А для чего оптоэлектроника появилась тут?

Попробую по-порядку. ЭБОС по скорости мы реализовали. Для её правильной работы нужно сформировать входной сигнал. Ограничить полосу частот сверху и снизу, а также с помощью интегратора линеаризовать АЧХ по SPL. Кроме того, если учесть, что Э_ОС расширяет частотный диапазон вниз за счет "задира" АЧХ вторым порядком к ИНЧ от резонансной частоты ДГ, на головку подается избыточная мощность. Это чревато тем, что, во-первых, ДГ легко может выйти за свои пределы по линейному ходу (объемному смещению), а во-вторых, усилитель с большей охотой будет входить в клиппинг. И не надо забывать, что это не просто ограничение сигнала на каком-то уровне, но и еще разрыв обратной связи (Э_ОС), и клиппинг выходного УМ приводит к значительному переходному процессу в канале регулирования, чреватому нарушением устойчивости при выходе из него. Причем, заметим, что чем ниже частота входного сигнала, тем меньше получается эффективный динамический диапазон для нее. Несколько спасает ситуацию тут тот факт, что на типичном спектре входного сигнала уровень спектральных составляющих ИНЧ (даже для частот менее 30Гц) на 15...20дБ меньше уровня НЧ.
Одним из способов преодоления этого недостатка систем с Э_ОС является введение компрессора/лимитера на входе системы. Применение беинерционного "мягкого" (soft) ограничителя приводит к резкому росту нелинейных искажений, в основном нечетных гармоник, а кроме того такой лимитер не является селективным - не учитывает "задир" АЧХ электронным трактом. Поэтому лучшим выбором тут будет какая-то разновидность АРУ, контролирующая выход УМ. В случае частотнонезависимой АРУ может получится паразитная интермодуляция среднего и верхнего баса ИНЧ компонентами входного сигнала, что будет восприниматься как постоянное нарушение тонального баланса. Как компромисс, предлагается схема компрессора, основанного на ограничении ИНЧ/НЧ спектра входного сигнала при превышении какого-то заданного порога. Подобное решение, например, применяла фирма BagEnd ( http://www.bagend.com/bagend/infra18detail.htm ) в своем сабе Infra18. То есть при превышении сигналом с выхода УМ какого-то порогового значения, вступает в действие система АРУ, повышающая нижнюю граничную полосу вверх, в пределе до резонансной частоты ДГ. Причем, так как АЧХ ниже резонансной частоты ДГ к ИНЧ растет вторым порядком, динамический ФВЧ также должен быть не ниже второго порядка. Кому то это может не нравиться, но это реально расширяет ДД системы с Э_ОС.
Под эти цели у себя я планировал задействовать частотноизбирательные цепи на микросхеме К174УН10 ( http://reanimator-h.narod.ru/dyn_filter.htm ). К сожалению, столкнулся с проблемами, которые оказалось очень проблематично преодолеть (см.выше). Позже допишу эту статью у себя на сайте, так как схемотехника там несколько поменялась по результатам доводки.
Сложность построения перестраиваемого фильтра состоит в том, что для этого требуется какой-то функциональный элемент (R или С), изменяющий свои параметры под действием управляющего сигнала. Ну, перестраиваемую емкость подобного номинала получить сложно, поэтому выбран (фото)резистор. Вот так вкратце. Формирование сигнала управления, наверное, тоже интересует?
Примерно так будет выглядеть входная часть, к которой надо добавить устройство переключения фазы 0/180, входной сумматор сигналов и регулятор уровня.

[mixxxxxer]

Offтопик:

Вот так вкратце.

Хрошенькое "вкратце".. Спасибо, Наиль за такие подробные ответы.. балуете вы нас..

[gross]

Кому то это может не нравиться,

Это в мой огород. Мне не то, чтобы не нравится. Вполне может быть такой девайс. Вопрос лишь в причинах его срабатывания. То есть, в возможностях головки и потребном SPL, фактически. Если он будет срабатывать от регулярных или даже редких, но музыкальных сигналов, то ограничение ДД будет иметь место. При чем, на самых "вкусных" местах программы. А если он будет срабатывать только от инфра-помех, тогда его применение неоспоримо. Все ИМХО, естественно.

[Nagema]

Г-н gross, в Вашем лице спешу уведомить всех заинтересованных конструкциями Наиля джентльменов: упомянутый инженер если и вставляет в свои конструкции какие-то ограничители, лимитеры, компрессоры - то это не значит, что данные устройства работают как топор или гильотина. Посему, уверяю вас, ни одно ухо не заметит, положим, работу софт-стартера, совмещенного с лимитером. Уху - дай Бог радостно переварить ту лавину появившейся новой звуковой информации на НЧ.
___
Наиль, я собрал вчера на двух к544уд1 тот самый первый вариант. Опять балдею: датчик с этой схемой превратился в чувствительный микрофон на частотах "окрест 1 кГц" - в буквальном смысле. АЧХ шикарная, всё гульден в гульден с началом твоей этой ветки.

Естественно и нормально - при увеличении глубины ОС схемочка плавненько входит в свист. При переполюсовке концов на динамике - гудящий треск вместо свиста.

То есть никуда я от корректора не уйду, тшорт побирай. Ни. Ку. Да. А ведь так хотелось схалявничать.

Будем называть это "Сага о том, как Нагемыч трудно шел по стопам Нота Бене с групповой задержкой в два-три месяца и чуть более."

[Nota Bene]

Если он будет срабатывать от регулярных или даже редких, но музыкальных сигналов, то ограничение ДД будет иметь место. При чем, на самых "вкусных" местах программы.

Самое интересное, что на НЧ/СЧ/ВЧ при этом уже уши могут сворочиваться в трубочку при таких уровнях сигнала, и будет непонятно, АРУ в ухе работает или в сабе... Тут, ИМХО, главное - угадать постоянные времени срабатывания/отпускания системы АРУ, чтобы она ЕСТЕСТВЕННОЙ была.

Наиль, я собрал вчера на двух к544уд1 тот самый первый вариант. Опять балдею: датчик с этой схемой превратился в чувствительный микрофон на частотах "окрест 1 кГц" - в буквальном смысле. АЧХ шикарная, всё гульден в гульден с началом твоей этой ветки.

(с) В ногу идете, товарищи!
Теперь надо посмотреть точно на какой частоте начинается свист, после этого уже можно просчитать параметры корректора. Хотя бы в том же МС. За основу, наверное, лучше взять схему корректора из ЭТОЙ ветки ( https://forum.vegalab.ru/showthread....2&postcount=88 ), а не из статьи.

[Nagema]

Всё понял. Но пока не посажу датчик в нормальную, незвенящую, коробку, с места не сдвинусь.

Диск датчика у меня доселе был приклеен "суперклеем" к донышку алюминиевой банки из-под "Швэпс"а, прикрыт спереди тоже сегментом сферы от другой подобной банки. Всё это "звенело", как выяснилось, просто расчудесно, на разных частотах, начиная с 1.3 кГц. Пальцами сожмешь конструкцию - ничего не резонирует в области 1-2 кГц, отпустишь пальцы - 15-20 дБ размах "звона", пик-ту-пик.

Пока что вернул НЧ на ИТУНы, ибо дорогую гостью привечал, которая уже давно тихо и мрачно молчит, слушая мои ИТУНчики, и лишь редко-редко позволяет себе коротко и весомо хныкнуть: "Блин, у меня оно не так ясно звучит, чччёрт." Из уст честного слушателя это как высшая похвала и высший кайф, как известно.

Парочка интересностей по теме:

1. Когда очень бывший 75ГДН-1-4 работает в режиме ИТУН - демпфирования со стороны операционного усилителя никакого нет, при толчке пальцем диффузор проваливается вдоль по керну динамика мягко и незаметно. Чувствуется только минимальное сопротивление облегченной штатной подвески, вырезанной секторами в эпоху экспериментов. Если короче, то мой НЧ-диффузор на ИТУНе - просто-напросто болтается от внешнего воздействия.

2. Если же перевести ОУ в режим работы ИНУН - я просто опупел, насколько мощно возрастает коэффициент демпфирования: динамик на толчок пальцем отвечает так, как будто помещен в солидол с глицерином пополам.

Делаю для себя вывод: выходное сопротивление любого ОУ даже в режиме источника напряжения - во много раз меньше, чем выходное сопротивление выхлопной ступени незабвенного моего "Электроника ЭФ-017", демпфирование динамика у которого хоть и было, но не столь жуткое. :)

Надо будет обязательно снять отклики на тон-барсты в обоих случаях подключения. Весьма всё это впечатляет.

2. Когда я спросил Наиля по телефону, почему он в статье "Вниз по лестнице…" рекомендует делать корпус для датчика из магнитной жести от баночки из-под кофе, которая очень круто притягивается к керну динамика, то получил в ответ чуть раздраженное и чуть усталое "А какая нахрен разница, что и куда притягивается?". Мои тихие предположения, что этот Божьей милостью инженер глубоко плевал на воздействие переменно-статического магнитного поля на движущуюся вместе с катушкой диффузора датчик - оправдались. Я в темпе извинился и сменил тему разговора.

Проще говоря, датчик Nota Bene нивелирует не только ошибку между электрическим напряжением и звуковым давлением, но еще и градиент магнитного поля.

Для меня это явилось, джентльмены, полным, простите, п####цОм. Другого термина ich bin просто не подберу. Скоро автор ветки наплюёт на гравитацию и взлетит, едрён-батон. Уфф.

Очередной мой пост, овеянный потоками грубой лести к наставнику - завершен. :)

[Nota Bene]

"А какая нахрен разница, что и куда притягивается?". Мои тихие предположения, что этот Божьей милостью инженер глубоко плевал на воздействие переменно-статического магнитного поля на движущуюся вместе с катушкой диффузора датчик - оправдались. Я в темпе извинился и сменил тему разговора

Есть один нюанс - корпус крепления датчика, сделанный из магнитного материала, уточню - именно корпус, а не чувствительный элемент датчика, максимум, чем может навредить - так это добавить вторую гармонику к искажениям самого динамика. Кроме того, этот источник нелинейности получается включеным внутрь петли ЭМОС, так что также, как и нелинейности ДГ, будет скомпенсирован в процессе работы из-за действия ЭМОС.
Основная же задача при построении датчика ускорения - постараться получить "чистый" сигнал ускорения на выходе датчика. Возможные мешающие факторы - скоростной воздушный напор при перемещении открытого чувствительного элемента, паразитная передача усилий с деформирующегося при перемещениях диффузора, влияние постоянного магнитного поля МС на датчик, сделанный из парамагнитного материала, пропорциональный смещению диффузора и различные внешние наводки. Кроме этого, надо понимать, что конструкция крепления датчика не является абсолютно жесткой и может иметь резонансы в области частот, влияющих на устойчивость работы ЭМОС. Да и сам чувствительный элемент (пьезопластинка) тоже имеет резонанс на какой-то частоте, определяемой его толщиной, диаметром и материалом. Посему - надо стараться или сдвинуть эти резонансы как можно выше по частоте, или уменьшать их добротность. лучше - и то и другое вместе
Напомню, что такое 100G - граммовая копеечка может превратиться в 100-граммовую гирьку, так что вопросами сопроматной прочности конструкции тоже не надо манкировать
Хотя... Свою порцию ошибок каждый должен получить в меру своего понимания вопроса...

Для меня это явилось, джентльмены, полным, простите, п####цОм. Другого термина ich bin просто не подберу. Скоро автор ветки наплюёт на гравитацию и взлетит, едрён-батон. Уфф.

Викторыч, ты забыл, что я тебе в разговоре напомнил девиз одного из наших форумчан?

потоками грубой лести к наставнику

Это на меня никак не действует

[Nagema]

Offтопик:
Забыл, Наиль. Честное слово. Даже не знаю, о каком разговоре ты говоришь. Если у меня в башке торчит одна какая-то проблема - я ничего обрамляющего не замечаю вообще. Хреновая черта, увы мне.

Еще пару корней зубовных выдрал, меж тем. Красота - неописуемая. Божественная легкость в организме. Может быть даже перестану наезжать на босса с матерком, на бедного. А то уж он меня в кабинет вызвал, внушение сделал. Я не то чтоб согласился. Наглею чёта страшно просто. Давно не били, короче.

Тяга доделать датчик не ослабевает, просто я паузу взял пока что. Хочется спокойно, без горячки, плавненько.

Кстати, скажи мне, тот парень medved, бившийся об датчик - он что-то в итоге смастерил, или "помер" в бозе? Вроде так классно студент шел к звездам, а радостного отчета не последовало…

[Nota Bene]

Даже не знаю, о каком разговоре ты говоришь. Если у меня в башке торчит одна какая-то проблема - я ничего обрамляющего не замечаю вообще. Хреновая черта, увы мне.

"Инженерное искусство заключается в умении сделать то, что требуется, из того, что имеется в наличии"... (с)....

тот парень medved, бившийся об датчик - он что-то в итоге смастерил,

Похоже, пока нет. Его больше гитарные комбики занимают Но идею похоже еще не бросил.

[Александр К.]

В электроприводах ( станков с ЧПУ ) внутри контура скорости находится контур тока. Для ЭМОС это нужно?

[Carbon]

В электроприводах ( станков с ЧПУ ) внутри контура скорости находится контур тока. Для ЭМОС это нужно?

На первый хозяйский взгляд вроде не помешает, только зачем не могу пока придумать.

Offтопик:
От скорости больше стритрейсеры торчат (слыхал, им ускорение даже больше нравится ). Если они правы, Э_ОС надо делать по ускорению !!!
Если по жизни, ускорение ведь всегда лучше чем скорость...

[ditter]

может пора на акселерометры цифровые выходить ?

[Инквизитор]

Зачем цифровые, у АД есть и с аналоговым выходом.

Добавлено через 1 минуту

Offтопик:

Если по жизни, ускорение ведь всегда лучше чем скорость...

Важна не величина зарплаты, а ее производная

[Nota Bene]

Зачем цифровые, у АД есть и с аналоговым выходом.

Да, ждут у меня своего часа микросхемки ADXL150... Правда, кто пробовал их - говорят, что сигнал/шум у них плоховат. Надо самому опять попробовать. Как-то ставил их экспериментально на 30ГД2 - по АЧХ, вроде, все нормально было. На шум, что-то внимания тогда не обратил.