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.

[RINDIG]

Я например размерами ограничен , места и так нехватает. Особенно в том месте куда саб поставить хочу.

[Nota Bene]

Вот измерил в программе ARTA , MAGNITUDE какой-то ( не знаю что это такое ).

По графику - так как измерения одноканальные, информацию о поведении фазы сигнала с датчика мы не можем видеть Посмотри в той же ARTA в хелпе раздел "1.2 Measurement Hardware Setup" - там все очень наглядно (с картиночками) расписано про организацию двухканального метода измерений.
То, что датчик нагружен на низкое входное сопротивление звуковой карточки, дает спад АЧХ к НЧ 6дБ/окт начиная с частоты ~350Hz. Там же, кстати, похоже заканчивается поршневой режим работы диффузора динамика. На частоте 38Hz виден провал - такое может быть, если НЧ-звено имеет ФИ, настроенный на эту частоту. Резонанса самой пьезопластинки что-то не вижу.
Для более правильного измерения АЧХ лучше сделать контрольный усилитель -

Если же задуматься об измерениях с помощью компа, то лучше сделать выносную универсальную "коробочку"/платку , как у меня, например -


В ней имеются: цепи защиты входа звуковушки по обоим каналам (на диодах), входные частотнокомпенсированные делители 1:1, 1:10, 1:100, тоже по левому и правому каналам, оба отвязаны по постоянке разделительными конденсаторами; один из выходов также имеет делитель 1:1, 1:10, 1:100. Отвязан, на всякий случай по постоянке от внешних цепей. Второй выход используется для проведения двухканальных измерений (перемычка на фото). Для коммутации с измеряемым объектом применены дла коаксиальных кабелечка с синфазным дросселем. Пара подстроечников на плате нужны для калибровки входных делителей при смене звуковушки (разное входное сопротивление, типовое 10...15К).

Вот что у меня пока получилось.

Отличный график. Наверное, можно даже без режектора систему ЭМОС построить. Вперед, не останавливайся на полпути

но ведь при оптимальном или близком к оптимальному объеме изначальные искажения и неравномерности АЧХ головки минимальны .

Конечно. Никто не против. Энергетически (КПД) - это тоже хорошо.

[Nota Bene]

Попробовал новую версию датчика с приклеиванием пьезодатчика на герметик за центр. Динамик 10ГД-30Б, керн Ф=40мм, пьезопластина Ф=20мм, емкость =22nF. Донышко от банки обрезано в размер ЗК динамика, макушка зашкурена и протравлена хлорным железом (ваточкой на спичке) для лучшей адгезии. Пьезоэлемент покрыт лаком. Потом универсальным силиконовым (прозрачным) герметиком "Момент" была произведена их склейка. Латунная подложка и донышко выполняют роль электрического экрана, поэтому сетевых наводок быть не должно.

Вся эта конструкция вклеивается также на герметик в торец ЗК динамика. АЧХ получилась весьма симпатичной Возможно и режектора не понадобится, можно будет обойтись ФНЧ 1-го порядка, как предлагал Алекс.

Так как трудно контролировать размер клеевого пятна под пластинкой пьезоэлемента решено было (для повторяемости и воспроизводимости) внести изменение в конструкцию - на макушку донышка суперклеем была прикреплена металлическая шайбочка, к которой уже на герметик была посажена пьезопластинка. По идее, жесткость такой шайбы также должна нейтрализовать паразитное влияние деформаций диффузора, передаваемое через крепление.

АЧХ на СЧ имеет больший подъем и резонансный пичок съехал с 2.5КГц до 2КГц. Чувствительность несколько возрасла. На ИНЧ особых изменений не отмечается.
P.S. Сбоку для контроля прикреплен акселерометр ADXL150. Для справки: его АЧХ ограничена частотой 1КГц, далее идет спад вторым порядком.
P.P.S. Это пока самая простая конструкция датчика у меня

[Viktor S]

Это пока самая простая конструкция датчика у меня

Этих четырёх небольших отверстий будет достаточно для нормальной работы динамика на больших амплитудах? - Керн, кажется без отверстия.

[Nota Bene]

По отверстиям в конструкции - может быть их надо делать и диаметром , и количеством побольше Чтобы компрессию подколпачного пространства уменьшить. Это - не проблема. Посмотрим. Пылезащитный колпачок у этого динамика - непродуваемый, когда он будет приклеен, воздуху некуда будет двигаться. Да, керн - без отверстия.
Сегодня герметик окончательно подсох, резонансная у датчика несколько подросла - до 2.1КГц. Интересно, можно мерить АЧХ датчика практически на сыром герметике (если что - можно на ходу переделать), параметры плывут мало.

[RINDIG]

Зашла речь о динамике. В моих колонках динамики с дырой в керне.
А подопытный на котором буду тренироваться , без дырки в керне
Для ЭМОС как всё таки лучше и вообще какой динамик лучше ?

[Alex]

как ни странно от ЭМОС ниже 20 герц мне не надо , всё равно там ухо не слышит . Да и 25 то не слышно...
Слышно еще как, недавно попробовал бурст-тон с частотой заполнения 16 Гц и длительностью 0,5 сек на своей системе с ЭМОС погонять - так хорошо слышно эти "удары",

Только слышно при этом не 16гц а гармоники от импульсного характера сигнала

[Nagema]

Andrey Orloff, я обновил свой пост.
Очень сильно обрати внимание на постоянную времени C3 и R2.
Уменьшив ёмкость конденсатора /резистор трогать не хотелось/, я в корне изменил звучание сабвуфера.
Оно стало совершенно аналогичным сабу NB.
А суть в том, что я отфильтровал ИНЧ на входе в систему.
Инфраниз перестал "глушить" УМЗЧ, что позволило поднять давление НЧ от 20 Гц и выше.

В аттаче красным -- это то, что валило с УСИЛИТЕЛЯ-КОРРЕКТОРА ДАТЧИКА у меня до модификации.
Желтым -- то, что стало валить с него после.

Звук -- не узнать: TDA2050 перестали мучиться с ИНЧ, КПД повысился, прессовка низкими частотами стала несравнимо круче: 10 альбомов Сергея Трофимова пролистал без передыху, балдея от НЧ.
/в итоге вещей 10 оставлю, остальное сотру/

PS. надо Наилю почаще сваливать за рубеж: у меня думалка улучшается.

[Andrey Orloff]

По отверстиям в конструкции - может быть их надо делать и диаметром , и количеством побольше Чтобы компрессию подколпачного пространства уменьшить.

Nota Bene, а пыльник пробовали клеить на свои сабы? Дело в том, что у меня ЭМОС после этого переставала нормально работать - шел дикий завод на ИНЧ порядка 1..3 Гц, причем статистика железная и для разного исполнения датчиков (пьезодиск сидит внизу или вверху пивного донышка - все одно). Заборол сей глюк только перфорацией пыльника, по другому не получалось
Из-за чего это может быть, и как это можно забороть

[Nagema]

Andrey Orloff, ты дай посмотреть свою АЧХ по электическому напряжению с выхода корректора датчика, а.
У меня после описанной выше коррекции на входе -- словно сказка всё стало.

А до неё -- динамик был словно массой в 3 кг: от толчка пальцем величественно покачивался на ИНЧ.

PS. систему юзаю без пыльника.

[Alex]

Так и запишем: Нагемыч открыл для себя сабсоник"

[Nagema]

Глумись-глумись, Александр.
А я вчера почитай пол-суток просидел в симуляторе, пытаясь догнать, что к чему, перебором деталюшек.
Зато большая награда в виде "ого как оно попёрло".

Вот тебе смешно, как специалисту, а я даже и не огорчаюсь на твои улыбки, ибо крутизна эффэкта меня, диллллетанта, просто ошеломила.

[Nota Bene]

а пыльник пробовали клеить на свои сабы?

На первый вариант с креплением по периметру пьезодиска - клеил, все нормально, при максимальной глубине ЭМОС на ИНЧ - все спокойно (динамик, естественно, в тестовом боксе, ЗЯ=18л). На свеженький, с креплением по центру - еще нет. Я тут вчитался в статью по пьезикам (ссылка уже была) в части поляризации этих пьезопластинок. Надо разбираться с изгибом(?)/прогибом(?) диска... И если все-таки изгибом, то в каком направлении имеем максимальную чувствительность... Это имеет прямое отношение к посту, в котором описывается различная реакция системы на касание диффузора в различных местах, а следовательно - завязка на деформацию диффузора.
Я тут в этом русле несколько модифицировал крепление пьезопластинки - отодрал от вчерашнего герметика, к шайбе в центре приклеил боком прямой отрезочек моножилы (Ф=0.8мм, L=10мм), предварительно ориентировав его, чтобы пьезопластинка гнулась, а не прогибалась. Потом опять на герметик приклеил диск. Особой разницы, правда не заметил Может, торопился...

[Nagema]

Offтопик:
Не-не. Про изгиб это уже перебор. Мне и так хорошо. Я поехал домой наслаждаться артикулированным низом.

[hasap]

Я вот всё в раздумьях о надежности крепления пьезоэлемента.
Сейчас у меня пьезоэлемента приклеен на термоклей, понятно, что такой метод крепления, тем более к алюминию, ненадежен.
Решил посадить на силиконовый герметик и тут у меня возникли сомнения в долгосрочной надежности такого соединения.
Что будет, скажем через полгода - год эксплуатации такого датчика, не отскочит все это дело? Вибрации то нешуточные.

[EUGENE]

Привет
Наткнулся на "любимую" формулу для расчёта площади диффузора
Может очень пригодиться
С уважением
ES

[Andrey Orloff]

дай посмотреть свою АЧХ по электическому напряжению с выхода корректора датчика, а.

Вот последние измерения с выхода корректора, когда пыльники приклеил:
- красный - пьезодатчик приклеен снизу к донышку (т.е. приклеен неправильно)
- голубой - пьезодатчик приклеен сверху к донышку (приклеен правильно).

Ну и в прицепе схема всего этого безобразия Там очень сильно на АЧХ на ИНЧ влияет емкость C12 интегратора U4 ну и цепочка R8C7, и резистор R17.
Планирую переделать входной ФНЧ на 2-ой порядок, ставить по входу лимитер и в очередной раз переделаю пьезодатчик на одном динамике (который красный график - там что то нехорошее на ИНЧ).

[Aquarius]

Andrey Orloff, или я до сих пор еще "не в теме", или чего-то пропустил в сериях, или так и недопонял... Какое влияние АЧХ датчика ниже 10 Гц может иметь на всю конструкцию в целом - от 20 Гц до 120 по уровню -3 дБ у вас же ровная полка ? Разве этого не достатаочно для правильной работы ЭМОС ?

[Andrey Orloff]

Какое влияние АЧХ датчика ниже 10 Гц может иметь на всю конструкцию в целом

Тот канал (где красная АЧХ) , там происходит приличная "тряска" дифузора на инфра-низких частотах (нескольких герц). Именно из-за такого вот поведения АЧХ, причем это проявляется и на фонограммах, в которых вроде бы нет этих ИНЧ, а динамик заметно больше летает, чем в нормальном канале, т.е. переходная х-ка никудышная, хотя формально с басом все в норме.
Конечно сабсоник-фильтр вылечит (частично) этот канал, но это не панацея... В идеале хотелось бы поиметь чисто "бесселевскую" АЧХ в этом р-оне, для улучшения переходных процессов..

[Aquarius]

Конечно сабсоник-фильтр вылечит (частично) этот канал, но это не панацея...

Спасибо, философия проекта понятна... А не панацея потому, что ИНЧ-модуляция трудно устранима или потому, что требует больших номиналов для фильтрации ?