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.

[Yauhen]

А вот дырки в полусферах надо заделать, ни к чему они там. Зачем продувать конструкцию?
Для наглядности представим муху, залетевшую в салон автомобиля. Если окна закрыты, она летает себе во время движения как ни в чём не бывало. Если окна открыть, она забивается куда-нибудь, чтоб не сдуло.
Наш датчик и есть эта муха, только приклеенная. А масса воздуха между 1/n-сферами - аналог массы вохдуха в салоне хоть автомобиля, хоть космического аппарата.

-

[Nota Bene]

"чашка на чашке" образуют, понятное дело, "псевдосферу", жесткости которой в данном случае хватает для того, чтоб не циклиться на Великой Догме Трёхточечного Крепления.

Это подразумевалось еще раньше, в сообщении от Gross, и спасибо Александр К., который ускорил опробирование этого метода крепления пьезодиска. Кстати, трудоемкость изготовления такой конструкции намного меньше, чем предыдущей каракатицы И материалы для ее изготовления всегда могут быть под рукой Варианты сферы - это совсем неплохо, с точки зрения минимизации резонансов конструкции... Попробуйте уронить на пол отпиленное донышко от банки и послушать - звенит оно или как ??? ИМХО, сильно удивитесь.

Очень сильно подозреваю, что если "чашку" от пивной банки /с вложенным в туда пьезодиском/ приклеить к торцу звуковой катушке -- результат не ухудшится.

Есть один нюанс - если в исходном динамике было продувание/обдувание объема под пылезащитным колпачком, то этот режим желательно сохранить - по периметру чашки необходимо будет, ИМХО, насверлить ряд отверстий для конвекции. Причем, возможно нужно будет защитить обратную сторону пьезодиска от перепадов давления, кореллирующих с положением диффузора относительно керна МС. Чуть позже поясню/озадачу

вновь следить за работой автора ветки, парохода и человека -- Nota Bene.

Тоже мне, папарацци хренов

А вот дырки в полусферах надо заделать, ни к чему они там. Зачем продувать конструкцию?

Это поправимо, если отверстия заклеить какой-нибудь тканью. Но, в этой конструкции, этот момент (выпавнивания давлений) может иметь определенные последствия... Достаточно сравнить графики ФЧХ во вложениях https://forum.vegalab.ru/attachment....1&d=1223042148 и https://forum.vegalab.ru/attachment....9&d=1222955292 на частотах ниже 5Гц. И задуматься. Что ЭТО означает и чем это чревато, я поясню позже. А пока несколько поинтригую народ , так как я знаю (и видел) что в этой системе творится на частотах ниже 3-х Герц...

[Nagema]

Offтопик:

Тоже мне, папарацци хренов :)

"Вы видели?! Он меня тронул!! :) Я теперь тронутый!! :)"
/не помню, откуда цитата :)/

[a_lumnus]

Да, с другим пьезоэлементом стало получше,

Или кто-то другой попробует

Я так таки нашел один из экземпляров монофонического звукоснимателя, на котором....более 20 лет назад делал ЭМОС по ускорению.
Честно признаюсь. Неудачно тогда получилось . Возбуд на ИНЧ.
Никто не хочет "исчо раз попробовать?..."
У меня этих датчиков несколько осталось.....
И проблемы с дырками и сферой не было по определению.
Были "честные" 20 Гц на 25Гд26..... Эх,...

[Nagema]

a_lumnus, а набросайте схему, сэр, а.

[Александр К.]

...Неудачно тогда получилось . Возбуд на ИНЧ.
Никто не хочет "исчо раз попробовать?..."

Проблему с возбудом на ИНЧ решил Nota Bene, так что можете сами попробовать ещё разик.

[Andrey Orloff]

Наиль, хочу спросить про акселерометры от Analog Devices, конкретно ADXL193 http://www.analog.com/en/mems-and-se...s/product.html
Стоит их брать для датчика ЭМОС? Просто по работе будем от AD много чего заказывать и можно "вклиниться" с заказом "для себя". Там у них Бессель на 400Гц по выходу стоит, не скажется на устойчивости системы в целом?
Есть еще такие ADXL001 http://www.analog.com/en/mems-and-se...s/product.html он даже поинтереснее первого будет, наверное их и закажу..

[a_lumnus]

a_lumnus, а набросайте схему, сэр, а.

В схеме ничего особенного не было. Компиляция из Радио.В приложении. вместо сборок были последовательно опробованы от к140УД1,к 544уд1, к544уд2. усилитель П.Зуева. Если в гараже найду в хламе конкретные старые схемы, покажу.но к этим схемам старые черновики мало что добавят.

Offтопик:
Если более подробно -может в личку? -не дело чужую ветку воспоминаниями типа "вспомнить все" заполонять. дело прошлое, и написать могу много...

[a_lumnus]

так что можете сами попробовать ещё разик.

Само собой. НО датчиков осталось несколько, может быть, кому нибудь будет интересно.

Проблему с возбудом на ИНЧ решил Nota Bene,

Решил. у себя. но универсальности, судя по последним страничкам, ...не очень проглядывается.. это огорчает. Если будут сложности с каждым датчиком - мало кто будет повторять. и будет нас десяток -другой...... Пока, к сожалению, замена датчика или головки влечет за собой новую конструкцию и схему. )

[Александр К.]

Само собой. НО датчиков осталось несколько, может быть, кому нибудь будет интересно...

Датчик, из самодельных, лучше круглый - удобнее крепить.

...Решил. у себя. но универсальности, судя по последним страничкам, ...не очень проглядывается.. это огорчает...

С точностью до наоборот . Здесь смотрели?

[Nota Bene]

Я так таки нашел один из экземпляров монофонического звукоснимателя, на котором....более 20 лет назад делал ЭМОС по ускорению.

Какая у него емкость? Пик 500 в лучшем случае? А если мы посчитаем нижнюю граничную частоту при входном сопротивлении усилителя 10МОм, то получим тау = (5*10^-10)*(10*10^6)=5*10^-3, что соответствует частоте Fср=31.8Гц..... Можно построить ЭМОС при такой нижней полосе датчика? Вряд ли. Тем более, если за основу взята статья Имаса, где в петле ЭМОС использовано два (!) неидеальных интегратора. Неудивительно, что на ИНЧ возникает возбуждение.

Были "честные" 20 Гц на 25Гд26..... Эх,...

Это как раз не проблема, можно и 5 герц получить без особых проблем, только потом выяснится, что с ними надо что-то делать - к компромиссу обязывает то, что ни динамик, ни усилитель с разумно-достаточными параметрами с этим ИНЧ сигналом не справится Поэтому встает вопрос о формировании оптимальной АЧХ на НЧ.
Но сначала обратимся к замерам. Будем теперь обращать внимание на НЧ/ИНЧ область (картинка - animated gif).

Пьезодатчик имеет некоторую странность в АЧХ на частотах 3...4Гц. Я предполагаю, что это все-таки как-то связано с некоторым паразитным пролезанием компоненты смещения диффузора на выход акселерометра... Посмотрим, насколько она вредна и что нам дает ИНЧ-коррекция в усилителе датчика (R18C11 по схеме из поста #694).



Видно, что уменьшается выброс на АЧХ в районе 5Гц (увеличивается устойчивость), кроме того на частоте 20Гц формируется срез АЧХ первым порядком (с добротностью 0,5). Этот полюс возникает за счет тау R19C11. Сделано это намеренно, из условий оптимизации АЧХ (и переходной характеристики) на ИНЧ. В увеличенном масштабе - на следующем графике -

Теперь остается только с помощью ФВЧ второго порядка (сабсоник фильтра ) отрезать частоты ниже 8...10 Гц, чтобы как-то ограничить паразитную болтанку диффузора. Примерно так
Кстати, надо учесть, что динамик испытывается без АО, и результаты замеров на ИНЧ могут не отражать реальной картины с устойчивостью петли ЭМОС на ИНЧ. То есть то, что мы видим на картинках - это наихудший случай. Тестовый бокс для этого динамика делать как-то совсем не хочется

хочу спросить про акселерометры от Analog Devices, конкретно ADXL193

Подозреваю, что по формальным параметрам-то эти акселерометры подходят, но не раз проскакивали фразы, что шумноваты все эти датчики... Сегодня попробую включить его в ЭМОС, послушать что получится, заодно посмотреть с ним устойчивость на ИНЧ. Естественно, доложусь

[Nagema]

Наиль, а если в выражении (5*10^-10)*(10*10^6)=5*10^-3 -- поиграть подчёркнутым членом? Поставить 100Мом? Туплю?

[Nota Bene]

Поставить 100Мом? Туплю?

Я ориентировался на номинал из статьи Имаса из Радио. 100Мег, конечно, можно поставить. В электретных микрофонах, похоже, вообще подобные резисторы не ставят. Совсем

[Nagema]

Я к тому, что, если бы Имас бы "догадался" увеличить сопротивление входа -- схема стала бы отрабатывать до 20 Гц, или не стала бы?

[Nota Bene]

если бы Имас бы "догадался" увеличить сопротивление входа -- схема стала бы отрабатывать до 20 Гц, или не стала бы?

На динамике 6ГД-2 - вряд ли....

[Nagema]

Эт*понятно. Я рассуждаю о принципе.

Формулирую по-другому: если я в свою/твою схему вставлю пьезо-звукосниматель от древней вертушки, но поставлю на вход усилителя-корректора 100-150-200 Мом, чтоб оставить постоянную времени той же -- твоя схема будет работать так же корректно? Или не будет?

[Nota Bene]

твоя схема будет работать так же корректно? Или не будет?

Теоретически - да, только чувствительность такого датчика будет аховой - следовательно шумы усилителя сигнала с датчика уже вполне ощутимы.

[Nagema]

А почему чувствительность будет низка?..

Только ли из-за того, что штанга звукоснимателя в силу геометрико-топологических :) причин вырабатывает слишком мало пьезо-потенциала по сравнению с нашим любимым дисковым пьезоэлементом?..

Или не только?

[Nota Bene]

Только ли из-за того, что штанга звукоснимателя в силу геометрико-топологических причин вырабатывает слишком мало пьезо-потенциала по сравнению с нашим любимым дисковым пьезоэлементом?..

Offтопик:
Знал бы прикуп - жил бы в Сочи (С) старая-старая присказка

[Александр К.]

Наиль, мне кажется, что в FAQ нужен специальный подраздел - "ЭМОС по-ускорению с пьезодатчиком". Т.к. тут есть свои особенности.