Избранное из темы
по построению ЭМОС
(ЭБОС) на основе барометрического датчика
|
Re: Датчик ЭМОС........
Наконец-то дошли руки до пьезо- баро- датчика. Итак, исходные компоненты - пьезо диск (Ф18мм), корпус от электролитического конденсатора, как было предложено Fenix'ом, отрезок коаксиального провода, с припаянным держателем/заземлителем.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
P.S. Во тут я уже проводил подобные измерения другого бародатчика (импровизация) в другой АС - http://www.vegalab.ru/forum/showthre...&postcount=144 |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
А для борьбы за соотношение сигнал/шум надо дальше поднимать чувствительность датчика. Думаю, попробовать увеличить диаметр пластинки пьезодатчика путем ее припайки по контуру к тонкой (сравнимой с ней по гибкости) металлической шайбе - ведь пьезопластинка работает на прогиб, и в этом случае момент силы, действующий на пьезокристалл будет больше -> выше уровень сигнала. ИМХО. Главное - не перестараться :-) |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Он ведь тоже влияет на чувствительность. 50-100 мл достаточно будет? Чтобы без побочных эффектов... |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
В эти выходные попробую сделать и промерить новую версию датчика. |
Re: Датчик ЭМОС........
Сваял в субботу новый бародатчик - вся герметизация произведена пайкой,
кроме ввода кабеля.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
В этом случае ЭДС, что для одного датчика, что для двух, будет одна и та же. Хотелось то получить добавочное увеличение чувствительности за счет возросшего изгибного момента... Цитата:
Если применить усилитель заряда, то да. Будем пробовать что-то типа такого -
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Кому интересно, привожу АЧХ и ФЧХ выходного сигнала датчика, пропущенного через корректор (смотри схему).
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Может быть, но хотелось бы здесь иметь побольше запас по фазе. Посмотрим. |
Re: Датчик ЭМОС........
По порядку - изготовил, как и обещал, очередную версию датчика (пайкой). Корпус - в размер пьезоэлемента.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
http://www.vegalab.ru/forum/showthre...9&postcount=24 Цитата:
Цитата:
Только погодите немного, дайте сначала проверить принципиальную реализуемость ЭМОС на таком виде датчика :-) |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Доберемся еще и до этого... |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
SashaNetrusov, а глубокая ОС, по-вашему, это сколько (в цифири)? |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Добавлено через 16 часов 25 минут Я вот тут вот что подумал - внутри ЗЯ существует определенная реверберация (эхо), из-за того, что бародатчик находится внутри, он все эти процессы будет регистрировать и вводить в петлю ЭМОС как паразитный сигнал. Есть ли смысл вводить звукопоглощающий материал в ящик? Или все это будут внеполосные процессы, и на них можно не обращать внимания? |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Возник он вот почему - вчера начал возиться уже с ЭМОС, результаты, наверное, пока рано выкладывать - еще возиться и возиться - маловат запас по фазе у верхней граничной частоты ЭМОС (в районе 100-150Гц) - имеем подъем АЧХ, на НЧ - все О'К - но, пока нужной глубины ЭМОС добиться не удалось, нижнюю граничную частоту получилось спустить только до 25Гц (-3Дб). Оценочно, достигнутая глубина ЭМОС - 12-15Дб. Так вот, в полосе частот от 200 до 2000 Гц на АЧХ торчит частокол из узких пиков, первое подозрение - на реверберацию. Измерения проводил на "розовом" шуме, так что, ИМХО, это вполне реальная гипотеза. Надо будет попробовать прогнать свип-тоном, и сравнить. Потом попробовать добавить звукопоглотитель и опять сравнить. Вопрос - промежуточные результаты будут вам интересны? Выкладывать? Еще попробую в качестве референса понаблюдать поведение сигнала (АЧХ) с акселерометра. |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
Еще - http://igolkin.com/index.php?option=...15&Itemi d=27 Цитата:
http://dom.hi-fi.ru/forum/16/37936 Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Вопрос - ЭМОС есть смысл глубже делать? Или померять другие параметры типа КНИ или переходной характеристики? К сожалению, после работы, по вечерам сильно шуметь не могу - жалко соседей. Только в выходные. Там можно будет попробовать и до самовозбуждения систему довести :-) |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
При таком способе я глубину ЭМОС выбираю такой, чтобы обеспечить нужную протяженность АЧХ вниз, до желаемой частоты среза, а сверху срез при этом происходит автоматом. На резонансе глубина ЭМОС при этом максимальна и тоже получается как бы автоматически. При этом, я могу заранее сделать нижний срез ниже, чем мне нужно по ЗД, и затем ввести по входу фильтр. Да, добавлю. Поскольку у меня на резонансе уже глубина ЭМОС максимальна, мне как бы не нужно дополнительно увеличивать ее, применяя ИТУН. |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Внутри петли ЭМОС никакой коррекции больше нет. Есть RC цепочка, отсекащая внеполосные ВЧ сигналы и сигнал от возможного рассогласования моста на ВЧ, но она не в счет. Сигнал, пропорциональный скорости, подается на сумматор на входе усилителя. Сюда же подается входной сигнал. Но до этого входной сигнал проходит через интегратор. А перед интегратором стоит разделительный фильтр НЧ полосы. Мы уже говорили, что ваш (условно) способ по ускорению особо ничем не отличается. Просто у вас получается больше участок с постоянной глубиной ЭМОС. Но при этим все равно спад 6 дб / октава в точке пересечения с 0 нужно обеспечить. Чтобы не было на словах, я соберусь, нарисую свою схему и выложу ее в инете для обмена опытом. Поиски датчика пока задерживаются - делаю небольшой ремонт в квартире. :) Но мне уже говорили, что видели такое изделие в продаже. Сразу говорю, что до ЭМОС в этом виде руки дойдут не скоро. Это дело будущего. Поэтому могу быть только заинтересованным собеседником. :) |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
O'K. Всега готов.
|
Re: Датчик ЭМОС........
----------------------------------
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Нет проблем. Желтый график (+ФЧХ). По здравому размышлению так и должно было быть :-)
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Для правильного определения поляризации пьезодатчика прежде всего надо определиться, какой из выводов этой детали подключен к подложке. Для этого нужно прозвонить цепь между подложкой (видна в отверстии в корпусе пьезоизлучателя) и одним из выводов. Это и будет корпусной вывод пьезоэлемента (для нас). У датчиков одного типа конструктивно существует асиммметрия (по внешнему виду), которая позволяет однозначно определять "земляной" вывод у однотипных элементов. Благодаря этому в дальнейшем можно не проводить вышеуказанные измерения повторно. Заодно оцениваем материал подложки - если он имеет цвет латуни - то это - самое оно :-) Затем подключаем мультиметр к выводам пьезоэлемента (стараясь не касаться пальцами), и плавно нажимаем чем-нибудь, например спичкой, на подложку пьезоэлемента в дырочку, наблюдая за показаниями мультиметра (шкала 2V или 20V). Например, при нажатии, показания мультиметра сначала возрастают в плюс, при отпускании - уменьшаются в минус. Допустим, считаем, что это элемент с положительной поляризацией (условно). Если при нажатии показания мультиметра уходят в минус, а при отпускании - в плюс, - считаем, что элемент имеет отрицательную поляризацию (условно). Примерно так. Нас интересуют пьезоэлементы с одинаковой поляризацией. Цитата:
http://www.vegalab.ru/forum/showthre...77&postcount=6 Основная проблема для электретных микрофонов - малая перегрузочная способность. Представьте себе, что в петле ООС один из элементов вошел в ограничение (и это - не усилитель мощности)... А для микрофона внутри АС условия работы не из легких... Что получится? Но, чем черт не шутит - попробуйте ;-) |
Re: Датчик ЭМОС........
Кстати, gross, какой ОУ вы предполагаете использовать в предусилителе датчика? Я померял сравнительно бародатчик и компьютерный электретный микрофон, также засунутый внутрь АС на предмет THD, кстати, можно сравнить и их шумовые пьедесталы. Микрофон, я, естественно, в цепь ЭМОС пока не включал :-)
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
Теперь небольшой отчет по выходным. Опробован новый вариант коррекции на основе 2-Т моста (отличается от стандартного решения наличием резистора R7) - обладает меньшим наворотом фазы в рабочей области частот, по сравнению с первым вариантом, что позволяет получить большую глубину ЭМОС, но ширина полосы частот загражения у него несколько уже - хорошо давит только основную критическую частоту возбуждения, связанную с задержкой распространения сигнала в ОС (около 2кГц). В связи с этим несколько снизил частоту первого полюса дифференциатора в предусилителе с 1-го КГц до 750Гц.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Происходит это потому, что диффузор не является абсолютно жестким. При подаче тока в звуковую катушку, возникает сила, приводящая в движение диффузор и генерирует в нем волну силовой деформации, распространяющуюся от центра. Но, поскольку скорость распространения волны усилия/деформации в диффузоре конечна, через какое-то время эта волна дойдет до края диффузора/гофра и, отразившись от него (как от неоднородности), пойдет обратно к центру диффузора. Возникновение первой стоячей волны в материале диффузора и ограничивает поршневой диапазон, поскольку при этом асинхронность движения различных участков диффузора максимальна. Поэтому ЭМОС нет смысла делать по частотному диапазону выше, чем зона поршневого режима. |
Re: Датчик ЭМОС........
Тогда сделаем приблизительную таблицу частот, до которых сохраняется
поршневой диапазон:
15" - до 200 12" - до 300 10" - до 400 8" - до 500 6,5 - до 800 Прошу цифры рассматривать как исключительно ориентировочные. Для конкретных головок могут сильно отличаться в любую сторону. Это просто тенденция - меньше головка - выше можно охватывать ЭМОС. Добавлю - это для датчика, связанного с катушкой. С бародатчиком полоса будет ограничиваться дополнительно. |
Re: Датчик ЭМОС........
И устойчивость ЭМОС на этих частотах будет под большим вопросом... Я вот над чем сейчас думаю - а если в качестве УМ использовать усилитель, который на НЧ ведет себя как ИТУН, а на частотах, например, выше килогерца - как ИНУН? Для ЭМОС, естественно. И АЧХ на НЧ будет хороша, и резонансики диффузора со стоячками на ВЧ сгладит... Надо попробовать. Что-то типа вот такого - |
Re: Датчик ЭМОС........
Если посмотреть на графики АЧХ ЭМОС на ИТУНе и ИНУНе - то видно, что красный график (ИТУН) на НЧ и ИНЧ ведет себя как паинька :-) , а в области от 600Гц и выше имеет следы влияния от "стояков". В то же время желтый график (ИНУН) в рабочей области ЭМОС имеет неравномерность на краях диапазона из-за малого запаса по фазе (ну, на ИНЧ - это, конечно, не факт еще - надо поработать), зато в области частот от 600Гц и выше - график существенно более гладкий. ИМХО, за счет лучшего демпфирования диффузора ДГ ИНУНом. Совместив положительные моменты обоих реализаций в одном УМ можно облегчить требования к корректирующему каскаду или достичь большей глубины ЭМОС (или несколько расширить зону действия в сторону СЧ). |
Re: Датчик ЭМОС........
Есть еще одно соображение. При ЭБОС :-) с ИТУНом нет эффекта "каменной
стенки", как с ЭМОС на акселерометре (у меня, по крайней мере диффузор
как-то по другому звучит после постукивания по нему). То есть затухание
внутри корпуса АС не демпфируется диффузором ДГ на частотах выше верхней
граничной полосы... Или выше частот, определяемых задержкой распространения
сигнала до датчика. Слышно некоторое послезвучание (СЧ/ВЧ) после постукивания
по диффузору. Так пусть ИНУН там подемпфирует... Попробую - скажу.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Сначала о гибридном ИТУНе - смакетировал на LM1875T, его АЧХ/ФЧХ на следующей картинке -
|
Re: Датчик ЭМОС........
Кто горит желанием заняться изготовлением баро датчика - смотреть здесь.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Чувствительность датчика подросла (не могу точно в цифрах :-( ) Ориентировочно
3-5 Дб.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Цитата:
То есть, в общем случае, давление внутри АС не связано линейной зависимостью со смещением диффузора/объемом воздуха внутри ЗЯ. Кроме того, объем воздуха, находящийся внутри датчика, также подчиняется этим же законам, что должно, по идее, несколько компенсировать нелинейность. Вопрос - как правильно поставить эксперимент (измерение) чтобы проверить эти рассуждения и оценить степень этой нелинейности. Надо учесть, что в конечном итоге нас интересует звуковое давление снаружи АС... Одна версия методики от Luzyanin_VA у меня уже есть. Интересно, что могут предложить другие :-) |
Re: Датчик ЭМОС........
Проверить конечно можно, если есть интерес. Просто я не сторонник проверки
всего, что кто-то где-то сделал и получил какой-то результат. Я считаю,
что нужно отрабатывать свое решение.
А если по сути, то против размещения датчика снаружи у меня возражений - три. :) Первое - сигнал с внешнего датчика будет представлять собой совсем нечто другое. В случае размещения датчика внутри мы фиксируем давление, считая, что оно во всех точках ящика одинаковое, а при размещении снаружи - фиксируем давление во фронте волны. Добавлю здесь, пока никто не пишет. При герметичном ящике есть принципиальная возможность от датчика внутри ящика получить измерение именно давления, вплодь до постоянного тока. При датчике снаружи такой возможности нет в принципе. Он будет выполнять некое подобие функции дифференцирования давления, в зависимости от свойств помещения. Второе - наружный датчик будет всегда улавливать БОЛЬШЕ внешних паразитных сигналов, чем внутренний. То есть, он принципиально будет МЕНЕЕ связан с НЧ головкой. Третье - измерения НИ - вещь полезная и интересная, но второстепенная. |
Re: Датчик ЭМОС........
А теперь можно оценить собственные нелинейные искажения 30ГД2Б на НЧ (20Гц и 30Гц) при работе от ИТУНа. Размах (пик/пик) движения диффузора - 1см в обоих случаях. Измерения проводились с бародатчика, расположенного снаружи АС, в 3-х см от диффузора.
Тихий ужас :-) В цифрах это еще ужаснее -
|
Re: Датчик ЭМОС........
И все-таки, измерения не будут полны, если я не приведу данные по THD системы с ЭБОС. Поскольку ООС организована по скорости, счел нужным ввести еще одну строку в таблицу - искажения с датчика ЭБОС (однократное дифференцирование - аналог скорости). Этот сигнал используется для замыкания ЭБОС.
|
Re: Датчик ЭМОС........
Для полноты ощущений :-) промакетировал ЭМОС по скорости с акселерометра, установленного на диффузоре. С какими-либо трудностями не столкнулся. Графики того, что получилось - ниже -
Цитата:
Примерно так устроит? -
|
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
|
Re: Датчик ЭМОС........
А вот - с внешнего бародатчика -
Следующие графики - с микрофона -
Если будут силы и ваше желание :-) , сниму аналогичные графики и для других вариантов ЭМОС. Но мне уже, вообще-то несколько надоело. Да и вам, наверное :-) |
Re: Датчик ЭМОС........
на 399:
Согласен с первой частью. По второй есть особое мнение. :) Рискну предположить, ОСы организованы у вас таким образом, что глубина ОС для варианта по скорости и варианта по ускорению выбрана одинаковой на резонансной частоте. Тогда конечно, чем выше по частоте, от резонанса, тем ОС по скорости будет все больше отставать по параметру глубины от ее сестры по ускорению. И конечно, Кг системы с ОС по скорости будет возрастать. Но при этом можно сказать, что преимущества ОС по скорости реализуются не полностью. А для того, чтобы реализовать их в полной мере, нужно подойти с другой стороны. :) А именно, начать построение кривой от верхней точки по частоте, где ОС прекращает действовать и далее вниз. Если эту точку для обоих ОС выбрать одинаковой, то в этом случае глубина ОС по скорости при перемещении вниз по графику будет постоянно возрастать вплоть до резонанса, а в случае ОС по ускорению - глубина ее будет возрастать (совпадая со случаем по скорости), но только до точки перегиба, после которой глубина ОС по ускорению становится постоянной и так идет до резонанса. То есть, на этом участке ОС по ускорению будет проигрывать в глубине ОС по скорости. Другими словами можно еще сказать, что ОС по ускорению - это ОС по скорости с ограниченной глубиной. |
Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:
Да, возможно. Имеет смысл оптимизировать петлевое усиление для ЭМОС
по скорости введя внутрь петли перед УМ дифференцирующее звено с точкой
перегиба на частоте, соответствующей верхней граничной частоте рабочего
диапазона. Но то, что вы описали не имеет отношения к высказанной мной
мысли о корелляции целевого параметра (ЗД) и физического параметра,
по которому организована ЭМОС (скорость/ускорение). Пусть мы добились
равенства глубин ОС для 2-х вариантов ЭМОС по скорости и ускорению.
Пусть частотные графики THD у них совпадают на выходах соответствующих
датчиков. Но по SPL THD у ЭМОС по скорости будет выше, чем у ЭМОС по
ускорению, так как, грубо говоря, на "выходе" ЭМОС по скорости
будет происходить операция дифференцирования при преобразовании скорости
в ускорение/ЗД.
|
Re: Датчик ЭМОС........
|
Re: Датчик ЭМОС........
Вот осциллограммы по клиппингу. Первый - с внутреннего бародатчика (скорость), второй - с внешнего бародатчика (SPL). Левый канал - датчики, правый - напряжение на выходе УМ.
На слух - конечно слышно. Но воспринимается не так ужасно. Хотя пороговый лимитер-компрессор, как в своем прошлом проекте, я бы поставил... Он уменьшает петлевой коэффициент усиления при клиппинге, сжимая полосу частот на НЧ, и вреда, вроде бы не приносит. |
Re: Датчик ЭМОС........
Вот, снял графики АЧХ ЭМОС на акселерометре по скорости без входного интегратора с УМ типа ИНУН. Анализируйте.
|
Re: Датчик ЭМОС........
|
Re: Датчик ЭМОС........
Да, забыл сказать, что с моста сигнал снимался дифференциальным усилителем
с подавлением синфазной составляющей (не так как у Салтыкова в статье)...
|
Re: Датчик ЭМОС........
Наиль, привет. Давно не слышались! :)
Возвращаясь к теме бародатчиков, вот на мой взгляд очень подходящая для него основа: http://promelec.ru/pdf/piezo%20eleme...ead%20wire.pdf Тот, что 41мм просто шик, емкость аж 66нф, но резонанс на килогерце. Есть еще 31мм, этот тоже хорош, 45нф, резонанс на 4кгц. Оба очень тонкие- 0.2мм всего, выводы уже подпаяны. Лафа :) |
Re: Датчик ЭМОС........
Чтобы остальным было ясно, о чем речь, выкладываю упрощенные схемы ЭБОС на ИНУН и ИТУН усилителях.
Их модели в формате MC7 в аттаче. |
........................................................
Re: Датчик ЭМОС........
Подправил свой макет для проверки ЭАОС как у dvm. Схема датчика эмулировалась так -
|
Re: Датчик ЭМОС........
Несколько полезных советов будущим строителям ЭМОС на базе бародатчика
:-)
|