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.

[Александр К.]

Надо проверять на практике, короче.

Наличие резонанса - свойство любой колебательной системы. Применительно к ЭМОС лучше иметь резонанс датчика за пределами рабочего диапазона, т.е. практически - выше по частоте. Для этого нужно снижать массу и увеличивать жёсткость пьезоэлемента.

[Medved]

Александр К., вот только добротность резонанса может быть такой, что будет пофиг на резонанс, ага.

Исходя из соображений симметрии узел второй гармоники колебания пьезика на резонансе попадет в его геометрический центр. Так что далеко не так очевидно, что будет происходить с резонансной частотой, если этот узел затяжелить.

Добавлено через 1 минуту
Яркий пример - натуральный флажолет струны. Притормози колеблющуюся открытую струну в узле ее второй гармоники и она открытая же будет звучать на частоте гармоники. Чем пьезик хуже, а?

[Александр К.]

О чём спорим-то?

вот только добротность резонанса может быть такой, что будет пофиг на резонанс, ага.

Пример датчика ЭМОС с такой добротностью - в студию .

Исходя из соображений симметрии узел второй гармоники колебания пьезика на резонансе попадет в его геометрический центр. Так что далеко не так очевидно, что будет происходить с резонансной частотой, если этот узел затяжелить.

А попроще нельзя?

[Medved]

О чём спорим-то?

Так и я о том же. Вместо того, чтоб тупо прилепить на суперклей дробинку к центру пьезика за 4р (выбросить не жалко, если что) и посмотреть, что будет, нужно обязательно развести теоретизирования на тему почему же это плохо

Даже если случится по-твоему, то выбирая между датчиком с резонансом на двух килогерцах и с резонансом на одном килогерце, но в два раза меньшей амплитудой, и с в два раза большей чувствительностью, я бы выбрал последний.

[Carbon]

Добавлено через 34 секунды
Carbon, всмысле? )

Medved, Ну в том смысле, что о грузиках понятно что кто как хочет так и думает. Сделай ЭМОС. Звучать она будет по-другому. Понрвится ли нет тебе самому судить. Только один коммент: Извини, не знаю какого ты уровня музыкант (ну за всеми мне не уследить, прости), только давно уже не встречал подобного подхода. Если ты лабаешь не сам а с бандой, то всегда есть чел к которому на микшер приходит сигнал с твоей бас гитары. Он идет после проца, но не после акустики. По твоему подходу (если правильно понял), ты даешь только "половину" звука, а остальное "доигрывает" акустика. Что слышит "тупой" чел за микшером в "кошерных" наушниках? Твоя "половина " его не втыкает, и он тупо дергает твой движок вниз.

[Medved]

Carbon, речь идет о домашнем комбике, друг мой. Чтобы занимал минимум ценнейшего домашнего объема и при этом достойно играл. Сценическая система - совсем другой коленкор. И тем не менее, на нормальных концертах в пульт зачастую заводится сигнал, снятый с кабинета микрофонами. Для гитары всегда, для баса очень часто.

Что касается меня, то мне больше нравится развиваться в железячной стороне вопроса: гитары, усилители, кабинеты, их взаимодействие. Игрун из меня так себе.

Что касается грузиков, то думать о них не надо. Надо проверить на практике какой от них эффект. Если хороший, пользовать, если плохой, отметить в фак, что решение тупиковое. Вот и все. Практика - критерий истины.

[Александр К.]

Кстати, эксперименты с креплением пьезодиска за центр проводились без экранирования пьезодиска? Получается, что экранировать не обязательно?

[Пыхтеев Олег]

Сделал пробный вариант с двумя катушками на 25ГД 26,как сабовое дополнение к маленьким компьютерным.
Для кроссовера взял TL084,прийдётся ещё немного подвалить и отрезать - по входу,сигнал с датчика не имеет активных элементов.

[Nota Bene]

Яркий пример - натуральный флажолет струны. Притормози колеблющуюся открытую струну в узле ее второй гармоники и она открытая же будет звучать на частоте гармоники. Чем пьезик хуже, а?

тупо прилепить на суперклей дробинку к центру пьезика за 4р (выбросить не жалко, если что) и посмотреть, что будет, нужно обязательно развести теоретизирования на тему почему же это плохо.
Даже если случится по-твоему, то выбирая между датчиком с резонансом на двух килогерцах и с резонансом на одном килогерце, но в два раза меньшей амплитудой, и с в два раза большей чувствительностью, я бы выбрал последний.

Тупо экспериментировать не надо. Самый низкий по частоте резонанс дает ВСЯ конструкция датчика (включая её составные части и пьезопластинка в т.ч). Выше по частоте находятся частные резонансы этих составных частей. Можно посмотреть совместный график АЧХ датчика и его импеданса, на котором видны резонансные провальчики, характеризующие возрастание амплитуды самого датчика и его конструктивных элементов на ряде частот.

Так что "дробинку к центру пьезика" нет смысла клеить - она просто за счет увеличения массы всей конструкции снизит частоту первого резонанса. Добротность его можно снизить только как-то задемпфировав всю конструкцию. Но это без увеличения массы датчика вряд ли возможно.

[s3tup]

А до какой частоты сверху удалось на данный момент поддерживать обратную связь? Каким датчиком? Реально ли засунуть в ЭМОС и мидбас, а может и сч диапазон? ВЧ?

[Nota Bene]

А до какой частоты сверху удалось на данный момент поддерживать обратную связь? Каким датчиком? Реально ли засунуть в ЭМОС и мидбас, а может и сч диапазон? ВЧ?

Раально и целесообразно ЭМОС использовать только в поршневом диапазоне работы динамика (до 300...500Гц max). Про мидбас (нет смысла) и СЧ/ВЧ лучше сразу забыть

На днях сделал еще одну версию датчика с креплением за центр. На этот раз использовалась вогнутая поверхность донышка банки без обрезки под диаметр ЗК.

Viktor S предложил такую конструкцию (пост #1794) только с доп. экраном.
В качестве опоры для пьезопластинки была взята пластмассовая втулка с Ф=6.5мм и высотой 2.5мм. Приклейка - втулка к донышку сажалась на суперклей, пьезопластинка к ней - на герметик, само донышко клеилось к диффузору тоже на герметик. Измерения - на следующих графиках.

Отвязка от деформаций диффузора лучше, чем в предыдущей версии. Можно еще попробовать сверху экранчик сюда приклеить, хотя сетевых наводок на датчик не наблюдается. Просто посмотреть что станет с резонансами конструкции (жесткость повысится). Если станет хуже - отодрать её
В дальнейшем хочу попробовать еще одну (другую) конструкцию датчика и на этом остановиться

[RINDIG]

научите как понимать графики .
На низкой састоте вот вижу горб , это резонанс динамика датчик нам показывает ?
Вы обычно выкладываете график с усилителя датчика или сразу через микросхему сумматор сигналов (интергратор это она ? ) ?

[Nota Bene]

научите как понимать графики .
На низкой састоте вот вижу горб , это резонанс динамика датчик нам показывает ?

Реальный сигнал с датчика - красный график. Динамик пока без АО, голенький Так как динамик запитан от ИТУНа, то электрического демпфирования нет, и мы видим горб на частоте механического резонанса (45Гц). Ниже по частоте - спад 12дБ/окт. Выше по частоте до 400Гц идет зона работы диффузора в поршневом диапазоне. Потом начинаются бултыхания АЧХ, связанные с приходом отраженной волны деформации в диффузоре от резинового подвеса и появление зонных стоячков в диффузоре. На частоте 2.4КГц имеем резонанс конструкции датчика.

интергратор это она ?

Нет. Этот график (зеленый) дан просто для оценки поведения системы ЭМОС - видно, что достигнуть требуемой глубины ООС нам помешает резонансный пик на 2.4КГц. Кстати, физический смысл этого графика - это скорость движения диффузора.
Реальный корректор включен перед ИТУНом, сквозной график (голубой) отражает АЧХ цепочки: корректор->ИТУН->динамик->датчик->предусилитель. Предусилитель тут пока просто высокоомный ОУ-повторитель.

[Medved]

Наиль, с двумя донышками как-то покузявее выходит - резонанс на 10дб ниже и площе. Еще б попробовать вариант с пропайкой донышек)

А какой "еще один вариант"?

[Nota Bene]

А какой "еще один вариант"?

Тоже с креплением по центру, с двумя донышками. Приклейка ко второму донышку.

[Medved]

Хороший должен быть вариант. Посмотрел фотку внимательно, ты получается приклеил пьезик всей площадью на герметик. Я так понимаю, основной бонус крепления за центр - отсутствие сжимающих деформаций с боков, а ты и бока прихватил. Зачем? Пробовал оставить края пьезы болтаться в воздухе?

[Nota Bene]

получается приклеил пьезик всей площадью на герметик. Я так понимаю, основной бонус крепления за центр - отсутствие сжимающих деформаций с боков, а ты и бока прихватил. Зачем? Пробовал оставить края пьезы болтаться в воздухе?

Нет. Диаметр пьезика =20мм. Опорная втулка по центру (Ф=6.5мм) максимум прихвачена к пьезику на каплю герметика диаметром 10мм. Края диска - в воздухе.
Кстати, чтобы лучше представлять себе, что будет при введении/углублении ЭМОС (вплоть до грани генерации) сделал небольшую анимашку АЧХ/ФЧХ системы. Очень наглядно, ИМХО



Никакой дополнительной коррекции на ИНЧ пока нет. Видно чему и где плохеет при переборе с глубиной ЭМОС

[Viktor S]

Видно чему и где плохеет

Видно, если понимать в чём "плохость/хорошесть" и как это связано с АЧХ и ФЧХ... Про основной резонанс, поршневой режим и резонанс датчика понятно, а что ещё можно понять из графиков. Будет хорошо если ты прокомментируешь подробнее.

хочу попробовать еще одну (другую) конструкцию датчика и на этом остановиться

- Про остановиться ты кажется уже как-то говорил.

[Nota Bene]

а что ещё можно понять из графиков. Будет хорошо если ты прокомментируешь подробнее.

Да видно, что резонанс датчика - не такая уж и большая проблема - устойчивость системы начинает нарушаться на границах частотного диапазона, в которых петлевое усиление больше единицы, а запас по фазе уже заканчивается. Хотя такая (максимальная) глубина ЭМОС на практике не нужна, тем более требуется заложить какой-то ефрейторский запас на уход параметров и параметрическую нелинейность системы. Поясню - система может быть устойчива в покое, но при появлении любого сигнала на входе, выводящего её из этого состояния возникает параметрический возбуд, например на частоте полтора килогерца, как на картинке. Связано это с исходной нелинейностью динамика. Еще - реальная акустика неспособна нормально (с достаточным уровнем громкости) воспроизвести звуковые ИНЧ сигналы с частотами 3...20Гц, а ухо неспособно их услышать Поэтому нужно задумываться о методе аппроксимации АЧХ в НЧ-области, чтобы и переходный процесс не сильно испортить, и в то же время ослабить уровень паразитных ИНЧ-составляющих.

Про остановиться ты кажется уже как-то говорил.

Так крепление за центр еще не до конца исследовано

[Medved]

Поэтому нужно задумываться о методе аппроксимации АЧХ в НЧ-области, чтобы и переходный процесс не сильно испортить, и в то же время ослабить уровень паразитных ИНЧ-составляющих.

Наиль, чем плох вариант ограничить полосу либо нативно первым порядком на 20гц по -3 за счет глубины ОС (для высокрезонансных динов), либо порезать первым порядком там же для низкорезонансных динов?