Архив Форума Hi-Fi.ru
По 23-5-2020
Портал Hi-Fi.ru более не предоставляет возможностей и сервисов по общению пользователей


Страницы: 1 2 3 4 5 ... 81 След.

Практическая реализация ЭМОС в сабвуфере

 
 
Давно хотелось сделать активную акустическую систему с ЭМОС (сабвуфер) - хочу поделиться полученным результатом. Для начала я, естественно, прочитал доступную литературу, проанализировал предыдущие результаты других авторов и начал макетирование.
  Сразу в качестве датчика был выбран пьезоэлектрический тип датчика, реагируещего
на ускорение - ведь в рабочем диапазоне частот сабвуфера акустическое давление прямо пропорционально ускорению диффузора. Датчик жестко закреплен под центральным колпачком диффузора на торце гильзы с катушкой. В качестве датчика был использован пьезоизлучатель из будильника наручных электронных часов - плоский диск диаметром ~ 30 мм с нанесенным пьезоматериалом и напыленной обкладкой. К нему  припаян гибкий экранированный  провод для съема сигнала. Ошибкой предыдущих разработчиков было использование датчика в режиме генератора напряжения - усилитель сигнала был выполнен, как правило, на полевых транзисторах, с высоким входным сопротивлением, и это приводило к тому, что за счет собственной емкости датчика и входной емкости усилителя сигнал интегрировался и его фаза сразу же отставала на 90 градусов от истинной, что затрудняло построение дальнейшего тракта обработки сигнала ЭМОС. Емкость такого датчика довольно высока - 10-15 nF и в качестве усилителя был использован усилитель тока. Для подавления возбуждения системы на верхних (внеполосных) частотах производится ограничение полосы пропускания канала обработки сигнала ЭМОС. Введение ЭМОС по ускорению диффузора в ООС усилителя снижает резонансную частоту акустической системы, но также и повышает ее добротность. Для регулирования добротности системы вводится дополнительная обратная связь по скорости диффузора. Это достигается интегрированием сигнала ЭМОС (получаем сигнал пропорциональный скорости) и введением полученного синала в канал ООС. Таким образом за счет комбинированной обратной связи по ускорению и скорости диффузора получаем возможность управлять основными параметрами акустической системы в области резонанса динамической головки. Такое построение ЭМОС было опробовано на акустической системе типа закрытый ящик и акустической системе с лабиринтом - результаты прекрасные. Больше не буду утомлять подробностями. Приглашаю к обмену мнениями.
 
 
Наиль Мухамедзянов

Есть более простой, надёжный и дающий гораздо лучшие результаты способ получения низкого баса в сабвуфере.
Называется он введение неглубокой отрицательной обратной связи по току в усилитель сабвуфера для получения заданной электрической добротности динамической головки :).
А точнее:
1. Берётся сабвуферный динамик, они характеризуются низкой резонансной частотой в открытом пространстве (15..25 Гц), низкой электрической добротностью (0.18...0.22), высокой механической добротностью (3..10), небольшим эффективным объёмом (80..120 л) и пр.
2. Этот динамик помещается в значительный закрытый объём дабы частота резонанса ушла не сильно далеко вверх.
3. Расчитывается выходное сопротивление усилителя необходимое для доведения полной добротности динамика в ящике до положенных 0.707 и ООС по току доводится до необходимого для этого значения.
4. На этом моменте замечательный сабвуфер с очень низкой граничной частотой готов.
 
 
Цитата
Введение ЭМОС по ускорению диффузора в ООС усилителя снижает резонансную частоту акустической системы, но также и повышает ее добротность.
Как я уже заметил (в соседней ветке) такое свойство ЭМОС, эквивалентно проявлению ПОС., и это при условии значительного отрицательного фазового сдвига в резонансной колебательной характеристики ДГ. в  акустическом оформлении, что уже ставит под вопрос линейную устойчивость такого контура в пиках подводимой мощности.
Цитата
Для регулирования добротности системы вводится дополнительная обратная связь по скорости диффузора. Это достигается интегрированием сигнала ЭМОС
Это условие означает, что оба образующих сигнала являются фазочастотно нестационарными, что также приводит к критической неустойчивости системы при сильном фозорезонансном дисбалансе. Желательно, чтобы сигнал ПОС., обеспечивающий необходимую первичную добротность, привязывался к фазе потребляемого ДГ. тока.
 
 
На 3

Все ОС (по ускорению и по скорости) в ЭМОС являются отрицательными, глубина Ос по ускорению имеет запас устойчивости (регулировка), а глубина Ос по скорости имеет оптимум (регулировка).
Настроенная отрицательная ЭМОС (по ускорению по скорости) не приводит к различным параметрическим неустойчивостям в системе - поскольку она компенсирует недостатки неизменного механического звена - ДГ (точнее системы из ДГ и акустического обрамления), стационарна во времени и не зависит от мощности подводимого сигнала в пределах линейности усилителя мощности. И что значит "критическая неустойчивость системы при сильном фазорезонансном дисбалансе"? Поясни, пожалуйста.

 
 
Цитата
И что значит "критическая неустойчивость системы при сильном фазорезонансном дисбалансе"? Поясни, пожалуйста.
В системе, в которой преимущественно работает только электрическая ПОС., имеет место избыточная электромеханическая добротность, что в принципе очень хорошо в режиме малых и средних сигналов, но в энергетических максимумах баса, поворот фазы в контуре ПОС., из-за кинетического запаздывания головки, приобретает критическую разность, что вызывает сваливание в активную генерацию. Этот критический поворот фазы необходимо блокировать, причем, если это сделать глубокой ЭМОС, то она в результате также подавит желательную электроакустическую добротность уже и в диапазоне средних нагрузок, что окажется уже минусом для полноценной динамической проработки отдачи в воспроизведении. Поэтому, если ЭМОС по физической сути - ЭМООС, то она должна обеспечивать некоторое ограничение уже существующего электродинамического баланса реализованного за счет электрической ПОС., в противном случае, ЭМОС подавит все на свете, не обеспечив никакой полноценной динамики (компенсации), то есть - глубокая линейная во всем диапазоне амплитуд ЭМОС, это вообще абсурд, так как не возникнет не только механических искажений ДГ, прежде всего не будет вообще никакой нормальной динамики в акустической отдаче...
 
 
Сергею Шляхову

Избыточная электромеханическая добротность вредна при любых уровнях синала, так как приводит к неуправляемым колебаниям системы на резонансной частоте при переходных процессах, что вызывает ощущение бубнения и нечеткости баса (это не просто неидеальность АЧХ или ФЧХ, а нормальная реакция добротной механической системы на внешнее воздействие - замедленная раскачка (плавно нарастающая огибающая сигнала) при подаче синусоидальных сигналов с прямоугольной огибающей (к примеру) и последействие - затухающие колебания на собственной резонансной частоте после окончания действия сигнала - ведь энергия, накопленная в резонирующем элементе (диффузоре) должна куда-то потратится.
В реализованном мной сабвуфере глубина ЭМОС (по ускорению) получилась порядка 16-20 Дб, при этом для уменьшения добротности получившейся системы сначала я попробовал использовать токовую ПОС (отрицательное выходное сопротивление), что благотворно сказалось на ее уменьшении. Но поскольку ДГ у меня используется в мостовом включении - снять токовый сигнал оказалось проблематичным. Самым естественным оказалось получить требуемый сигнал обратной связи по скорости путем интегрирования сигнала ОС по ускорению. Физическая суть этого явления состоит в том, что на выходе усилителя появляется напряжение противофазное колебаниям диффузора и сокращает переходные процессы. Т.е. мы будем слышать то, что хотим слышать, а не собственное творчество акустической системы. Вопрос на засыпку - приходилось ли вам щупать ЭМОС вживую (с осциллографом, фазометром, генератором), а не теоретически? Тогда бы вы не рассуждали о кинетическом запаздывании головки.  Кстати ЭМОС и должна быть линейна во всем динамическом диапазоне, иначе она будет вносить нелинейные искажения. Вплоть до ограничения сигнала оконечным усилителем параметрического возбуждения не замечено. Зависимости поворота фазы сигнала ОС от амплитуды сигнала не замечено.
А ваше желание на малых громкостях иметь подъем нижних частот реализуется путем применения тонкомпенсированного регулятора громкости.
 
 
Лучший датчик для ЭМОС - сама катушка динамика. Используя для ОС ток и напряжение на динамике можно получить любые характеристики системы безо всяких дополнительных прибамбасов вроде пьезодатчиков и конденсаторных микрофонов.
 
 
Вопрос Наилю.
На какой ДГ вы это пробовали?
С год назад я пытался проделать тоже самое на 75ГДН-4 от S-90 , фаза с датчика крутится от 360 до 0 в диапазоне 15-100Гц и ОС ввести так и не удалось.
 
 
на 8

На ДГ 75ГДН-4 в закрытом ящике объемом 30л. в изобарическом включении (2 головки лицом друг к другу) я получил изменение фазы сигнала датчика ускорения от +60 градусов на 10 герцах (+90 град. на 0 гц - теоретически) до 180 градусов на 200 герцах. Датчик установлен на внешней ДГ. Такое поведение фазы в вашем случае объясняю неправильным согласованием датчика с измерительным усилителем  - не учтено влияние паразитных параметров датчика (собств. емкость)
 
 
На 7

Сама катушка динамика не лучший датчик для ЭМОС - при больших амплитудах сигнала катушка диффузора выходит в зону краевой неравномерности магнитного поля - следствие - уменьшение отклоняющей силы, уменьшение противоЭДС - двойная нелинейность выделенного сигнала ЭМОС. Кроме этого,  выделение противоЭДС в чистом виде - это не простая задача - мостовая схема не позволяет получить стабильные параметры, так как не учитывает тепловые процессы в катушке ДГ, другие способы мне не известны. Есть правда кое-какие мысли из области дискретно-аналоговой обработки. Интересно, как O"Pain Painmailer безо всяких дополнительных прибамбасов хочет это получить, или это чистое теоретизирование?




 

 
Страницы: 1 2 3 4 5 ... 81 След.
Архив Форума Hi-Fi.ru
По 23-5-2020
Портал Hi-Fi.ru более не предоставляет возможностей и сервисов по общению пользователей

1997—2024 © Hi-Fi.ru (Лицензионное соглашение)