Het faseverschil tussen ingang (spreekspoel) en uitgang (piezoelement) is ook te vinden in de specificatie (zie databoek) van de AD8067/MFB, zie Fig. 5 ("Phase relation between output voltage of acceleration sensor and input voltage on voice coil").
De metingen van Han liggen tussen de curves 1 (losse luidspreker) en 2 (luidspreker in gesloten behuizing) uit deze grafiek in. Verklaring zou kunnen zijn dat curve 2 van de specificatie een behuizing van 9L betreft terwijl de 587 19L inhoud heeft.
Op zich is dit faseverloop dus onderdeel van het systeem en dit zorgt ervoor dat ook frequenties beneden de resonantiefrequentie van de combinatie luidspreker/behuizing met het juiste volume worden weergegeven.
Maar het oorspronkelijke probleem, nml het hoorbare vastlopen c.q. clippen, staat hier m.i. los van. Wat het geval is, is dat door de ondergrens te verlagen steeds meer uitsturing nodig (12dB/octaaf) is zodat eerder de grens bereikt wordt en hoorbare vervorming optreedt. De gemeten 23Vtop bij 4.5 Ohm belasting is in dit geval dan wat voeding/versterker aan kunnen. Door nu het kantelpunt van het ingangsfilter te verlagen wordt dus het frequentiebereik naar onderen ook verlaagt maar gaat het bij die frequentie wel op een lager (luister)nivo vervormen.
Hi Henk,
Ik ben zeer geinteresseerd in de datasheet van AD8067/MFB om in te zien. Ik ken 'm niet. Ik begrijp dat mijn metingen een relatie hebben met de gegevens in de datasheet.
In mijn beleving zou de maximale versterking van 34,6 dB nooit overschreden mogen worden ter correctie van het afvallen van de woofer in de frequenties onder de resonantiefrequentie van de luidspreker in de kast. Bij 90 Hz wordt de luidspreker afgeregeld op 34,6 - 10dB MFB = 24 dB. Bij lagere frequenties kan het afvallen van de woofer dus met maximaal 10 dB worden gecompenseerd (terugkoppeling 0). Wat ik nu meet is dat er meekoppeling plaatsvindt bij 30 Hz zodat ik een 6 dB sterker signaal meet dan bij 50 Hz. Dit is mogelijk ook een van de redenen van het spectaculair laag. Dit is echter 6 dB te sterk (boven het 0 dB niveau) en leidt ook heel gemakkelijk tot oversturing en vervorming en het vastlopen. De basis is dat de er meekoppeling ontstaat. Dit is het fenomeen dat als je de MFB regelaar linksom draait bij die frequentie dat het volume uit de woofer naar beneden gaat naar het niveau van 34,6 dB versterking.
Door nu zoals Philips heeft gedaan het kantelpunt op 40 Hz te kiezen compenseer je met meer dan -6 dB bij 30 Hz. Je kan de versterker dus 6 dB verder opendraaien dan in mijn geval met het kantelpunt op ca 25 Hz. Dat is volgens mij het geval.
Wellicht moet ik gewoon het laagkantelpunt bij het rumblefilter iets minder ambitieus instellen en bijvoorbeeld het kantelpunt verhogen naar 30 Hz.
Han
Hallo Han,
Je vraagt me of ik hier over (fase draaiing en meekoppeling) nog klare wijn kan schenken. Daar heb ik gezien de vorige discussie over "klippen" toch enige bedenkingen bij of ik dat wel moet doen.
Bij het onderwerp "klippen" heb ik in een aantal post duidelijk aangegeven, dat het klippen niet veroorzaakt wordt door de woofer,maar door de twee eenheid voeding/versterker. (kip en ei situatie).
Al van af het begin van de discussie had jij in je gedachten dat de woofer de oorzaak moest zijn. Dat was het uitgangspunt en dat liet je niet los. Met allerlei meetingen ging je dat daarna bewijzen. Het punt is echter, dat ik me absoluut niet kon vinden in de conclusies die jij trok uit jouw meet resultaten en berekeningen. Ja, en dan komt er bij mij een moment dat ik denk: ok, dan niet en trek ik me terug. Ruzie is er al genoeg in de wereld! Sorry, dat ik het een beetje recht toe recht aan stel, dat is niet mijn gewoonte, maar zo is ik het bij mij over gekomen.
Als de versterker de voeding te zwaar gaat belasten,zodanig, dat de spanning terug loopt van 35 naar 30 volt en bij latere metingen zelfs tot 27 volt, dan kun je wel zeggen er is niets met de voeding aan de hand, want er is genoeg reserve, maar je vergeet even dat die zelfde 27 volt (in plaats van 35 volt) je eindtorren moet voeden en dat blijft niet ongestraft! Dat bedoel ik met de kip en ei situatie.
Het vermogen meten met weerstanden is natuurlijk ok, maar dan dien je m.i.voor de berekening van het vermogen de stroom door de weerstanden als basis te nemen en niet uit te gaan van de 4,5 Ohm in je berekening. Kijk, 40 watt aan weerstand vermogen is heel krap als je er 50 of 60 watt op los laat. Die weerstanden worden in een mum van tijd
bloed en bloed heet. Je moet dan ook niet verbaast staan als je weerstand in waarde toeneemt en bijvoorbeeld tijdens de meting 6 ohm wordt. Als je dan het uitgangsvermogen berekend kom je wel even anders uit.
Ok, zand erover, no hard feelings. De wereld vergaat niet.
Aan fase draaiingen in het feedback circuit is bij het nieuwe ontwerp van Dendermonde veel aandacht besteed. Aanvankelijk heeft men getracht het terugkoppel circuit digitaal in stukjes te hakken, maar dat heeft uiteindelijk niet tot het gewenste resultaat geleid. Daarna is men een andere weg in geslagen die wel tot verbetering leidde. Ik hoop binnenkort over een rapport te kunnen beschikken.
Om te voorkomen dat het circuit instabiel gaat worden en gaat meekoppelen is de terugkoppeling beperkt tot 10Db, Ga je die opvoeren naar bv. 12Db dan loop je de kans dat de zaak instabiel wordt en gaat fluiten. Eerlijk gezegd kan ik me daarom niet goed voorstellen dat bij 40 Hz er al sprake zou zijn van meekoppeling.
Het unieke van het mfb systeem zit hem onder andere hierin dat je langs electronische weg in staat bent de akoestische veer (de luchtbelasting op de conus bij indrukken) kunt verlagen en daarmee ook de resonantie frequentie verlaagd. Bij passieve boxen kun je dat alleen maar bereiken door het luchtvolume te vergroten hetgeen een grotere kast betekent.
Commercieel hebben we dit argument nooit gebruikt omdat je dit aan een gewone klant niet kunt uitleggen.
Zo, dat was het weer, het is al weer laat. Groeten Piet
@Han Hoogendoorn wrote:
Hi Remi,
Ik denk dat de fasedraaiing te maken heeft met een elektrische tijdconstante in het circuit (RC differentiator dwz de C in serie met de signaalweg en de R naar massa) bij ca. 1/50 Hz (45 graden). Ik puzzel nu of de aanwezige elco van 15 micro is te veranderen om de fasedraaiing gunstig te beinvloeden. Waarschijnlijk wordt dan het meekoppelmoment verschoven naar een hogere frequentie. Een integrator (R in serie en C naar massa) geeft een tegengestelde fasedraaiing maar maakt de terugkoppeling trager ! Wie heeft een suggestie ?Het aansluiten van een losse woofer op de scope heb ik nooit geprobeerd. Het probleem is dan dat de fet transistor geen voeding krijgt en daardoor ook geen signaal geeft ! De woofer MFB meten in aangesloten toestand vraagt wel aandacht voor de aarding. Ik heb op één punt op de ingangsstekker geaard en vervolgens input één van de scope op de uitgang van de laagversterker en input twee over de uitgang van het MFB element (uitgang fet). Je krijgt dan prachtige signalen tot 30 Hz en daarna wordt het minder met meer ruis. Als je de meting uitvoert ben ik benieuwd naar het resultaat......
Hoi Han, zie hier voor mijn buitenboord meting
http://forum.mfbfreaks.nl/viewtopic.php?t=4836&start=1 5"> http://forum.mfbfreaks.nl/viewtopic.php?t=4836&start=15
Ik ben zeer geinteresseerd in de datasheet van AD8067/MFB om in te zien.
Ik heb je een mail gestuurd met de specs van deze luidspreker. Er staat me bij dat ik die oorspronkelijk ook van deze site afgehaald heb, kon ze echter nu niet meer vinden.
Wellicht moet ik gewoon het laagkantelpunt bij het rumblefilter iets minder ambitieus instellen en bijvoorbeeld het kantelpunt verhogen naar 30 Hz.
Dit is een voor de hand liggende optie als je niet al te ingrijpend de zaak wil verbouwen.
Om te voorkomen dat het circuit instabiel gaat worden en gaat meekoppelen is de terugkoppeling beperkt tot 10Db, Ga je die opvoeren naar bv. 12Db dan loop je de kans dat de zaak instabiel wordt en gaat fluiten.
Bij het zelf bouwen van een tweeweg MFB systeem ondervond ik ook dat meer dan 10dB tegenkoppelen zonder speciale voorzieningen snel leidt tot instabiliteiten. Uit de servicedoc van de 9638 blijkt dat ze ruim 12.5dB tegenkoppelen (1400--> 330mV) maar hier is ook m.b.v. een opamp (7884) een apart feedforward pad toegevoegd.
Aan fase draaiingen in het feedback circuit is bij het nieuwe ontwerp van Dendermonde veel aandacht besteed. Aanvankelijk heeft men getracht het terugkoppel circuit digitaal in stukjes te hakken, maar dat heeft uiteindelijk niet tot het gewenste resultaat geleid.
Ik kan me voorstellen dat een digitaal filter met programmeerbare coëfficienten de nodige flexibiliteit biedt. De totale keten (A/D - digitale processing-D/A) geeft natuurlijk ook weer een vertraging wat tot instabiliteiten kan leiden. Bij mijn opstelling bleek een relatief eenvoudig selectief passief filter de nodige dB's extra tegenkoppeling op te kunnen leveren.
Heb ik wrs ooit ingescand 😉
kijk hier maar
http://home.tiscali.nl/mfbfreak/Loudspeakers/
In elk geval erg leerzaam dit topic! 💡
heh.. ja dat staat er ook nog.. 😉
maar dan zit je een folder te hoog..
Jeroen,
Bedankt voor technische gegevens van de speakers. De opgegeven fasekarakteristiek heeft overeenkomst met mijn meting in mijn gesloten box.
Piet,
Je kent me al wat langer en dan weet je dat ik beetje eigenwijs ben. Maar...... ik ben net als jij ook op zoek naar een lafaard van een luidspreker en ik heb het vermoeden dat mijn ingreep in het rumblefilter heeft geleid tot wat meer upswing bij 30 Hz (met microfoon gemeten ca. 6 dB) dan een lafaard lief is. Dit heeft eerlijk is eerlijk misschien wel een te geflatteerd laag beeld gegeven van de 587+ bij de luistertests. Dus wil ik eerst een vlakke karakteristiek nastreven alvorens ik het vermogen ga liften. Dat is wat ik momenteel onder inspectie heb.
In reactie op de stelling meer dan 10 dB tegenkoppeling geeft instabiliteit heb ik toch zo mijn gedachten. Ik zou dan toch denken dat wordt veroorzaakt door het grote faseverloop. Het probleem treedt waarschijnlijk op bij die frequentie waarbij het teruggekoppelde MFB signaal dat wordt aangeboden aan het versterkersignaal in fase is. Een signaal van 12 dB wordt dan ineens een sterkere meekoppeling dan een MFB signaal op 10 dB ingesteld.
Ik heb overigens nog geen volledige verklaring voor de fasekarakteristiek. Enerzijd wordt die elektrisch bepaald door een tijdconstante maar blijkens de specs ook door een akoestische component. Dit gezien het verschil in faseverloop tussen open air en een gesloten box.
En dan is er de vraag hoe de fasekarakteristiek valt te compenseren zonder het concept om zeep te helpen.
Een fase 0 karakteristiek zou naar mijn idee het ideale uitgangspunt zijn om een frequentie onafhankelijke terugkoppeling te regelen die keurig in tegenfase wordt aangeboden (- 180 graden).
Het fasegedrag lijkt me met name een uitdaging om nog eens frequenties van 20 Hz te halen zoals in de specs van Philips als mogelijkheid is aangegeven.
Han
Hallo Han,
In ons vak moet je gewoon een tikkeltje eigenwijs zijn om net dat stapje hoger te kunnen komen, want als je te vroeg afhaakt bij je onderzoekingen loop je de kans dat je net de boot mist.
Wat die fase draaiingen betreft ,dat is een donders moeilijk onderwerp.
Ik wil je natuurlijk niet ontmoedigen, maar dat probleem is niet zomaar op te lossen met het veranderen van de waarde van een condensatortje of zo. Het lab in Dendermonde is, in het kader om het mfb systeem te verbeteren, daar geruime tijd mee bezig geweest.
Enkele dagen geleden heb ik hetgeen daarover op de AES conventie is geplubiceerd, in Dendermonde opgevraagd. Ik kom hier zeker opterug.
Blijft natuurlijk de vraag in hoeverre je die fase draaiingen in het laag nu werkelijk hoort of kunt horen. Bij een directe vergelijking tussen een passieve box en MFB, kom ik toch altijd weer tot de conclusie, (afgezien van het verder doorlopen in het laag), dat bij MFB het laag veel cleaner is en ook het puls gedrag veel beheerster is.
Daarbij moeten we niet vergeten dat ook bij weergave van de midden en hoge tonen, door reflexies tegen muren, wanden, vloer en plafond, er constant sprake is van fase en tegen fase. Met andere woorden uitdoven en optellen van de frequenties etc. Bovendien hebben we ook nog te maken met looptijd verschillen tussen direct en indirect geluid. Kortom het ligt allemaal niet zo eenvoudig met die fase draaiingen!
Groeten Piet.
Hi Piet,
Naar mijn mening is het fase probleem een verstoring van zaken als impuls weergave en cancelling en versterking van frequenties een echt groot probleem bij de overgang van tegenkoppeling naar meekoppeling.
Ik zal het uitleggen.
Het MFB signaal wordt zonder de fasedraaiing in ogenschouw te nemen in tegenfase opgeteld bij signaal dat afkomstig is van de bron. Je kunt dit controleren door het aantal basis/collector overgangen te doorlopen per overgang is dat 180 graden (in tegenfase dus). Zo vergelijkend kom je erachter dat zonder fasedraaiing het MFB signaal in tegenfase is met het bronsignaal. Bij benadering is dat het geval voor 500 Hz (fasedraaiing gemeten op een paar graden).
Echter bij hetzakken van de frequentie doorloopt het "teruggekoppelde" signaal een fasedraaing die bij 180 draaiing bij lage frequenties in een meekoppeling overgaat. Was het signaal bij tegenkoppeling gemaximaliseerd op 34,6 dB versterking, bij meekoppeling bij lage frequenties wordt het teruggekoppelde signaal niet tegengekoppeld maar meegekoppeld en nog eens opgeteld bij het bronsignaal. De 34,6 dB uitsturing wordt verhoogd met het meegekoppelde signaal. Door beperkingen in het weergeef kanaal blijven oscillaties waarschijnlijk uit.
Het is dus best zorgelijk met te veel fasedraaiing (bij 180 graden).
Han
Hallo Han,
Zoals ik al zei, is het oplossen van die fase draaiingen geen eenvoudige zaak en vereist grote kennis van zaken m.a.w. echt laboratorium werk.
Op zich ben ik heel blij dat men in Dendermonde ,een concept dat 30/35 jaar oud is, wil opfrissen en met nieuwe technieken wil verbeteren en mogelijk via derden nieuw leven wil inblazen.
Ik wacht nu verder de publicatie van Dendermonde af.
Jouw definitie van meekoppelen, daar heb ik zelf wat andere gedachten over ,maar dat is een ander verhaal. Wat belangrijker is, heb je nu gehoormatig die fase draaiingen ook kunnen vaststellen of is het door jouw metingen plotseling gaan leven en een probleem geworden. That is the question. Want dit fenomeen was ons vanaf het eerste moment bekend, maar was maar een rimpeltje ten opzichte van de enorme voordelen en mogelijkheden die MFB ons bracht. Groeten Piet.
Hallo Han,
Gisteren heb ik je een mailtje gestuurd op PM, misschien heb je dat niet gezien, want hij staat nog in mijn outbox. Groeten Piet.
Dames en Heren MFB'ers,
Nadat ik mij een tijdje stil heb gehouden heb ik niet stilgezeten nog professioneel nog voor de MFB hobby. Zoals ik reeds eerder heb vermeld in vorige posts over mijn MFB project was mijn laatste ontdekking ten aanzien van de fasedraaiing uit het piezo element in de MFB een onaangename verrassing. Ik schaam me een beetje dat ik de documentatie daarover niet eerder onder ogen heb gekregen. Dit is door Philips nauwkeurig gedocumenteerd. Daarvoor hulde aan Philips voor deze openheid. Blijft natuurlijk de uitdaging wat mij betreft om dit te corrigeren. Redenen die ik al in eerdere posts naar voren heb gebracht.
Bij het doornemen van eerdere metingen bij HSI vielen ook een paar puzzelstukjes in elkaar. In de meting van de MFB luidspreker viel een groot verschil op tussen de originele 587 en mijn gemodificeerde op in het laag bij de waterval meting. De meting die in een indruk geeft over de snelheid waarmee de luidspreker uitdooft. De standaard 587 (laag kantelpunt 40 Hz) laat een uitdoving zien < 50 Hz van 40 ms (ca. één extra periode). Mijn gemodificeerde 587 (laagkantelpunt ca 20 Hz) laat zelfs een uitdoving zien van naar schatting 60 ms (de uitdoving viel buiten de schaal). En natuurlijk is het signaal uit de gemodificeerde bij ca 30 Hz zo'n 6 dB sterker waardoor de uitdoving langer duurt maar het neemt niet weg dat de (onvoldoende) tegenkoppeling hier absoluut ook debet aan is. We verbaasden ons destijds over de lange uitdooftijd !
Maar er is hoop ! Ik ben een schakeling (analoog) op het spoor die een vrijwel exacte compensatie kan geven voor de fasedraaiing van het piezoelement en wel van DC 0 graden 90 graden punt is instelbaar tot +180 graden voor de hogere frequenties. Dit alles bij gelijkblijvende versterking. Stel je voor dat de fasedraaiing bijvoorbeeld minder dan 20 graden wordt over het gehele frequentiebereik van <20Hz tot 600 Hz. Ik moet de schakeling nog testen en meten maar geniet alvast van het moment dat het MFB concept op een hoger plan getrokken kan worden. Als het realiseerbaar is kan het concept worden uitgebouwd naar subwoofer toepassingen. Ik ben momenteel bezig met een instelling van 90 graden voor ca 48 Hz. Ik houd u op de hoogte van deze doorbraak.
Han
Gaaf Han, ik hoop dat het allemaal lukt! 8)
