Избранное из темы
по построению ЭМОС (ЭБОС) на основе барометрического датчика

Форум Немного звукотехники (http://www.vegalab.ru/forum/index.php)
-   Акустические системы (http://www.vegalab.ru/forum/forumdisplay.php?f=7)
-   -   Датчик ЭМОС........ (http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?t=7001)

Nota Bene 13.11.2006 00:15
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=230778)

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.



Собираем все это вместе, склеиваем, герметизируем.


Должен сказать, что место ввода кабеля внутрь корпуса можно было выбрать и поудобнее - в центре донышка корпуса. Но это не принципиально.
Помещаем датчик внутрь корпуса (ЗЯ - внутренние размеры 340х340х275мм, 30л.) сабвуфера. Головка - 30ГД2Б (75ГДН1-4). Для этого был временно задействован имеющийся саб с ЭМОС, на базе пьезодатчика акселерометра, закрепленного на диффузоре. Сигнал с этого датчика может быть использован для сравнительного анализа. Петля ЭМОС была разорвана, сигнал с генератора (розовый шум) подавался непосредственно на вход усилителя мощности (ИТУН). Сигналы с датчиков снимались через повторители напряжения на ОУ с полевым входом. Измерения в спектралабе (Real Transfer Function) проводились относительно сигнала генератора по двухканальной схеме.


График красного цвета - сигнал c акселерометра (ускорение движения диффузора). Как видно из графика, поршневой диапазон заканчивается на частоте 600Гц.
График синего цвета - сигнал с нашего бародатчика, расположенного около фронтальной панели, вблизи от диффузора. Прекрасно виден основной "стояк" внутри корпуса на частоте 600Гц.
График сиреневого цвета - тот же сигнал, но датчик расположен в центре корпуса АС, за магнитом динамика. "Стояк" гораздо меньше выражен.
График голубого цвета получен при расположении датчика по центру одной из боковых сторон. Основной "стояк" практически не выражен, зато более отчетливо видны другие моды стоячих волн внутри корпуса. Фазовый график относится к этому графику. Любители могут при желании поанализировать их параметры. Поскольку все эти эффекты находятся вне рабочего диапазона петли ЭМОС, нас это не должно особо волновать.
Временная задержка сигнала с бародатчика получилась порядка 0,6 mS.
На следующей картинке -


желтый график отображает сигнал с бародатчика при расположении по центру одной из боковых сторон относительно сигнала с акселерометра. Прекрасно видно, что это практически прямая, а ее наклон составляет -12Дб/окт, и это означает, что сигнал с бародатчика - аналог перемещения диффузора (в поршневом режиме), или двойной интеграл от ускорения диффузора. Физический смысл - давление в ЗЯ - линейная функция положения диффузора.
Для получения сигнала регулирования в петле ЭМОС, пропорционального ускорению диффузора (звуковому давлению), необходима частотная коррекция. Первое дифференцирование можно получить нагрузив пьезодатчик на низкое входное сопротивление усилительного каскада. При емкости пьезоэлемента 12,5Нф входное сопротивление 12К образует дифцепочку с частотой перегиба в 1КГц. Получили сигнал, пропорциональный скорости движения диффузора. Далее цепь ООС в предусилителе/корректоре дает нужный ход частотной характеристики, производя дифференцирование сигнала в диапазоне частот 20...1000Гц. Синий график - скорректированный сигнал с выхода такого корректора. Его схема -

На частотах ниже 20Гц выходной сигнал пропорционален скорости движения диффузора, что требуется для обеспечения устойчивости в петле ЭМОС на ИНЧ.
Вопросы? Какие параметры датчика еще интересуют? Может что упустил? Советы?
Буду информировать по мере продвижения проекта :-)


Nota Bene 13.11.2006 14:54
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=231061)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 231032)
Почему желтая кривая (на втором рисунке) так отличается от остальных?

Поскольку
Цитата:

Сообщение от Nota Bene (Сообщение 230778)
Измерения в спектралабе (Real Transfer Function) проводились относительно сигнала генератора по двухканальной схеме

а в этом случае, как специально оговаривалось, в качестве сигнала в опорном канале использовался сигнал не с выхода генератора "розового шума", а с выхода датчика ускорения (красный график). Хотелось сравнить отличия в сигналах этих двух типов датчиков.
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 231032)
Это сигнал с бародатчика при работающей ЭМОС с датчика ускорения?

Петля ЭМОС пока вообще не замыкалась, ведь на этой стадии мы исследуем свойства бародатчика.
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 231032)
На первой картинке виден небольшой завал с бародатчика ниже резонанса. Это очевидно объясняется неполной герметичностью, (суммарной, как ящика, так и датчика), как при полной герметичности в некорректированном ящике с бародатчика должна была бы быть горизонтальная линия снизу и до резонанса, и наклон 12 дб/октава выше резонанса. Так?

Так. Во-первых, поскольку задняя крышка саба штатно не была загерметизирована (приходилось ее часто снимать, для переустановки бародатчика), на частотах ниже резонанса компрессионный режим работы АС мог быть нарушен. Во-вторых, так как в бародатчике пьезопластина вклеена в корпус, а не зафиксирована жестко, это соединение обладает эластичностью, и при ИНЧ воздействиях начинают "гулять" уже края пьезопластины, что эквивалентно изменению внутреннего объема датчика (как бы натеканию извне/той же негерметичности). Косвенно это подтверждается тем, что при увеличении амплитуды воздействия (уровня "розового шума), АЧХ бародатчика на ИНЧ начинает еще больше заваливаться. Похоже пластину пьезодатчика желательно устанавливать пайкой по периметру - и жесткость увеличится, и герметизация будет лучше.
Цитата:

Сообщение от anatol0 (Сообщение 231042)
И ещё, как я понял, с нерабочей стороны пьезодатчика находится герметичный объём конденсатора. Не требуется ли заполнение корпуса для депфирования? Просится предусилитель туда же.

Насчет демпфирования - не думаю. Слишком маленький объем. А вот пластину пьезодатчика наверное надо как-то покрыть каким-то вибропоглощающим материалом. Вечером сниму АЧХ импеданса этого датчика - можно будет делать какие-то выводы.
P.S. Во тут я уже проводил подобные измерения другого бародатчика (импровизация) в другой АС - http://www.vegalab.ru/forum/showthre...&postcount=144

Nota Bene 16.11.2006 11:13
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=232514)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от devisangela (Сообщение 232426)
есть ли фазовый сдвиг между смещением диффузора и сигналом датчика? Ведь существует конечное время передачи давления от диффузора до датчика?

Конечно. я уже писал об этом.
Цитата:

Сообщение от Nota Bene (Сообщение 230778)
Временная задержка сигнала с бародатчика получилась порядка 0,6 mS

Говорить о фазе вообще, без привязки к конкретной частоте, некорректно. Для анализа запаса устойчивости ЭМОС, лучше пользоваться универсальным параметром временной задержки. 0.6mS - конечно, не фонтан, но попробовать реализовать петлю ЭМОС вполне возможно :-) ИМХО.
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 232486)
не куб, но может 1 : 1.2 : 1,4, чтобы поменьше нюансов с давлением было.

Глубина х ширина х высота? Ведь получается что, чем меньше глубина ящика, тем выше по частоте основной "стояк" - дальше от рабочего диапазона ЭМОС.
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 232486)
ось трубы перпендикулярно оси головки

Я тоже так думаю. Но для полноты картины, все равно, нужно, как минимум, два замера с различной ориентацией датчика.
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 232486)
А как по эксперименту получается, две дифф. цепи в усилителе не увеличивают сильно уровень шумов/помех ?

По замерам - увеличивают, это и из графиков видно. Насколько это критично - не знаю пока. Тут прослеживаются две концепции - одна уже была озвучена - первое дифференцирование на низком входом сопротивлении предусилителя/корректора, а вторая концепция - сигнал с датчика, как есть (то есть без первого дифференцирования, уменьшающего уровень полезного сигнала) подвергнуть двойному активному дифференцированию. Плюсы первого - простота, возможность использования малошумящих биполярных ОУ, поскольку входная цепь становится относительно низкоомной. Плюсы второго - работа с большим уровнем сигнала, минусы - сигнал с датчика должен приниматься высокоомным усилителем - повышенный шум полевиков и увеличенный уровень наводок, усложнение схемы. В общем, надо делать оба варианта и сравнивать...

Nota Bene 16.11.2006 12:13
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=232542)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 232529)
Но я бы не использовал НЧ секцию выше, скажем 100Гц.

Сойдемся на 120Гц :-) С регулировкой полосы.
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 :-)

Nota Bene 17.11.2006 10:35
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=232988)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 232730)
момент в середине былки максимальный и пропорционален квадрату длины балки

Спасибо. Это ж замечательно! Так и попробуем сделать. Осталось определиться с оптимальным внутренним объемом бародатчика :-)
Он ведь тоже влияет на чувствительность. 50-100 мл достаточно будет? Чтобы без побочных эффектов...

Nota Bene 17.11.2006 11:42
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=233024)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 233009)
На счет объема я бы на глаз выбрал длину трубки миллиметров 100.

В габарите 373 батарейки :-) , наверное, нормально будет? Да и кожух от нее для эксперимента вполне подойдет...
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 233009)
Еще мне нравится высказанная здесь мысль на счет размещения предусилителя в этой же трубке.

Я тоже имею ее в виду, но на этой стадии еще рановато будет. С предусилителем нужна определенность.
В эти выходные попробую сделать и промерить новую версию датчика.

Nota Bene 19.11.2006 20:20
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=233838)

Re: Датчик ЭМОС........

Сваял в субботу новый бародатчик - вся герметизация произведена пайкой, кроме ввода кабеля.


Измерение импеданса показало наличие высокодобротных резонансов (сиреневый график). наклейка 4-х слоев тонкой импортной изоленты на чувствительные элементы помогла их несколько побороть. Собственная емкость датчика получилась равной 26,2nF.



Внутри АС он был размещен в центре боковой стенки (сначала горизонтально) -



Для этого случая смотрим график сиреневого цвета. Голубой и красный графики оставлены с прошлого раза для сравнения. Первое впечатление - разочарование - чувствительность не возросла. Второе - недоумение - фазовый график сдвинулся на 180 градусов. Плюс (хорошо) - на ИНЧ график пошел более полого - ближе к теории, похоже это заслуга хорошей герметизации пайкой.


Стал разбираться с фазой - перемерял все имеющиеся пьезопластинки - в одной партии (из 15 штук) оказалось 10 штук с отрицательной фазой, 5 штук - с положительной. Странно, что повезло, и в в этом бародатчике оказались пьезоэлементы с одинаковой (положительной) фазой :-) Конечно, самое непонятное - почему не увеличилась чувствительность?
Ну, до кучи, для вертикальной ориентации бародатчика смотрим синий график. Желтый график - выходное напряжение (и фаза) бародатчика относительно датчика ускорения. С линейностью графика в области поршневого диапазона получилось гораздо лучше, чем в прошлый раз.
На скорую руку для сравнения был переделан бародатчик предыдущей версии в аналогичную упрощенную модификацию -



В ИНЧ области получили примерно такой же завал как и в первой версии. Чувствительность примерно такая же (желтый график).


Выводы. Герметизацию лучше всего делать пайкой. Чувствительность, без существенного усложнения конструкции, трудно увеличить. АЧХ вне поршневого диапазона сильно зависит от положения и ориентации датчика. Величина объема воздуха внутри датчика практически не влияет на чувствительность. Надо определяться с электроникой.


Nota Bene 20.11.2006 11:42
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=234044)

Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 234012)
если мы включаем обе пластины последовательно

Пластинки можно включать только параллельно. Иначе наводки замучают.
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:

Сообщение от gross (Сообщение 234012)
При параллельном включении, за счет удвоенной емкости чувствиельность должна возрасти в два раза.

Если применить усилитель заряда, то да. Будем пробовать что-то типа такого -



Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 234012)
АЧХ вне поршневого диапазона - так она же вроде нас особо не интересует?

Только с точки зрения сохранения устойчивости петли ЭМОС при увеличении ее глубины...

Nota Bene 22.11.2006 00:24
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=234837)

Re: Датчик ЭМОС........

Кому интересно, привожу АЧХ и ФЧХ выходного сигнала датчика, пропущенного через корректор (смотри схему).



Сигнал/шум - уже более-менее нормально. Видно, что пик АЧХ на 1,5КГц связан с резонансом в конструкции датчика, поскольку на кривой его импеданса имееся засечка на этой частоте. Надо уменьшать размеры - тогда резонанс уедет вверх по частоте. Сделаю новую (уменьшенную) версию датчика, и пойдем дальше - к ЭМОС.



Nota Bene 22.11.2006 16:05
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=234959)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 234944)
Через корректор - это желтая-красная?

В спектралабе желтым цветом всегда отображается текущее (последнее) измерение. К нему же относится и график ФЧХ (и real-time series, если есть такое окно). Красный график - сохраненный график АЧХ с акселерометра, закрепленного на диффузоре. Как "эталон", к которому надо стремиться :-) , если нет желания переделывать радикально всю остальную идеологию.
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 234944)
Уменьшенную версию - это без колец, но с двумя пьезопластинками?

Да, только день-два еще помозгую, прежде чем делать - может кто-что подскажет, или сам на что-то интересное набреду :-)
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 234944)
На счет полосы, мне все же кажется, что можно ограничиться сверху 300...500 Гц.

Это вы насчет верхней границы коррекции дифференциатором?
Может быть, но хотелось бы здесь иметь побольше запас по фазе. Посмотрим.

Nota Bene 27.11.2006 00:32
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=236914)

Re: Датчик ЭМОС........

По порядку - изготовил, как и обещал, очередную версию датчика (пайкой). Корпус - в размер пьезоэлемента.



Замер импеданса - надо давить резонанс (голубой график). 4 слоя изоленты поверх пьезоэлемента - сглаживают АЧХ (желтый график).



Помещаем в ЗЯ - АЧХ на ВЧ гораздо лучше (желтый график - нет такого горба), и на ИНЧ все в порядке, но чувствительность относительно предыдущих вариантов упала :-( на 6-7Дб. Это закономерный результат уменьшения суммарной гибкости пьезопластинок за счет пайки. Надо что-то придумывать очередное. Сопромат, все-таки, работает :-)



Решаю опробовать другой способ жесткого крепления пьезоэлемента в 3-х точках. Делаем цилиндрический корпус несколько большего диаметра, чем диаметр пьезопластинки. Заранее в выкройке делаем надрезы. Отгибаем нижние (опорные) лепестки. На них устанавливаем пьезодиск и загибаем верхние лепестки.



Получившаяся конструкция покрывается сверху миллиметровым слоем универсального герметика "Krass". Аналогично монтируется и герметизируется второй пьезодиск. Все получается довольно просто и технологично. Замер импеданса - видим отличное подавление собственных резонансов датчика. Собственная емкость - 23,5Нф. Пока все.



Замеры АЧХ и чувствительности - завтра. Сейчас уже поздно - не пошумишь :-)
------------------------



В общем, полученный результат меня пока удовлетворил :-) Примерно это я и ожидал увидеть (желтый график). То, что немного не дотянул до сиреневой кривой (вариант с металлическим кольцом) - мне кажется, - это результат двойной перепайки по периметру (перегрев) несчастных пьезоэлементов. Косвенное подтверждение - упавшая собственная емкость датчика. Как видим, на ИНЧ - все в порядке, горбы на ВЧ - не такие страшные, подавим коррекцией. Можно двигаться дальше. Вопросы?


Nota Bene 27.11.2006 14:21
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237121)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от balabala (Сообщение 237097)
использование головки звукоснимателя в качестве датчика ЭМОС?

Реально, и существуют практические конструкции. Но, сигнал с такого датчика слабоват... Тут малость обсуждалось -
http://www.vegalab.ru/forum/showthre...9&postcount=24
Цитата:

Сообщение от balabala (Сообщение 237097)
1. В корпусе АС, на отверстии закрытом упругой мембраной.

ИМХО, будут проблемы от вибрации стенок АС, поскольку мембрана обладает какой-то массой и будет "отрабатывать" колебания в точке закрепления.
Цитата:

Сообщение от balabala (Сообщение 237097)
2. Внутри АС в закрытом цилиндре (в герметичной консервной банке или как текущий датчик) с упором на один из торцов

В принципе, возможно. Но подводных камней тоже должно быть много...
Только погодите немного, дайте сначала проверить принципиальную реализуемость ЭМОС на таком виде датчика :-)

Nota Bene 27.11.2006 15:38
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237148)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 237141)
чувствительность наверное только диаметром пьезодатчика можно поднять.

Да, а также уменьшением толщины этой латунной мембраны. Но при этом уменьшается частота собственного резонанса пьезоэлемента. Хотя это конечно не столь критично для данного применения.

Nota Bene 27.11.2006 16:33
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237177)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 237150)
обеспечить максимальную глубину ОС в полосе 40 - 150 Гц

Это определяется в другом месте петли ЭМОС, не в датчике :-)
Доберемся еще и до этого...

Nota Bene 27.11.2006 17:31
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237202)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 237194)
тем глубже ОС можно будет реализовать....

Это не самоцель :-) Есть оптимум. Кроме того не забывайте про задержку распространения сигнала (~0,6mS), которая так и так не даст реализовать очень глубокую ЭМОС.
SashaNetrusov, а глубокая ОС, по-вашему, это сколько (в цифири)?

Nota Bene 28.11.2006 10:35
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237216)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 237208)
Децибелов 10

Вообще-то это желаемый минимум :-)

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?

Nota Bene 28.11.2006 11:36
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237551)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 237536)
Хороший вопрос, как говорится

Да уж, риторические вопросы не люблю задавать :-)
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.

Nota Bene 28.11.2006 12:26
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237576)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 237560)
Это от задержки 0,6 мс?

В том числе. Надо как-то перепахивать корректор. Мысли есть. Пока, на этой стадии, наверное, можно обойтись другим выбором номиналов частотнозадающих цепей. Путь тут один - пробовать и смотреть.
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 237560)
А не разрабатывали ли, случаем, ИТУН на дискрете, для питания СЧ, ВЧ в классе А и без ООС?

http://reanimator-h.narod.ru/aamp.htm - подойдет? :-)
Еще -
http://igolkin.com/index.php?option=...15&Itemi d=27
Цитата:

Усилитель ИТУН
Написал Виктор Еременко
Tuesday, 07 December 2004
Ретроспектива создания полноценного усилителя - источника тока.
Обсуждалась тут -
http://dom.hi-fi.ru/forum/16/37936
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 237560)
Вы питаете НЧ головку от ИТУНа на МС.

В данном случае - нет. Хотя это не принципиально. Используется мостовой ИТУН с перекрестно-симметричной ООС на дискрете. Монстр :-) Он у меня описан тут - http://reanimator-h.narod.ru/itun_pub.htm

Nota Bene 28.11.2006 15:43
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237682)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 237661)
нелинейность динамика сведётся к нелинейности датчика. Намного ли она лучше?

Это мы еще обязательно померяем :-)
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 237661)
С ватой надо быть осторожней. Т.к. есть риск получить сигнал с датчика не пропорциональный смещению диффузора..

Это в частотной или амплитудной области? Если в амплитудной - колитесь, что вам известно про нелинейность адиабатических/изотермических процессов в звукопоглотителях :-)

Nota Bene 28.11.2006 22:22
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=237812)

Re: Датчик ЭМОС........


Удалось повозиться с корректором ЭМОС. Его схема -



Просьба не удивляться номиналу С6 :-) - так получается меньший фазовый сдвиг в полосе ЭМОС - лучше устойчивость. Еще есть над чем поработать...



Замеры АЧХ с бародатчика (скорректированного - сиреневый график без ЭМОС) - голубой - средняя глубина ЭМОС, желтый - близкая к максимальной (ФЧХ - его же), красный график - АЧХ с акселерометра (с прошлых измерений).



Замеры АЧХ с акселерометра - красный - без ЭМОС, голубой - средняя глубина ЭМОС, желтый - близкая к максимальной (+ФЧХ).
"Лес" пичков на графиках еще может объясняться наводками от осветительной сети - макет получился раскидистый :-) Все графики АЧХ - без заполнителя в АС.
Что скажете?


Nota Bene 29.11.2006 12:06
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=238012)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 237981)
Сколько получается глубина ЭМОС желтого графика на резонансе (он у Вас где-то в районе 50 Гц) при питании от уся с нулевым Rвых?

Пока не считал. Тем более с УМ типа ИНУН. Лучше провести эксперимент. Пригодится. У остальных-то обычные УМЗЧ. А такой вариант ЭМОС позволил бы просто проводить Upgrade :-)
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 :-)

gross 29.11.2006 12:33
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=238018)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от Nota Bene (Сообщение 238012)
А такой вариант ЭМОС позволил бы просто проводить Upgrade

Даже дело не в этом. Изложу свое видение. Если вы помните, мне больше нравится коррекция сигнала с датчика до уровня "по скорости". Тогда форма АЧХ сигнала представляет собой что-то типа симметричного "колокола". Вершина находится на Fрез головки, а по обе стороны - спады 6 дб на октаву. При вводе сигнала ООС (ЭМОС) вершина "колокола" уплощается и граница полосы АЧХ расширяется одинаково вверх и вниз от Fрез. Естественно, что для финальной коррекции по ЗД на входе всего устройства нужен интегратор.
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.

gross 29.11.2006 17:17
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=238160)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от Nota Bene (Сообщение 238034)
есть проблемы с устойчивостью ЭМОС на верхнем конце АЧХ?

Нету ни на нижнем, ни на верхнем, так как спады 6дб / октава. Эту форму АЧХ я выбрал именно из-за такого вида спадов и отсутствия проблем с устойчивостью. Для мостового датчика я проверял устойчивость, делая экспериментально очень большую глубину ЭМОС. Затем снижал ее до рабочей. Но сейчас уже точно не вспомню, сколько сейчас. Около 20 дб, плюс, минус.

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. :)

Nota Bene 29.11.2006 23:44
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=238338)

Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 238237)
Будем обмениваться мыслями и опытом.

O'K. Всега готов.
Тогда продолжим эксперименты. На следующем скриншоте замеры со звукопоглощающим материалом в АС (распушеная х/б вата, 450Г).



Красный график - сигнал с датчика (скорректированный) без ЭМОС, голубой график - средний уровень ЭМОС, желтый (+ФЧХ) - близкий к максимальному. Синий график оставлен с предыдущего измерения (с акселеромера, без ваты) для сравнения. Вата действует весьма благотворно на АЧХ :-)
Мой первый блин в ЭМОС по скорости - дальше. Если что не так - поправляйте.
Схема ЭМОС (так?) для такого варианта.



Дальнейшие замеры проводились пока без входного интегратора. Вата из АС не убиралась.



Красный график - - сигнал с датчика (скорректированный) без ЭМОС - весьма симметричный, голубой (+ФЧХ) - максимально достигнутая глубина ЭМОС в этом режиме - дальше - возбуждение на частоте 2191Гц. Пока этот резонанс не подавишь - ничего не выйдет :-( Подзванивает...
Теоретически (без интегратора) мы должны получить прямую АЧХ, с наклоном -6Дб/окт до частоты 200-300Гц. Так? Gross, прокомментируйте, плз... Туда плывем?


Nota Bene 30.11.2006 23:34
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=238800)

Re: Датчик ЭМОС........

----------------------------------
Недолго ЭМОС по скорости сопротивлялась :-) С коррекцией еще можно поработать, но предварительные результаты следующие - замеры без звукопоглотителя, без интегратора на входе -



Красный график - сигнал с бародатчика (скорректированного по скорости) без ЭМОС, голубой - сигнал с бародатчика (скорость) при средней глубине ЭМОС, сиреневый - та же глубина ЭМОС, сигнал с акселерометра (звуковое давление), желтый (+ФЧХ) и синий - то же, но при большей глубине ЭМОС.



По цветам графиков - все то же самое, но на входе включен интегратор.
Схему корректора пока не привожу - хочу еще с ним поковыряться.
Короче, предварительные выводы - ЭМОС с бародатчиком принципиально ВОЗМОЖНО реализовать, как по скорости, так и по ускорению.

Ну что, дальше будем макетировать ЭМОС по смещению? :-)

gross, а ведь, ИМХО, бародатчик в ЭМОС охватывает больше параметров ДГ, отвечающих за звукоизвлечение, чем акселерометр...


Nota Bene 01.12.2006 14:41
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=239037)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 238895)
Где бы мне взять время, чтобы повторить?!

У меня есть конструктивное предложение куда направить ваш энтузиазм - пока совместно написать статью :-) Чтобы все это не было разбросано по ветке, которую, сейчас, от силы десять человек читают, а как-то упорядоченно, последовательно было изложено в одном месте. А то тут на форуме человека три максимум, знают, что такое ЭМОС не понаслышке, а на практике. Иногда забавно читать на форумах о субъективном восприятии баса, при его более-менее правильной реализации. Думаешь, а как же может быть иначе? :-)
Цитата:

http://dom.hi-fi.ru/forum/16/23956/39 # 596
Николай Шацкий
Только благодаря ЭМОС я расслышал , что есть мелодия на басах в Кислороде Жан Мишель Жарра. До этого было слышно только БУ-БУ.

http://dom.hi-fi.ru/forum/16/55776 # 0
Сергей Фролов (про корректор Линквитца)
Интересно, что раньше приходилось уменьшать уровень НЧ, чтобы гул не очень торчал. Теперь поднял уровень на 6 дБ до общей горизонтали. Эффект разительный - во многих произведениях стала слышна партия баса ПОНОТНО.

http://dom.hi-fi.ru/forum/16/23956/47 # 713
Dic
Вообще, после организации ЭМОС вопрос баса как бы ушел на задний план.
Многих останавливает кажущаяся сложность рализации такого рода систем, многих - отсутствие информации/практических рекомендаций. Хотелось, чтобы из экзотики ЭМОС превратилась в обычный прием проектирования АС...
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 238895)
По смещению - мне кажется это лишнее

Хорошо, я подумаю :-) Лучше, наверное, "хвосты" подобрать, КНИ, что-ли, померить при различной организации ЭМОС (по ускорению/скорости).
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 238895)
как в данной реализации ЭМОС из НЧ головки слышен шум и фон?

ИМХО, с шумами ОУ проблем не будет, а с наводками на макете пока напряг - фонит, зараза. Но, у меня в сабе-полигоне силовой транс стоит внутри АС, по центру задней крышки, расстояние до бародатчика получается сантиметров 20-25... Корпус датчика сделан из жести (магнитной) - думаю, поле рассеивания от транса может вызывать его дополнительную вибрацию? Потом, от макета на столе до саба на полу - расстояние порядка 70-80 см - тоже петли по земле могут быть... В выходные "причешу" макет, можно будет сделать окончательные выводы насчет
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 238895)
Типа: слышен только ночью, если ухо приложить, или слышен и днем на расстоянии пол метра, и т.д.

:-)

Nota Bene 01.12.2006 16:28
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=239082)

Re: Датчик ЭМОС........ 

Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 239069)
Если какой-нить фазовый корректор на 300Гц применить горбик можно будет наверное убрать........

Попробую еще в качестве корректора/режектора двойной Т-мост или гиратор - должно быть получше с устойчивостью, наверное. Хотя эти частоты внеполосные для саба - все равно их давить придется уже на его входе.


Nota Bene 03.12.2006 19:52
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=239737)

Re: Датчик ЭМОС........


Вот, можете сравнить с моими замерами с акселерометра на диффузоре - ToneBurst на 50 Гц - без ЭМОС и с ЭМОС. А еще реакция системы на меандр в 5Гц.



Кстати о демпфировании с hi-fi.ru от Dic'a -
http://dom.hi-fi.ru/forum/16/17480/3 # 52 28.05.2003, 11:21

Цитата:

Датчик мостового типа. Поскольку динамики имеют большой запас по мощности, их катушки не нагреваются и разбаланса моста не происходит. Кроме того, мост все равно в некоторой степени температурно и индуктивно компенсированный. Идея этого была очень давно в Радио, лет 20 назад. Только там были ошибки в реализации. У меня последовательно с динамиком включен не резистор, а индуктивность, с полным сопротивлением, пропорциональным катушке динамика. И намотана проводом, котороый нагревается примерно так же, как и провод катушки динамика.

Интересная проверка - когда усь выключен, стучишь пальцем по диффузору - тот нормально отвечает звуком, как ему положено.
Когда включен усь, то на стуки пальцем - в ответ ни гу-гу, как в каменную стенку. Не смещается диффузор, ЭМОС демпфирует его очень хорошо.
Цитата:

Сообщение от Alex (Сообщение 239697)
Я не совсем понимаю, как барометрический датчик с ФИ вообще работать будет?

Про барометрический датчик в контексте с ФИ, я вообще ничего не говорил, но судя по всему - получится фигня полная :-)

Nota Bene 04.12.2006 23:49
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=240210)

Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 240078)
А можно ещё посмотреть АЧХ тока через динамик при зомкнутой ЭМОС при малой подводимой мощности в диапазоне от 20 Гц и выше. ?

Нет проблем. Желтый график (+ФЧХ). По здравому размышлению так и должно было быть :-)



Nota Bene 06.12.2006 23:33
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=241103)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от Nota Bene (Сообщение 240843)
Вечером попробую выработать критерии выбора с помощью мультиметра... Доложусь.

Корпусированные пьезоизлучатели (пьезодатчики для нас :-) ) имеют два вывода - один из них связан с металлической подложкой, другой - с обкладкой, напыленной на пьезоматериал.
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:

Сообщение от Andrey Orloff (Сообщение 241033)
Интересно, а в качестве датчика давления кто нибудь пробовал использовать конденсаторный микрофон - сейчас много разных продается.

Жаль, что вы, наверное, не с самого начала читали эту ветку. Гляньте здесь -
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 ;-)



Nota Bene 07.12.2006 23:04
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=241668)

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 :-)



В предусилителе пьезо-баро-датчика сейчас стоит 544УД1Б (из старых-старых запасов), как возможный худший случай :-) Наверное, стоит подобрать что-то получше :-)
А по THD - действительно, у микрофона начинается клиппинг... У бародатчика+ДГ искажения на частоте 45Гц составляют 0,66% (ЭМОС включена), а у микрофона (если без клиппинга) - раза в три больше. На скриншоте - начало клиппинга (желтый график и THD=4.43%) у микрофона.


Nota Bene 08.12.2006 10:29
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=241796)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 241783)
таблица малошумящих оперов в зависимости от сопротивления источника сигнала.

Шум усилителя, приведенный ко входу, определяется двумя компонентами - токовой и по напряжению. Если использовать ОУ с биполярным входом, то обе компоненты шума будут присутствовать и значение входного сопротивления в этом случае будет определять величину токовой компоненты шума. Если использовать ОУ с полевым входом, то токовая компонента шума практически отсутствует. Но у них выше ЭДС шумов, чем у биполярных. И у обоих типов усилителей на этих частотах преобладает фрактальный (избыточный) шум, растущий с уменьшением частоты... Неясно, что лучше. Я пока не определился с типом ОУ (биполяр/полевик) - хочу сегодня-завтра посмотреть спектры шумов.

Nota Bene 10.12.2006 19:01
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=242810)

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.



Поэтому желательно выбором места расположения датчика и звукопоглотителем внутри АС хорошо подавить последствия первой стоячей волны в корпусе АС, иначе можно получить выброс на АЧХ на этих частотах.
По поводу звукопоглотителя. Действительно, закрывать датчик звукопоглотителем нельзя - возникает неравномерность АЧХ уже в поршневом режиме работы ДГ.



Все последующие замеры - с корректором на базе 2-Т моста. Совсем без ваты - имеем выброс на АЧХ в конце поршневого режима работы ДГ (или в районе первого стояка) - желтый график (+ФЧХ). 200 Гр. ваты рядом с датчиком (две подушечки по бокам) - график красного цвета, 100 Гр. - на противоположной стороне от датчика - голубой график - мне больше всего понравился.
Сделал печатную платку предусилителя в размер датчика (под будущую капитальную переделку с фотоочетом для статьи :-) ), припаял и заэкранировал сбоку от корпуса имеющегося датчика - наводки кардинально уменьшились. Для подключения датчика использовал 4-х проводный неэкранированный плоский шлейф.



Красный график - оптимальная глубина ЭМОС, синий - сигнал на входе ИТУН (то же, что и ток в ДГ), соответствующий этой глубине ЭМОС, желтый график (+ФЧХ) - почти максимальная глубина ЭМОС. Видны два пика на АЧХ, о которых я писал.
Теперь по поводу шумов. Те шумовые пьедесталы на графиках, о которых я писал, не имеют отношения к шумам предусилителя датчика - это оказывается звуковая карточка с линейного входа так шумит :-)
Пробовал разные ОУ (и с полевым и биполярным входом) - на слух особой разницы не заметил. Оставил TL081CP от Ti. Так что тут можно, действительно, без фанатизма обойтись :-) В канале обработки сигнала пробовал TL084, HA17324 (счетверенный ОУ типа 324 от Hitachi), К1401УД3 - тоже... На слух - сетевая наводка все-таки еще слегка пролазит, шум с полуметра - еле-еле (если слушать по оси динамика)... И то, похоже, он не от предусилителя датчика... Когда мой саб/полигон динамиком дышит в пол (как и задумывалось) - то шумов и наводок я не слышу вообще.
Подключил в качестве драйвера ИНУН. Двойственные ощущения...
С одной стороны получились меньше выбросы от "стояков" - диффузор лучше демпфируется, ИМХО, с другой стороны как-то с линейностью АЧХ в рабочем диапазоне частот стало хуже. Глубина ЭМОС - та же. Как будто устойчивость ухудшилась. Да и на нижней граничной частоте АЧХ гораздо круче стала падать. Не буду больше ИНУН использовать :-)



На графиках - красный и синий цвета - как в предыдущем экране, сиреневый - "скорость" с бародатчика без ЭМОС, желтый (+ФЧХ) - глубокая ЭМОС, голубой - сигнал на входе ИНУН при глубокой ЭМОС.


Nota Bene 14.12.2006 09:58
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=244630)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от Александр К. (Сообщение 244492)
Почему именно так, а не значительно выше?

Конец поршневой зоны характеризует переход диффузора в режим "зонного" излучения, когда различные участки диффузора перестают двигаться более-менее :-) синхронно.
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.


gross 14.12.2006 15:47
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=244889)

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.

Nota Bene 14.12.2006 23:32
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=245131)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Из-за больших фазовых сдвигов в частотной зоне, лежащей выше частоты окончания поршневого режима, даже если удастся получить ЭМОС хоть какой-то глубины, неравномерность получившейся АЧХ будет неприемлимой.
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 -

Nota Bene 15.12.2006 09:40
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=245267)

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).


Nota Bene 15.12.2006 10:53
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=245319)

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.

Nota Bene 17.12.2006 21:52
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=246441)

Re: Датчик ЭМОС........

Сначала о гибридном ИТУНе - смакетировал на LM1875T, его АЧХ/ФЧХ на следующей картинке -



Видно, что после 1КГц (желтый график+ФЧХ) АЧХ выравнивается, в то же время у ИТУНа (голубой график) АЧХ упорно лезет вверх, в соответствие с импедансом ДГ. Номиналы элементов несколько отличаются от тех, что были на схеме раньше - надо было адаптироваться под 4 Ом нагрузки. Что хорошо - уменьшились ВЧ шумы и улучшилось демпфирование в СЧ области. Положительный фазовый сдвиг ФЧХ в области 200-600Гц улучшает устойчивость петли ЭМОС на верхнем краю диапазона.
На следующем сводном графике приведены АЧХ (по скорости) для различных выходных УМ при одинаковой глубине ЭБОС.



Красный - для ИТУН, синий - для ИНУН (ИНЧ - выправлено), желтый (+ФЧХ) - гибрид. Анализируйте сами :-)
Сиреневый график - это ИНУН, но при повышенной глубине ЭБОС. Выброс на АЧХ в районе 250Гц обусловлен недостаточным запасом по фазе в петле ЭБОС. У гибрида (и ИТУН) - нет такого выброса из-за положительного фазового сдвига в усилителе мощности (в этой области).


Nota Bene 24.12.2006 13:20
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=248426)

Re: Датчик ЭМОС........ 
Кто горит желанием заняться изготовлением баро датчика - смотреть здесь.

Nota Bene 24.12.2006 22:38
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=248709)

Re: Датчик ЭМОС........

Чувствительность датчика подросла (не могу точно в цифрах :-( ) Ориентировочно 3-5 Дб.
Вот замеры АЧХ с этим датчиком -



Красный график - АЧХ ЭБОС со старым датчиком (для сравнения), желтый (+ФЧХ) - новый датчик, сиреневый - напряжение на входе гибридного ИТУНа (условно ток в ЗК ДГ), голубой - контрольная АЧХ с акселерометра.
По шумам - фона не слышно совсем, шипение - с 5 см по оси динамика. По ВЧ шумам, ИМХО, это заслуга гибридного ИТУНа. То есть саба, как источника шума, практически не слышно совсем.


Nota Bene 26.12.2006 16:57
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=249028)

Re: Датчик ЭМОС........

Цитата:

Сообщение от Nota Bene (Сообщение 248209)
что происходит с давлением внутри АС на НЧ, связь характера этих процессов с характером звукоизвлечения

По сабжу - рассуждения об адекватности бародатчика. Мы приняли за постулат, что давление, регистрируемое нашим датчиком внутри АС пропорционально смещению диффузора.
Цитата:

Сообщение от SashaNetrusov (Сообщение 166636)
Динамик при своём движении создаёт внутри ЗЯ перепады давления. Оно (давление) вызывает соответствующее смещение диафрагмы

В первом приближении - это справедливо. Но, внутри АС при работе происходят термодинамические процессы, сродни циклу Карно, что-то среднее между адиабатическим и изотермическим процессами, на которые влияет звукопоглотитель, находящийся внутри АС. Грубо - P*V=const -> P=const/V, где V - функция перемещения диффузора.
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 :-)

gross 28.12.2006 11:23
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=250154)

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.


Nota Bene 01.01.2007 23:18
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=251903)

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 -



Надо учесть, что звуковое давление является второй производной от перемещения диффузора (ускорением). То есть, если мы уменьшим 2-ю гармонику на 12Дб, 3-ю - на 18Дб, 4-ю - на 24Дб и т.д, то получим нелинейность перемещения диффузора. Неленивые :-) могут даже посчитать THD по перемещению...
Off:
Вот так вот из г... конфетку и делают :-)


Nota Bene 02.01.2007 18:30
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=252067)

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.



Для проверки наличия возможной компрессии были сняты АЧХ с внутреннего (красный и сиреневый) и внешнего (синий и голубой) бародатчиков при значениях сигналов отличающихся на порядок (розовым шумом). В пределах точности измерений существенных различий в поведении датчиков замечено не было.




Nota Bene 03.01.2007 23:15
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=252577)

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 -



Учтем, что уже установлен входной интегратор для коррекции АЧХ системы. Красный график - АЧХ с акселерометра без ЭМОС - ускорение диффузора, Голубой график - проинтегрированный сигнал с акселерометра (тоже без ЭМОС) - аналог скорости, используется для сигнала ОС. Синий график - то же (скорость), но ЭМОС оптимально настроена, сиреневый - АЧХ сигнала с внутреннего бародатчика, для контроля. Желтый график (+ФЧХ) - сигнал непосредственно с акселерометра в настроенной ЭМОС. Как видно, из-за того, что задержка сигнала в ОС гораздо меньше, чем в случае с бародатчиком, удается расширить линеаризованную полосу частот практически до конца поршневого диапазона. Узел частотной коррекции в петле ЭМОС не менялся.
Ниже замеры THD для этого варианта ЭМОС.



Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 252390)
Я имел в виду сравнить результаты по искажениям, получаемые от разных ЭМОС на разных датчиках. А для этого измерять искажения нужно всегда одним назависимым датчиком.

Примерно так устроит? -



Замер с акселерометра не удовлетворяет условию независимости. ЭМОС с внешнего бародатчика макетировать не планирую - слабоват с него сигнал...


Nota Bene 04.01.2007 12:32
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=252764)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 252739)
Я заметил, на частоте 60 Гц резко падают искажения. При том, что что для случая по ускорению на диффузоре они падают еще резче. Как по вашему, с чем это связано?

Резонансная частота ДГ у меня равна 50Гц, а поскольку запитывается он от ИТУНа, на этой частоте глубина ЭМОС оказывается максимальной. Соответственно, и искажения уменьшаются при приближении частоты измерения к резонансной частоте. На резонансной частоте - они будут минимальны. И по второй части вопроса - лучше всего линеализуется тот параметр (скорость, ускорение...), по которому организована ЭМОС. А если этот параметр теснее всего кореллирован с тем, что мы слышим или регистрируем (звуковым давлением), то, и, соответственно, параметры всей системы будут лучше. Например, строим ЭМОС по скорости. Имеем минимум искажений по скорости :-) А звуковое давление связано с ускорением движения, соответственно получаемым дифференцированием из скорости. По АЧХ - имеем линию с подьемом +6Дб на октаву, и все гармоники, имеющиеся в сигнале по скорости, будут корректироваться в соответствии с такой АЧХ, то есть вторая гармошка подрастет на 6Дб, третья - на 9Дб, 4-я - на 12... Суммарный THD по ЗД, естественно, тоже возрастет...

Nota Bene 04.01.2007 14:21
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=252806)

Re: Датчик ЭМОС........


Вот глянул THD другой программой - STEPS из пакета Arta (мне понравился). Желающим - по гармоникам, как Db, так и в %.
Испытуемый объект - ЭМОС на акселерометре по ускорению. Контрольный сигнал снимался с акселерометра.


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 :-)


gross 04.01.2007 14:58
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=252833)

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.

Nota Bene 04.01.2007 20:23
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=253023)

Re: Датчик ЭМОС........
Цитата:

Сообщение от gross (Сообщение 252833)
ОСы организованы у вас таким образом, что глубина ОС для варианта по скорости и варианта по ускорению выбрана одинаковой на резонансной частоте.

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.
Еще раз перечитал статью "И снова об ЭМОС" (Беспалов И. Пикерсгиль А. Радио 1985 №7 с.33-36.). Если надо, можно скачать тут. Постранично.
ИМХО, та функциональная схема, на основании которой они строят диаграммы Боде, неверна.



Дело в том, что первообразная, формирующая звук в ДГ - это ускорение, порожденное током через ЗК. Скорость движения катушки с диффузором и величина смещения диффузора это вторичные величины, следствие наличия ускорения. Поэтому эту же функциональную схему я бы нарисовал так -



Это более логично. А поскольку в петле ЭМОС по скорости имеется один неявный интегратор (в BA1), то для получения большей равномерности петлевого усиления в рабочем диапазоне частот корректирующее звено Wv должно содержать дифференциатор. Это может быть сделано, например, так -




Nota Bene 05.01.2007 13:19
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=253387)

Re: Датчик ЭМОС........


А по поводу распределения по частоте петлевого усиления надо еще подумать - ведь чем ниже по частоте, тем выше искажения ДГ, поскольку амплитуда колебаний растет в квадрате...
Кстати, попробовал я последний вариант корректора - такая фигня получилась :-) На НЧ спад АЧХ начался уже с 25Гц... Правда на ВЧ границе получше стало. А оно надо? :-)




Nota Bene 05.01.2007 19:34
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=253593)

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.


Nota Bene 07.01.2007 13:09
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=254242)

Re: Датчик ЭМОС........

Вот, снял графики АЧХ ЭМОС на акселерометре по скорости без входного интегратора с УМ типа ИНУН. Анализируйте.



Красный график - АЧХ с акселерометра без ЭМОС - ускорение диффузора(SPL), Голубой график - проинтегрированный сигнал с акселерометра (тоже без ЭМОС) - аналог скорости, используется как сигнал ОС. Синий график - то же (скорость), но ЭМОС задействована, сиреневый - АЧХ сигнала с внутреннего бародатчика, для контроля (скорость). Желтый график (+ФЧХ) - сигнал непосредственно с акселерометра (SPL) в настроенной ЭМОС. Имеем спад АЧХ на НЧ с наклоном -6Дб/окт (пр SPL). При дальнейшем увеличении глубины ЭМОС растет горб на АЧХ в районе 250Гц из-за малого запаса по фазе петлевого усиления.


Nota Bene 07.01.2007 23:43
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=254484)

Re: Датчик ЭМОС........


Специально для Александр К. на следующем графике желтым цветом (+ФЧХ) - сигнал с моста. В общем-то, это - скорость. К сожалению, выше 200Гц мне не удалось его сбалансировать - еще тот геморрой :-) Остальные цвета - как на предыдущем графике.



По поводу провалов (вопрос из предыдущего поста) - ИМХО, модель, которую я вам давал - слишком груба. Не надо на нее так уж сильно полагаться.
Теперь я понял, почему ЭМОС не получила должное развитие - мостовые схемы (казалось бы, самые простые) выделения противо-ЭДС (точнее их настройка) убивают идею в зародыше :-)


Nota Bene 08.01.2007 11:30
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=254584)

Re: Датчик ЭМОС........
 
Да, забыл сказать, что с моста сигнал снимался дифференциальным усилителем с подавлением синфазной составляющей (не так как у Салтыкова в статье)...

 

Medved 31.01.2007 16:13
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=257798)

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 :)

Nota Bene 03.02.2007 22:45
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=259262)

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.
Вот результат моделирования АЧХ для ЭБОС на ИНУНе при различной глубине обратной связи -


А это - для ИТУНа -

........................................................

Nota Bene 09.03.2007 00:08
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=275183)

Re: Датчик ЭМОС........

Подправил свой макет для проверки ЭАОС как у dvm. Схема датчика эмулировалась так -



Получил аналогичный результат (ИНУН, входного интегратора нет).



Потом все-таки удалось смоделировать в микрокапе этот режим. Попытки как то исправить ситуацию с таким видом датчика результата не дали.
Потом попробовал ЭАОС по скорости (на выход своего датчика добавил интегратор и добавил интегратор на вход системы) -



С ИТУНом получилось получше, чем с ИНУНом, но поведение АЧХ в диапазоне 200-300Гц зависит от соседства датчика с чем-либо постороним (типа руки, книги и т.п. :-) ).
Так что dvm, никакой режектор тут не поможет, надо делать другой датчик и строить ЭАОС по скорости...


Nota Bene 10.03.2007 23:38
(http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?p=276120)

Re: Датчик ЭМОС........

Несколько полезных советов будущим строителям ЭМОС на базе бародатчика :-)
Поскольку предусилитель желательно поместить в герметичный экран вместе с пьезодатчиком, последующая переделка или модификация его будет весьма затруднительна. Поэтому, для того, чтобы сократить потери времени в будущем, предлагаю несколько вариантов предусилителей для "внутреннего" (ЭБОС) :-) и "внешнего" (ЭАОС) применения.
Сначала для ЭБОС. Так как физически датчик реагирует на давление внутри АО, которое пропорционально смещению диффузора, для получения сигнала, пропорционального скорости перемещения диффузора, необходимо его продифференцировать. Для этого вполне подходит "Вариант универсального предусилителя ЭБОС".



Постоянная времени С11*R11 должна соответствовать частоте конца поршневого диапазона ДГ. Поскольку при реализации ЭБОС по скорости можно достичь весьма низких значений нижней граничной частоты АС, желательно (чтобы не перегружать динамик паразитными ИНЧ сигналами) сформировать заранее ее АЧХ на НЧ. Для этого вводим цепочку R3C3 которая производит дополнительный подъем АЧХ датчика на ИНЧ. При этом результирующая АЧХ системы по SPL получит соответствующий спад с аппроксимацией 1-го порядка (Q=0,5). Номиналы цепочки R3C3 выбраны таким образом, чтобы на частоте 18Гц получить спад 3Дб. Кроме прочего, эта цепь улучшает устойчивость всей системы на ИНЧ. Не принесет вреда (лишнего дополнительного фазового сдвига) введение С2 небольшого номинала. Это способствует снижению возможного ВЧ шума с датчика. Но увлекаться этим не стоит - можно получить такой фазовый сдвиг, что пострадает устойчивость системы на ВЧ. Получили "Адаптированный вариант предусилителя ЭБОС".
Теперь по ЭАОС. Установленный перед диффузором бародатчик начинает работать как простой микрофон. Но чувствительность его для этого применения оказывается маловата по сравнению с условиями работы внутри закрытого ящика. Поэтому желательно просто ввести внутрь экрана высокоомный масштабирующий усилитель - "Вариант универсального предусилителя".



Аналогично, с целью формирования АЧХ системы на НЧ может быть целесообразно ввести в него корректирующую цепь R4C3. Для уменьшения ВЧ шумов - С2. Это - "Вариант предусилителя для ЭАОС".
Ну, и конечно по цепям питания ОУ необходимо ппредусмотреть фильтрующие конденсаторы.
Главный принцип - не стараться запихнуть внутрь экрана максимум частотнозадающих цепей, влияние которых на устойчивость системы с ЭМОС вам малознакомо. Возможно с их отрицательным влиянием потом самим же придется бороться :-) Удачи.



 

Hosted by uCoz