Den enorme store servotråden

[Snickers-is]

Nja..
Fluewattene leverer nok bare strøm ut som funksjon av signal (spenning) inn.
Dem har ingen tilbakemeldings krets.
Derfor om en kortslutter så "tror" jeg dem bare leverer den strømmen dem gjør, med da den ekstremt lave spenningen som vil være på utgangen, siden den nå engang er kortsluttet.
http://www.firstwatt.com/pdf/art_cs_xvrs.pdf

Men det kan godt tenkes at en strøm styrt forsterker med tilbakemelding ville fått problemer.

Handlet ikke den linken bare om filtre?

Uansett, en strømstyrt forsterker og en spenningsstyrt forsterker i en konstant last er jo egentlig eksakt det samme. Forskjellen på en strømstyrt forsterker og en spenningsstyrt forsterker er jo hva som skjer med spenning og strøm om man endrer lasten. Man er med andre ord avhengig av at utgangsspenningen responderer på lasten om en forsterker skal kunne kalles strømstyrt. Om det foregår ved hjelp av en form for lokal eller global motkobling er vel sånn sett likegyldig for stabilitetsaspektet.

Nå er jeg ganske på bortebane, men er det slik at du har en annen oppfatning?

 

[Tytte71]

Det er alltid en god ide å gjøre feilene minst mulig før man skal korrigere for dem. Det er jo litt som Bruno Putzeys sier om forsterkere, man må gjerne motkoble til krampa tar en, bare sørg for at forsterkeren er veldig bra allerede før man begynner å motkoble.

Veldig vanskelig å være uenig i det. Har prøvd, men får det ikke til ;D
Men siden vi diskuterer servo, så må jo vi anta at vi allerede har dratt med oss feil.

Det finnes jo en del ulike sensortyper. Den optiske jeg beskrev kan jo ganske enkelt kalibreres på produksjonslinje. Mikrofon slår meg som vanskelig å få til. Piezo (og andre aksellerometere) er dårlige på DC, spoler er utsatt for parasittisk flux-støy, og også veldig dårlige på DC-feil, mens jeg er usikker på hvor god en hall-effect sensor er på høyere frekvenser. Lurer på om det kan ha vært det Canton brukte i 1985-6 jeg...

Mulig jeg bommer på poenget ditt angående DC, men skader ikke å si noe om det her uansett.
Med mindre en skal rette for DC-feil i selve driveren eller at man har et krav til å måle absolutt hastighet eller absolutt vei, så er jeg ikke så bekymret for DC feil. Målt akselerasjon vil til vår fordel med periodiske signal være direkte overførbart til målt vei i en bølgeperiode.

1. Den integrerte av sin(ax) [sin(ax) er akselerasjon] vil være -1/a * cos(ax) + C [som er absolutt hastighet]. C er DC-komponenten som vi kan kvitte oss med hvis vi kun ønsker å se på hastighet mellom hver bølgeperiode. Drar vi med oss C så får vi akkumulerende problem over tid.
2. Kvitter vi oss med DC-komponenten, får vi et nytt uttrykk for hastighet mellom hver periode som er 1/a * cos(ax).
3. Integrerer vi en gang til for vei, får vi -1/a^2 * sin(ax) + C. Igjen kan vi kvitte oss med DC-komponenten hvis vi kun ønsker måling av vei mellom hver periode. -1/a^2 er en konstant og hele uttrykket kan skrives som G * sin(ax).
4. Vei innenfor en bølgeperiode kan dermed uttrykkes som en konstant multiplisert med akselerasjonen.

Enig i sårbarheten til sensorspole angående flux støy og jeg må studere litt mer angående den optiske sensoren og halleffektsensorer til dette formålet. Akselerometre har også andre utfordringer, som er årsaken til at bl.a. Rythmik betrakter sensorspole som en bedre løsning.
Poenget mitt er allikevel at det å måle i et punkt på driveren ikke gir et helt nøyaktig bilde av driverens akustiske output. En forutsetter i slike system at driveren oppfører seg som et ideelt stempel i hele arbeidsområdet og det uavhengig belastning. Det er her jeg mener feedforward kan bidra til et enda bedre forhold mellom påtrykt og avgitt signal.

Men det jeg ville frem til er at jeg tror det er viktigere denne lille loop-forsinkelsen man får, at om kretsen må korrigere veldig mye så er det også større restfeil og tidsfeilene blir en større fraksjon av restfeilen, og det produseres en sekundær tidsfeil av å korrigere den primære tidsfeilen osv osv. Jeg tror det er den viktigste grunnen til at feedforward kan lønne seg, i hvertfall så lenge man allerede har DSP.

Det skal ikke mye tidsforsinkelse til før det får konsekvenser for reguleringsløyfen. Det går greit an å regne på. Min foretrukne metode, inntil det motsatte er bevist, er å ta feedback loopen i det analoge domenet (tilbakekobling til slutt-trinnets inngang) og feedforward i det digital domenet.

Retrofit servo er en kul tanke, men tror du det kan bli stabilt i praksis?

Ja det tror jeg så absolutt, men det betinger jo at løsningen er gjennomtenkt.

Å korrigere for bassrefleks handler egentlig bare om å kjøre en EQ på feedbacken slik at systemet gjør akkurat det samme, men bare forventer lavere slaglengde ved Fb. Stiller man dette inn feil vil imidlertid helvetet være løs.

Hehe, vi kan ikke slippe helvete løs. Blir fort varm lyd da.
Det du beskriver er en slags feedforward korreksjon i tilbakekoblingskretsen. En kan jo også tenke seg at en f.eks. måler flow i bassporten. Jeg mener flow skal være overførbart til lydtrykk fra porten, eller? Summerer en flowsignalet med signalet fra servosensoren på driveren i en mikser, så skal man i prinsippet ha et ekte servosystem for bassrefleks. Også her er det en viss fare for sleivspark fra driveren hvis det ikke er stilt inn skikkelig og etter prosedyre

Drodling dette...

 

[oks81]

Snickers:
Jo, den er om filtre, men det står et og annet mellom linjene som kanskje kan være nyttig.
Det var tanken med linken

Jeg er på bortbane hele tiden, har ofte feil, men er ikke redd for å ta feil. Man lærer kanskje noe likevel
Ukomfortabel på bortebane her også, men prøver.

Enig, strømstyrt eller spenningstyrt vil være likt over en resistans.
Men det er ikke disse forbaskede høyttalerne.
Fluewattene vil dermed ha spenning på output som funksjon av strømmen, som er det som er styrt, i forhold til motstand som er ved gitt frekvens.
Mens en spennings styrt gir ut strøm etter hva som høyttaleren trekker ved den gitte påtrykte spenning.
Altså vil en kunne få en ganske annen frekvensrespons med en slik strømstyrt forsterker enn en spennings styrt.

Jeg korrigerte den jeg hadde veldig enkelt med en 8ohm motstand parallelt med høyttaler.
Om endret motstand ned til f.eks 5ohm så droppet bare gain noe.
Mer strøm gjennom motstand, mindre til høyttaler, effekt til lyd gikk ned.
Spenning på output gikk ned.

Sammen med fulltoner, uten filter, har First F1 og F2 en slik heldig funksjon at dem i seg selv korrigerer responsen på fulltoner.
Da også dem har uendelig utgangsimpedans, gir dette ekstra utsving i nedre frekvenser på fulltoner.
Noen kaller dette for å korrigere en feil med en annen feil, men det kan låte ganske trivelig likevel

 

[Snickers-is]

Mulig jeg bommer på poenget ditt angående DC, men skader ikke å si noe om det her uansett.
Med mindre en skal rette for DC-feil i selve driveren eller at man har et krav til å måle absolutt hastighet eller absolutt vei, så er jeg ikke så bekymret for DC feil. Målt akselerasjon vil til vår fordel med periodiske signal være direkte overførbart til målt vei i en bølgeperiode.

Det tror jeg blir litt på siden av den DC-problematikken jeg sikter til. Se for deg at du tar en helt vanlig bassdriver, for eksempel en L-ROY. Så demagnetiserer du permanentmagneten og setter strøm på spolen. Enten du setter DC med rettvendt polaritet, omvendt polaritet eller AC, så vil spolen trekke seg inn på polstykket. Om man ser på "symmetry range" i storsignalanalyser vil man se at en godt konstruert driver ofte har en X=0 som ligger litt foran, også trekker den seg gradvis bakover etter hvert som effekten på driveren øker. Også er det jo slik at når man spiller høye frekvenser (typ 100-200Hz) på en bass så er effekten langt høyere enn ved lavere effekter, men slaglengden er langt mindre. I tillegg vil SD-systemet være mer effektivt enn ved lave frekvenser. Totalt sett vil DC-komponenter opptre ganske forskjellig ved hhv høye og lave frekvenser, men de vil alltid være en betydelig faktor å regne med.

Ulempen med et aksellerometer er at nøyaktigheten går ned ved lave frekvenser og store slaglengder. Man må også regne med en grunnfeil som følge av sensoren, og den feilen vil alltid da slå ut i en økende DC-feil som over (noen hundre millisekunder) tid vil tangere driverens egne DC-komponenter.

Derfor vil jeg heller ha en sensor som er god på DC til å styre de lave frekvensene, og om man kan få en sensor til å være god på både høye og lave frekvenser samtidig vil det nok være en klar fordel.

Det er også viktig å ikke glemme at selv om lyden av en DC-feil på en servodriver i seg selv ikke er et problem så vil det kunne være et problem at store DC-feil gjør at man går tom for slaglengde altfor tidlig.

En forutsetter i slike system at driveren oppfører seg som et ideelt stempel i hele arbeidsområdet og det uavhengig belastning. Det er her jeg mener feedforward kan bidra til et enda bedre forhold mellom påtrykt og avgitt signal.

Det har egentlig ikke noe å si. Så lenge man plasserer sensoren nær nok talespolen så optimaliserer man motorens bevegelse, og det er ingen logikk i at man skulle tweake motorens bevegelser til på noen måte å kompensere for membranens feil. Men slike feil er heldigvis såpass konstante og lite avhengige av lydtrykk at man enkelt kan korrigere for slike avvik med FIR-filter. Man kan til og med gjøre effektive korreksjoner på EOL og dumpe en kalibreringsfil inn i den ferdige høyttaleren basert på faktiske målinger av eksemplaret.

Det skal ikke mye tidsforsinkelse til før det får konsekvenser for reguleringsløyfen. Det går greit an å regne på. Min foretrukne metode, inntil det motsatte er bevist, er å ta feedback loopen i det analoge domenet (tilbakekobling til slutt-trinnets inngang) og feedforward i det digital domenet.

Jeg ville nok også satset på en analog sensor, men det man kunne gjøre for å øke loop-hastigheten var å kjøre en lokal prosess bare for bassen der man kjører en samplingfrekvens på for eksempel 384kHz, bare for å få lavest mulig latency i servoloopen.

Det du beskriver er en slags feedforward korreksjon i tilbakekoblingskretsen.

Ja, eller som jeg ville kalle det, en korreksjon av hva som er forventet slaglengde ved et gitt signal inn.

En kan jo også tenke seg at en f.eks. måler flow i bassporten. Jeg mener flow skal være overførbart til lydtrykk fra porten, eller? Summerer en flowsignalet med signalet fra servosensoren på driveren i en mikser, så skal man i prinsippet ha et ekte servosystem for bassrefleks. Også her er det en viss fare for sleivspark fra driveren hvis det ikke er stilt inn skikkelig og etter prosedyre

Så du det patentet jeg refererte til? De hadde slave med sensor. De manglet riktignok sensor på den aktive driveren, men hadde altså en sensor bare på slaven. Om man hadde sensor på begge, kjørte dem inn på hver sin input på en DSP, og la inn membranareal for hhv bassdriver og slave, så kunne man enkelt summere dem med et forholdstall.

Men da støter vi jo på et potensielt stort problem da. DSP-programmet måtte vært satt opp til å forvente fasedreining fra slavesensoren.

 

[The Shy]

Her er en 18" med bra symmetri, men litt liten slaglengde. Men det er jo bare kjøpe en pall.
https://www.audioxpress.com/article/test-bench-precision-devices-pd-185n02-woofer

 

[Tytte71]

Det tror jeg blir litt på siden av den DC-problematikken jeg sikter til. Se for deg at du tar en helt vanlig bassdriver, for eksempel en L-ROY. Så demagnetiserer du permanentmagneten og setter strøm på spolen. Enten du setter DC med rettvendt polaritet, omvendt polaritet eller AC, så vil spolen trekke seg inn på polstykket. Om man ser på "symmetry range" i storsignalanalyser vil man se at en godt konstruert driver ofte har en X=0 som ligger litt foran, også trekker den seg gradvis bakover etter hvert som effekten på driveren øker. Også er det jo slik at når man spiller høye frekvenser (typ 100-200Hz) på en bass så er effekten langt høyere enn ved lavere effekter, men slaglengden er langt mindre. I tillegg vil SD-systemet være mer effektivt enn ved lave frekvenser. Totalt sett vil DC-komponenter opptre ganske forskjellig ved hhv høye og lave frekvenser, men de vil alltid være en betydelig faktor å regne med.

Ulempen med et aksellerometer er at nøyaktigheten går ned ved lave frekvenser og store slaglengder. Man må også regne med en grunnfeil som følge av sensoren, og den feilen vil alltid da slå ut i en økende DC-feil som over (noen hundre millisekunder) tid vil tangere driverens egne DC-komponenter.

Derfor vil jeg heller ha en sensor som er god på DC til å styre de lave frekvensene, og om man kan få en sensor til å være god på både høye og lave frekvenser samtidig vil det nok være en klar fordel.

Det er også viktig å ikke glemme at selv om lyden av en DC-feil på en servodriver i seg selv ikke er et problem så vil det kunne være et problem at store DC-feil gjør at man går tom for slaglengde altfor tidlig.

Kjenner til fenomenet og som jeg også skrev, med mindre du...
Hvis en skal korrigere for DC avvik i driveren (og kanskje også for den del og asymmetrisk montering av svingspolen i gapet), kan vi i prinsippet glemme alt av sensorer basert på akselerasjons- og hastighetsmåling. Uansett praktisk kvalitet på disse, vil de uunngåelig føre til DC-drift når en skal integrere for absolutt posisjon.

Det har egentlig ikke noe å si. Så lenge man plasserer sensoren nær nok talespolen så optimaliserer man motorens bevegelse, og det er ingen logikk i at man skulle tweake motorens bevegelser til på noen måte å kompensere for membranens feil. Men slike feil er heldigvis såpass konstante og lite avhengige av lydtrykk at man enkelt kan korrigere for slike avvik med FIR-filter. Man kan til og med gjøre effektive korreksjoner på EOL og dumpe en kalibreringsfil inn i den ferdige høyttaleren basert på faktiske målinger av eksemplaret.

Vil suge litt på den, men jeg tenkte i første omgang på forskjellig bevegelse inne og ute på membranen som skyldes forskjellig endring i fjærstivhet på hhv. bølge og spider. Men ikke sikkert det er et poeng.

Jeg ville nok også satset på en analog sensor, men det man kunne gjøre for å øke loop-hastigheten var å kjøre en lokal prosess bare for bassen der man kjører en samplingfrekvens på for eksempel 384kHz, bare for å få lavest mulig latency i servoloopen.

En er vel sånn sett ikke låst til audio dsp-er og i drodlingen kan en også tenke high-speed signalprosessor.

Så du det patentet jeg refererte til? De hadde slave med sensor. De manglet riktignok sensor på den aktive driveren, men hadde altså en sensor bare på slaven.

Beklager den har jeg ikke fått lese. Blir det det neste å gjøre i ledig øyeblikk.

Om man hadde sensor på begge, kjørte dem inn på hver sin input på en DSP, og la inn membranareal for hhv bassdriver og slave, så kunne man enkelt summere dem med et forholdstall.
Men da støter vi jo på et potensielt stort problem da. DSP-programmet måtte vært satt opp til å forvente fasedreining fra slavesensoren.

Ser ikke umiddelbart at det skulle være en issue. En ønsker vel summen av begge, hver med sin amplitude og absolutte fase? Nivået mellom de må imidlertid være mikset rett.

 

[cyberkul]

Her var det litt info om forskjellige servo-prinsipper.
Jeg hadde en Velodyne 15" servosub og Martin Logan CLS fulltone elektrostater for ca 25 år siden. Tror Velodyne hadde akselerometer-basert sensor. Spilte ihvertfall ikke bra sammen med CLSene.

I forsterkere blir det jo ofte ekkel TIM-forvrengning av global tilbakekobling. Kan en få samme problem med servo-sub? Jeg bygde "The End" "motkoblingsfri" forsterker i følge artikkel i High-Fidelity, og ble overrasket over hvor fint den spilte. Dessverre gikk den i selvsving, og la 40VDC på det fine dynaudio basselementet mitt. Det likte det svært dårlig..

 

[Snickers-is]

Snickers:
Jo, den er om filtre, men det står et og annet mellom linjene som kanskje kan være nyttig.
Det var tanken med linken

Jeg er på bortbane hele tiden, har ofte feil, men er ikke redd for å ta feil. Man lærer kanskje noe likevel
Ukomfortabel på bortebane her også, men prøver.

Enig, strømstyrt eller spenningstyrt vil være likt over en resistans.
Men det er ikke disse forbaskede høyttalerne.
Fluewattene vil dermed ha spenning på output som funksjon av strømmen, som er det som er styrt, i forhold til motstand som er ved gitt frekvens.
Mens en spennings styrt gir ut strøm etter hva som høyttaleren trekker ved den gitte påtrykte spenning.
Altså vil en kunne få en ganske annen frekvensrespons med en slik strømstyrt forsterker enn en spennings styrt.

Jeg korrigerte den jeg hadde veldig enkelt med en 8ohm motstand parallelt med høyttaler.
Om endret motstand ned til f.eks 5ohm så droppet bare gain noe.
Mer strøm gjennom motstand, mindre til høyttaler, effekt til lyd gikk ned.
Spenning på output gikk ned.

Sammen med fulltoner, uten filter, har First F1 og F2 en slik heldig funksjon at dem i seg selv korrigerer responsen på fulltoner.
Da også dem har uendelig utgangsimpedans, gir dette ekstra utsving i nedre frekvenser på fulltoner.
Noen kaller dette for å korrigere en feil med en annen feil, men det kan låte ganske trivelig likevel

Man kan jo se strømstyrte forsterkere vs spenningsstyrte forsterkere på en annen måte også:

Så lenge en spenningsstyrt forsterker ikke er tilkoblet en last vil spenningen på utgangen være det den skal ift signalet. Om den er tilkoblet den laveste impedansen den kan håndtere vil spenningen fortsatt være tilnærmet den samme. Strømmen vil være hhv 0 og den maksimale strømmen forsterkeren kan levere i den aktuelle lasten.

Når en strømstyrt forsterker ikke er tilkoblet en last vil det ikke gå strøm. Når den kobles til en last vil forsterkeren måtte respondere på at det kobles til en last, ellers vil det fortsatt ikke gå strøm. Jeg ser med andre ord ingen mulighet for at en strømstyrt forsterker kan lages helt motkoblingsfri.

 

[Snickers-is]

Her er en 18" med bra symmetri, men litt liten slaglengde. Men det er jo bare kjøpe en pall.
https://www.audioxpress.com/article/test-bench-precision-devices-pd-185n02-woofer

Ser ut til å være en velbygget bass. Vil jo tro dine 24" fra samme sted er bygget med samme filosofi, så da er det vel grunn til å tro at det er bra greier.

 

[Snickers-is]

Kjenner til fenomenet og som jeg også skrev, med mindre du...
Hvis en skal korrigere for DC avvik i driveren (og kanskje også for den del og asymmetrisk montering av svingspolen i gapet), kan vi i prinsippet glemme alt av sensorer basert på akselerasjons- og hastighetsmåling. Uansett praktisk kvalitet på disse, vil de uunngåelig føre til DC-drift når en skal integrere for absolutt posisjon.

Ikke sikkert det var det du mente, men jeg ville nok ikke latt en servo korrigere for hvilepunkt. Jeg ville overvåket DC på utgangen av forsterkeren og ikke tillatt at servoen genererer et DC-avvik under et visst signalnivå. Det kan godt tenkes at en del drivere yter bedre på storsignalanalyse ved en justering av nullpunktet, men den ekstra effekten som går bort i spolen i DC ville jeg ikke utsatt høyttalerelementet for.

Vil suge litt på den, men jeg tenkte i første omgang på forskjellig bevegelse inne og ute på membranen som skyldes forskjellig endring i fjærstivhet på hhv. bølge og spider. Men ikke sikkert det er et poeng.

Om man har mulighet til å konstruere driveren fra bunnen av ville jeg nok vurdert å legge en overvekt av fjærstivheten på spideren, og heller latt opphenget være noe mykere, med mindre man har en veldig robust membran.

En er vel sånn sett ikke låst til audio dsp-er og i drodlingen kan en også tenke high-speed signalprosessor.

På ingen måte. Det finnes mye spennende både FPGA og ARM.

Om man hadde sensor på begge, kjørte dem inn på hver sin input på en DSP, og la inn membranareal for hhv bassdriver og slave, så kunne man enkelt summere dem med et forholdstall.
Men da støter vi jo på et potensielt stort problem da. DSP-programmet måtte vært satt opp til å forvente fasedreining fra slavesensoren.

Ser ikke umiddelbart at det skulle være en issue. En ønsker vel summen av begge, hver med sin amplitude og absolutte fase? Nivået mellom de må imidlertid være mikset rett.

Utfordringen, slik jeg ser den, er at bevegelsen av slaven følger av en resonanskrets. Det betyr at stimuli (høyttalerelementet) ligger i tid ganske langt foran responsen (sensoren i slaven). Med en ren delay som tilsvarer en 180 graders fasedreining blir det litt som å servokorrigere en høyttaler med en mikrofon plassert på en halv bølgelengdes avstand. Når feilen er funnet er det altfor sent å korrigere den.

Det man kunne gjort var å filtrere bort de laveste frekvensene fra servokorrigering, men erstattet vanlig servokorrigering ved lave frekvenser med en adaptiv EQ som hentet verdier fra servosensorene. Subsidiært kunne man benyttet sensoren i slaven som en slags kvantitativ subtraksjon slik at bevegelsen til slaven gir en subtraktiv EQ på den aktive driverens servokorreksjon. På den måten vil altså systemet sørge for at impulsresponsen til den aktive driveren ivaretas, og at samtidig trigger bevegelsen til slaven en demping av den forventede slaglengden til driveren.

 

[Snickers-is]

I forsterkere blir det jo ofte ekkel TIM-forvrengning av global tilbakekobling. Kan en få samme problem med servo-sub?

TIM er jo en type intermodulasjonsforvrengning. Høyttalere har jo egentlig veldig høy intermodulasjonsforvrengning av mange ulike typer av natur. Formålet med servo er i stor grad å rydde opp i dette.

Når man får negative effekter av motkobling er det gjerne noe som skyldes at forsterkeren var veldig dårlig før man begynte å motkoble den, så det er veldig mye som skal korrigeres. Ender man opp med en ubehagelig forvrengning etter motkobling er hovedregelen at man før motkobling hadde veldig mye mer forvrengning, men av en litt behageligere type.

Den diskusjonen vi har om hvilken servosensor, og ikke minst hvilken type signalbehandling, handler i stor grad om hvordan man skal unngå slike spor. Mitt forslag om å bruke 384kHz prosessering på en bass som skal spille mindre enn 1/1000 av frekvensen blir litt som om en fullfrekvent forsterker skulle hatt en motkobling med båndbredde på 20MHz. Det hadde neppe forsterkeren du sikter til.

Jeg tror nok at din dårlige opplevelse med Velodyne ikke er en følge av at den var servostyrt.

 

[oks81]

Snickers:
Jo, den er om filtre, men det står et og annet mellom linjene som kanskje kan være nyttig.
Det var tanken med linken

Jeg er på bortbane hele tiden, har ofte feil, men er ikke redd for å ta feil. Man lærer kanskje noe likevel
Ukomfortabel på bortebane her også, men prøver.

Enig, strømstyrt eller spenningstyrt vil være likt over en resistans.
Men det er ikke disse forbaskede høyttalerne.
Fluewattene vil dermed ha spenning på output som funksjon av strømmen, som er det som er styrt, i forhold til motstand som er ved gitt frekvens.
Mens en spennings styrt gir ut strøm etter hva som høyttaleren trekker ved den gitte påtrykte spenning.
Altså vil en kunne få en ganske annen frekvensrespons med en slik strømstyrt forsterker enn en spennings styrt.

Jeg korrigerte den jeg hadde veldig enkelt med en 8ohm motstand parallelt med høyttaler.
Om endret motstand ned til f.eks 5ohm så droppet bare gain noe.
Mer strøm gjennom motstand, mindre til høyttaler, effekt til lyd gikk ned.
Spenning på output gikk ned.

Sammen med fulltoner, uten filter, har First F1 og F2 en slik heldig funksjon at dem i seg selv korrigerer responsen på fulltoner.
Da også dem har uendelig utgangsimpedans, gir dette ekstra utsving i nedre frekvenser på fulltoner.
Noen kaller dette for å korrigere en feil med en annen feil, men det kan låte ganske trivelig likevel

Man kan jo se strømstyrte forsterkere vs spenningsstyrte forsterkere på en annen måte også:

Så lenge en spenningsstyrt forsterker ikke er tilkoblet en last vil spenningen på utgangen være det den skal ift signalet. Om den er tilkoblet den laveste impedansen den kan håndtere vil spenningen fortsatt være tilnærmet den samme. Strømmen vil være hhv 0 og den maksimale strømmen forsterkeren kan levere i den aktuelle lasten.

Når en strømstyrt forsterker ikke er tilkoblet en last vil det ikke gå strøm. Når den kobles til en last vil forsterkeren måtte respondere på at det kobles til en last, ellers vil det fortsatt ikke gå strøm. Jeg ser med andre ord ingen mulighet for at en strømstyrt forsterker kan lages helt motkoblingsfri.

nja..
Om en kobler fra terminalene og har signal på input, så vil det selvfølgelig ikke gå noe strøm, men på terminalene vil det ligge max spennings sving som forsterkeren kan gi. Når en da setter på last vil det gå strøm, og spenningen vil da variere etter hva last en setter på.
En spennings styrt forsterker er ikke en perfekt spennings styrt forsterker, en strømstyrt forsterker er ikke en perfekt strømstyrt forsterker.
First watt F1 og F2 har ingen tilbakekoblings krets. De styrer strømmen som skal gå på output terminalene.
Dem er begge samtidig i kategorien Single Ended klasse A.

Jeg er ikke noen flink elektroniker, men hemmeligheten ligger vel i "Constant Current Source" delen som Pass har utviklet.

Les gjerne F1 manualen:
http://www.firstwatt.com/pdf/prod_f1_man.pdf

Som det står, da den ble konstruert, så var det den eneste tilgjengelige transkonduktans forsterkeren.

Edit: F1 er vel også spenningstyrt på utgangen, men den styrer også strømmen. Lurer på om en må se det på den måten..

 

[Snickers-is]

Jeg er ikke sikker på hva du prøver å si, men er det sånn å forstå at du er uenig i at en current drive forsterker ikke kan lages uten en eller annen form for motkobling som reagerer på lasten?

 

[oks81]

Jeg er ikke sikker på hva du prøver å si, men er det sånn å forstå at du er uenig i at en current drive forsterker ikke kan lages uten en eller annen form for motkobling som reagerer på lasten?

Hehe, nei, hva som er mulig kan jeg ikke si så mye om
Jeg prøver vel heller få frem hvordan to kjente strømstyrte forsterkere fungerer, uten å ha hele og fulle oversikten selv..

 

[Hedde]

Jeg er ikke sikker på hva du prøver å si, men er det sånn å forstå at du er uenig i at en current drive forsterker ikke kan lages uten en eller annen form for motkobling som reagerer på lasten?

Hehe, nei, hva som er mulig kan jeg ikke si så mye om
Jeg prøver vel heller få frem hvordan to kjente strømstyrte forsterkere fungerer, uten å ha hele og fulle oversikten selv..

Illustrasjon fra boka av Esa Meriläinen viser det prinsipielle mellom spenningsdrift (overkrysset) og strømdrift.

Men her er en annen og tilsynelatende gammel måte å gjøre strømdrift på. Helt uten tilbakekopling av noe slag.

F1 ser slik ut: Lik den over egentlig, men med bruk av p type Mosfet om jeg forstår kretsen rett. Zeus ovenfor bruker n-type. Altså at Mosfet'en leder bedre når den får økt spenning fra signal. Men mulig jeg roter.

 

[oks81]

Knall!

Slenger med F2 skjema også, kanskje litt enklere å tyde?

Nederste del er jo bare en enkel SE forsterker, øverste del er CCS delen.

Når ser til høyre på den rosa, det burde ikke være noe problem å koble opp en Anaview modul på den måten.
Spørsmålet er bare hva motstanden bør være?

 

[oks81]

På Anaveiw kan en kanskje gjøre slik:

oks Picasso i Paint

Men mulig en burde inn med tilbakekobling der jeg har tegnet de blå pilene?

Isen får teste, jeg var ikke tenkt å brenne min Anaview nå helt enda.....

 

[Hedde]

Vell, Nelson Pass skriver litt om det gjengitt under her. Men nå er vi vell rimelig off topic og må passe oss for Snickers.

Most of the examples we will examine do not require true current source amplifiers, only amplifiers of quite high output impedances. Most of these cases will be happy with an output impedance of approximately 47 ohms or so and prefer 47 ohms loaded in parallel with the output of a current source. That being the case, you can build a Thevenin Equivalent of such a current source by placing a large resistor (here later referred to as R0) in series with the output of a high wattage voltage source amplifier and get similar results. I’m not saying it will equal a spiffy First Watt F1 (being Class A and no feedback and all), and your resistor will run hot. On the other hand, you probably already have such a voltagesource amplifier and some of these speakers are quite cheap, allowing you a taste of these forbidden pleasures without high expense.

 

[oks81]

Ja, er kjent med den.
Har prøvd med seriemotstand, fikk ikke samme greia, men kunne forsket litt mer på det.
Var en veldig kjapp test den gang.

 

[Snickers-is]

Skal vi prøve å la kursen peke ørlitegrann i retning servo igjen? Eller var emnet utdebattert?

 

[oks81]

Vi sier oss ferdig med strømamper, servo next!

 

[oks81]

Et servo spørsmål:

Vil servo implementering kunne gi bedre transientrespons på bassrefleks subwoofer?

 

[Snickers-is]

Leste du det som ble skrevet om emnet i løpet av de siste innleggene?

 

[oks81]

Ærlig som jeg er, har ikke klart å følge deg og tytte........
Beklager.

 

[Hedde]

Litt mer spesifikt, når en høyttaler skal gjengi et signal ser man for seg at membranens posisjon er ekvivalent med signalet, membranens hastighet er ekvivalent med den deriverte av signalet, og membranens akselerasjon er ekvivalent med den dobbeltderiverte av signalet.

Det er mulig det er omtalt ett annet sted i tråden, men signalet gir en akselerasjon av membranen. Her får vi igjen for å tenke litt på strømmen og ikke spenningen. Den drivende kraften som setter høyttaleren i bevegelse er proporsjonal med strømmen (F=B*l*I) som gir en akselerasjon F=m*A). Trykket følger så akselerasjonen og ikke posisjon.

Sant?

 

[Snickers-is]

Nesten, det avhenger jo litt av frekvensen. Ved DC er aksellerasjonen null, men det går fortsatt strøm. Kraften tangerer da kraften som virker på opphenget. Ved høye frekvenser begynner nok kraften å tangere driverens aksellerasjon. Jeg har ikke filosofert så mye over når kraften er dominert av aksellerasjon, men vi ser jo på slaglengdekurver at det begynner å inntreffe ved ikke altfor høye frekvenser.

Imidlertid virker ikke fasen å være så veldig påvirket av dette, så jeg tror ikke det byr på problemer å bruke posisjonssensor, men man må jo tilpasse forventet slaglengde slik at den ikke jakter på 10mm slaglengde ved 20Hz, og ved 100Hz, for samme signalstyrke.

 

[Snickers-is]

Ærlig som jeg er, har ikke klart å følge deg og tytte........
Beklager.

Hmm, la meg forsøke igjen.

Du har sett kurver for slaglengde på bassreflekshøyttalere?

Som du ser har slaglengden til den lukkede kassen ganske jevn overgang fra høye til lave frekvenser. Man kan enkelt sette opp en kurve for hvilken slaglengde man skal forvente for en gitt frekvensrespons.

Men for bassrefleksen ser du at ved tuningfrekvensen er slaglengden veldig kort, mens rett over er den betydelig lenger, før den faller igjen mot høye frekvenser. Det er ikke noen helt direkte sammenheng mellom slaglengde og lydtrykk når man begynner å nærme seg Fb.

Så for å korrigere en bassrefleks må man ta hensyn til at slaglengden har en slik dip.

Videre kommer jo avvik i impulsresponsen først og fremst som følge av at porten er en mekanisk krets som henger etter driveren i tid. Det betyr at om man skal korrigere for dette er det nok mer effektivt å forsinke alt det andre i en DSP som en feed forward-løsning om det er forsinkelsen i bassrefleksen du vil til livs.

 

[Hedde]

Nesten, det avhenger jo litt av frekvensen. Ved DC er aksellerasjonen null, men det går fortsatt strøm. Kraften tangerer da kraften som virker på opphenget. Ved høye frekvenser begynner nok kraften å tangere driverens aksellerasjon. Jeg har ikke filosofert så mye over når kraften er dominert av aksellerasjon, men vi ser jo på slaglengdekurver at det begynner å inntreffe ved ikke altfor høye frekvenser.

Imidlertid virker ikke fasen å være så veldig påvirket av dette, så jeg tror ikke det byr på problemer å bruke posisjonssensor, men man må jo tilpasse forventet slaglengde slik at den ikke jakter på 10mm slaglengde ved 20Hz, og ved 100Hz, for samme signalstyrke.

Det er vell musikk vi snakker om, så jeg vil tro at man må holde greie på dette for å lykkes. Men posisjon er sikkert greit, bare man behandler den korrekt. Jeg vil jo også holde en knapp på at fase er viktig når størrelsen man egentlig er ute etter som kontrollstørrelse er den dobbeltintegrete av målevariabelen. Fase og dynamikk henger i hop mener nå jeg.

Men er jo ening i at dette gjelder ved normalt driftsområde.

 

[oks81]

Ærlig som jeg er, har ikke klart å følge deg og tytte........
Beklager.

Hmm, la meg forsøke igjen.

Du har sett kurver for slaglengde på bassreflekshøyttalere?

Vis vedlegget 511541

Som du ser har slaglengden til den lukkede kassen ganske jevn overgang fra høye til lave frekvenser. Man kan enkelt sette opp en kurve for hvilken slaglengde man skal forvente for en gitt frekvensrespons.

Men for bassrefleksen ser du at ved tuningfrekvensen er slaglengden veldig kort, mens rett over er den betydelig lenger, før den faller igjen mot høye frekvenser. Det er ikke noen helt direkte sammenheng mellom slaglengde og lydtrykk når man begynner å nærme seg Fb.

Så for å korrigere en bassrefleks må man ta hensyn til at slaglengden har en slik dip.

Videre kommer jo avvik i impulsresponsen først og fremst som følge av at porten er en mekanisk krets som henger etter driveren i tid. Det betyr at om man skal korrigere for dette er det nok mer effektivt å forsinke alt det andre i en DSP som en feed forward-løsning om det er forsinkelsen i bassrefleksen du vil til livs.

Klart som glass! Forstod hele greia!

 

[Snickers-is]

Nesten, det avhenger jo litt av frekvensen. Ved DC er akselerasjonen null, men det går fortsatt strøm. Kraften tangerer da kraften som virker på opphenget. Ved høye frekvenser begynner nok kraften å tangere driverens akselerasjon. Jeg har ikke filosofert så mye over når kraften er dominert av akselerasjon, men vi ser jo på slaglengdekurver at det begynner å inntreffe ved ikke altfor høye frekvenser.

Imidlertid virker ikke fasen å være så veldig påvirket av dette, så jeg tror ikke det byr på problemer å bruke posisjonssensor, men man må jo tilpasse forventet slaglengde slik at den ikke jakter på 10mm slaglengde ved 20Hz, og ved 100Hz, for samme signalstyrke.

Det er vell musikk vi snakker om, så jeg vil tro at man må holde greie på dette for å lykkes. Men posisjon er sikkert greit, bare man behandler den korrekt. Jeg vil jo også holde en knapp på at fase er viktig når størrelsen man egentlig er ute etter som kontrollstørrelse er den dobbeltintegrete av målevariabelen. Fase og dynamikk henger i hop mener nå jeg.

Men er jo ening i at dette gjelder ved normalt driftsområde.

Jeg mener fortsatt at fasen på signal og lyd er rimelig lik i passbåndet. Men det er kanskje også slik at jeg tenker litt feil ift hvordan trykk genereres, for det genereres vel muligens mer som funksjon av bevegelsen, og ikke som funksjon av posisjonen til membranen.

Man burde jo da egentlig kunne oppnå det samme med en posisjonssensor som med en akselerasjonssensor, bare med en fasedreining som gjør at forventet posisjon følger 90 grader etter signalspenningen.

Jeg tenker litt høyt her nå, men det burde bety at om man dobbeltderiverer posisjonssensorens signal i en DSP så burde man kunne kjøre det direkte i en komparator, også vil lydtrykket være i fase med signalet. Enig?

En fordel med dette er jo at den dobbeltderiverte av posisjonen burde bli en eksakt gjenskapelse av akselerasjonen, og dermed burde den også bli proporsjonalt lik som spenningen i en ideell verden, og da er det jo den man bør korrigere etter.

Grunnen til at jeg vil ha posisjonssensor er rett og slett for å ha kontroll på DC-drifting. Men kanskje jeg burde tenke dobbeltsensor allikevel, en som bare konsentrerer seg om DC drifting, og en som måler akselerasjon? Førstnevnte kan jo da filtreres så lavt at fase og alt det der blir helt uinteressant.

 

[MusicBear]

Hadde ledelsen i eksempelvis Hegel eller Seas lest denne tråden, ville de grått seg i søvn over at ikke dere som er med her, jobber hos de selv. Makan, til kompetanse, innsikt og interesse - hos en del av dere som gleder oss andre på dette forumet - i den forstand av det lille vi forstår av det dere fremlegger. RESPEKT!

 

[AAaF]

Snickers,
Trur du at du kan få Seas til å lage ein prototype?

Ellers ser eg at temperatur kan være eit problem, i eit av datablada tidlegare i tråden, så er 70°C maks temperatur. Dersom ein skal kjøre servosløyfe i ei lita kasse, så vil det potennsielt bli omsatt ganske høge effekter, og hulrommet mellom støvhette og polstykke vil nok kunne bli temmelig varmt. Dette er noko ein bør ta med i beregninga.

EDIT
For testing av prinsipper treng ein sikkert ikkje bry Seas, kjem langt med litt Araldit og eit par myntar, slik Armand gjorde det

Såg du denne på forrige side, Snickers? Input?

 

[Snickers-is]

Ja, nei jeg hadde vel ikke så altfor mye å verken innvende eller legge til der.

Sent fra min SM-G965F via Tapatalk

 

[Armand]

DC offset har jeg sett bygge seg opp når jeg har testet også i mine DC koblede testoppsett. Men hvor nøyaktig ønsker man at en DC offset skal være? Kan man ikke bare ta gjennomsnittet av signalet og justere deretter. Altså en DC-servo?

Hvis man skal lage et testoppsett så er det nok best å montere sensoren rett på spolen. Altså skjære av støvhetten og lime fast en stiv kon på talespolen og montere sensoren på tuppen der. Da kobler man seg vekk fra eventuelle oppbrytningsproblemer i membranet og er best mulig koblet til det man skal styre. Man risikerer heller ikke å forstyrre balansen i elementet. På kjøpet kommer man seg litt unna magnetfelt og temperatursvingningene inne ved talespolen.
Med dagens 3D-printere er det mulig å lage en slik kon som er lett, passer perfekt og som kan se litt OK ut.

 

[Snickers-is]

DC på signal og forsterkersiden er jo ikke noe man uten videre ønsker, men det er nok driverens iboende DC-feil som forårsaket den effekten du registrerte. Man kan godt lage dette som en slags DC-servo, men jeg mener det er helt sentralt at man bruker naturlig hvilepunkt som referanse for "No DC", og når effekten øker tror jeg det kan lønne seg å holde nullpunktet der for å ivareta slaglengden og holde symmetrien rimelig konstant gjennom arbeidsområdet.

 

[Zomby_Woof]

Superenkelt spørsmål fra en superenkel sjel: Kan servo gjøre tilsvarende underverker for frekvensresponsen som den gjør for forvrengningen?

 

[AAaF]

Ja, så lenge membranet jobber som eit stempel. Altså ikkje oppover i frekvens nødvendigvis.

 

[Zomby_Woof]

Det var omtrent som jeg trodde, da. Og naturligvis heller ingen direkte innvirkning på spredningsrelaterte fenomener, og naturligvis heller ikke noen innvirkning på romrelaterte problemer.

Dette høres unektelig mer og mer interessant ut. Håper det ender opp med produkter, rett og slett.

 

[Zomby_Woof]

Forresten et spørsmål om hva som skjer med servostyringen der membranet begynner å bryte opp. Med forbehold om at jeg kan gjette feil, eller at jeg ikke klarer å forklare hva jeg mener, eller en kombinasjon.


Men i de situasjonene hvor membranets masse slår samme vei som spolen, vil ikke det holde igjen/redusere membranutslaget? Vil ikke da en servokompensasjon øke utsvinget og forsterke denne resonansen ytterligere?

 

[Snickers-is]

Vel, jo, på sett og vis, eller sagt på en annen måte, den gjør motoren "stivere", slik at den ikke "føyer seg" for påvirkning fra membranen.

Men servo har ikke noe å gjøre i en slik setting.