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25/09/2016 #21


Cómo lo llevas compañero? No hemos llegado a ver el resultado final...
09/10/2016 #22

Avatar de jorger

Desafortunadamente el tiempo que dispongo ahora mismo para avanzar es prácticamente nulo, por temas de estudios (exámenes y demás). Si alguien se lo pregunta, éste proyecto no va a morir. Tened paciencia. Espero no tardar mucho en poder dedicarle más horas y mostrar algo de progreso
Un saludo !
Hace 5 Días #23

Avatar de jorger

Bueno, después de 2 meses sin comentar avances estoy de vuelta. Hoy voy a hablar sobre filtros, entre otras cosas. He estado investigando sobre sus cálculos e implementaciones, así que finalmente todos van a ser de diseño propio. A modo de demostración subiré imágenes de los esquemas y simulaciones con el LTspice, pero no esperen que suba los PCB´s teniendo en cuenta que sólo valdrán para mi caso.
De cualquier modo, si por alguna razón alguien los quiere no tendré problemas para compartirlos cuando estén terminados.

NOTA: En ese caso podrán presentarlos donde quieran, con varias condiciones:
1.- Los PCB´s estarán bajo mi nombre real y/o nick (Jorge Manzano/jorger) de modo que nadie podrá borrarlo del PCB, ni llevarse el mérito de que lo diseñaron Uds., así como intentar comercializarlo sin mi consentimiento. Ok? Porque en ese caso hablamos de plagio o robo.
2.- No me hago responsable de un mal uso y montaje, ni de si incendian algo con ellos. Si llegara a pasar, la culpa es vuestra. Están advertidos.


No debería ser necesario decir todo esto por cuestiones de moralidad, y viendo lo comentado en algún otro post sobre alguien que borró el nombre de la PCB, hay que dejarlo claro.

Antes que nada. No contento con el rizado calculado de la fuente vi conveniente recalcular el banco de condensadores. Finalmente serán 9900uF por rama.
Teniendo en cuenta los demás datos del post #8:
Vriz (%) = ((0.96/(100 x 9900 x 10^-6) x 100)/16 --> 6.06%. Dentro de lo que se considera un rizado "bueno".

De vuelta con los satélites, terminé ambos. A falta de pintarlos o añadirles alguna capa protectora, y hacerles un pequeño soporte de pie a cada uno. Quedaron así:
1.jpg

Redondeé todos los bordes y quité imperfecciones. Seguramente afectará a las mediciones que aún no me he atrevido a hacer porque estoy a la espera de un micrófono un poquito mejor, hipercardiode (cañón) aunque de extensión en respuesta similar al otro. A ver qué tal:
micro.jpg

Bien, aunque no tenga las mediciones "buenas", sí están las anteriores de campo "cercano" (8cm) y la curva de impedancia medida con el Limp. Como estimación, parece que comportan bien hasta unos 200Hz, que es donde comienza la caída y a subir las distorsiones.
La curva de impedancia daba FSC= 205.18Hz y Q= 0.86.
Teniendo en cuenta éstos datos podría evaluar 3 opciones:

1-. Cortar a una octava por encima de la Fsc (410Hz) y evaluar si Linkwitz-Riley o Butterworth, 2º o 4º orden. Mala idea. Al tener que cortar el woofer tan arriba pierdo casi totalmente el efecto estéreo.

2-. Ponerme a estudiar la Transformación de Linkwitz. Sería tremendo si no fuera porque los drivers de los satélites van muy justitos de potencia admisible.. ya de por sí sin la TL van a funcionar bastante cerca del límite de potencia RMS. Definitivamente no puedo

3-. Cortar en la Fsc con un Butterworth de 2º orden, haciendo que la caída acústica sea 4º orden. Parece que no me queda otra. Sé que el cruce seguiría siendo alto, y de verdad siento que tenga que ser así. Ya avisé al principio de este tema, todo iba a tener limitaciones. Espero no perder mucho el efecto estéreo.

Éste es el filtro en cuestión. Un Quasi-Butterworth de n=2, Fo=205.68Hz y Q=0.716:
Simu sat.jpg


Para el woofer terminé diseñando un subsónico Linkwitz-Riley (bueno, casi.. Q=0.51) de 4º orden y Fo= 45Hz. Con él mato varios problemas de un tiro:
1- Al ser de 4º orden L-R el, group delay es 10ms menor que con el de ESP, que era de 6º orden Butterworth.
2- La excursión está muy controlada sin afectar mucho a la extensión de respuesta.
3- El pico de 1.5dB que tenía en torno a los 70Hz desaparece por completo.

No quiero decir que el Filtro de ESP sea peor (para nada), simplemente no encaja bien en mi caso
PD: yo también me lié un poco cuando vi que la F. de corte de estos filtros se encuentra a -6dB, y no a -3dB como había estudiado siempre.

El LPF va a ser ajustable en un rango de 30Hz, desde 191Hz hasta 220Hz. Y es de 2º orden. La frecuencia central va a ser la misma que la de la Fsc de los satélites y Q= 0.709≈0.717. Al tener un margen medio chico en la frecuencia de corte, Q sólo varía unas centésimas. Bastante poco que es lo que interesa. El hecho de que lo haga variable no es más que para tener cierto margen de ajuste en el cruce.
Aquí la simulación de ambos filtros juntos y el LPF seteado en la Fsc:
Simu wf.jpg

Pd: R5 no es únicamente una resistencia.

La pregunta: por qué 2º orden para el LPF? por meras cuestiones de desfase entre woofer y satélites, al menos en la teoría. Según el winisd tendría un desfase de 160º, que invirtiendo los satélites se quedarían en 20º. Si el LPF fuera de 4º orden el desfase se va al traste y no hay manera de corregirlo fácilmente, al menos que yo sepa...

El cruce va a quedar algo asimétrico, lo sé. Quizá ahí algo pueda ayudar el ajuste del LPF..
Aquí se ve el group delay del woofer, su excursión con P=6W, la fase y el cruce. Estos dos últimos apartados sólo son como idea, porque es lo que habrá que medir después y ver si todo es coherente o hay que hacer alguna modificación en los filtros.
xmax.jpg
G delay.jpg
fase.jpg
transfer.jpg

Y.. sí, tendría que empezar a montar la caja del woofer. Todo a su tiempo.
Hace 4 Días #24

Avatar de Dr. Zoidberg

jorger dijo: Ver Mensaje
Bien, aunque no tenga las mediciones "buenas", sí están las anteriores de campo "cercano" (8cm) y la curva de impedancia medida con el Limp. Como estimación, parece que comportan bien hasta unos 200Hz, que es donde comienza la caída y a subir las distorsiones.
La curva de impedancia daba FSC= 205.18Hz y Q= 0.86.
........
Teniendo en cuenta éstos datos podría evaluar 3 opciones:
.....
2-. Ponerme a estudiar la Transformación de Linkwitz. Sería tremendo si no fuera porque los drivers de los satélites van muy justitos de potencia admisible.. ya de por sí sin la TL van a funcionar bastante cerca del límite de potencia RMS. Definitivamente no puedo
3-. Cortar en la Fsc con un Butterworth de 2º orden, haciendo que la caída acústica sea 4º orden. Parece que no me queda otra. Sé que el cruce seguiría siendo alto, y de verdad siento que tenga que ser así. Ya avisé al principio de este tema, todo iba a tener limitaciones. Espero no perder mucho el efecto estéreo.

Éste es el filtro en cuestión. Un Quasi-Butterworth de n=2, Fo=205.68Hz y Q=0.716:
Si vas a usar un filtro Butterworth de 2º orden justo en la Fsc, vas a tener un filtro de 4º orden en 205 Hz con un Q=0.716 * 0.86=0.65 que está lejos de ser un Linkwitz-Riley
Si cortaras con un Bessel (Q=0.57) obtendrías un Q final=0.49 quee está bastante mas cerca (en Q) de un LR, aunque no vas a tener los -6dB en la Fcorte final.
No sé si vale la pena complicarse con esto, pero con una pérdida de 3.5dB, podés aplicar la LT y llevar el Q=0.71 para que con un Butterworth en 250Hz logres un LR de 4º orden. Fijate la imagen de abajo, donde el LR es realizable para una Fc=250Hz y no amplifica sino que atenúa:



Y podrás usar (muy probablemente) un LPF tipo LR de 4º para el (sub)woofer.

Todo es cuestión de jugar un rato...
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png LR-Jorger.png (36,4 KB (Kilobytes), 40 visitas)
Hace 3 Días #25

Avatar de jorger

Dr. Zoidberg dijo: Ver Mensaje
Si vas a usar un filtro Butterworth de 2º orden justo en la Fsc, vas a tener un filtro de 4º orden en 205 Hz con un Q=0.716 * 0.86=0.65 que está lejos de ser un Linkwitz-Riley
Si cortaras con un Bessel (Q=0.57) obtendrías un Q final=0.49 quee está bastante mas cerca (en Q) de un LR, aunque no vas a tener los -6dB en la Fcorte final.
No había caído en ese detalle . Ya ví como comentas, el punto de corte se quedaba en algo de -5dB. Ahora hay un "problemilla". Revisando la curva de impedancia de los bafles me parecía raro que Qtc=0.86 cuando Qts=0.84 . Amortiguación muy sospechosa (y me doy cuenta ahora...). Si te fijas en la imagen, Re=3.6Ω. Pero ya la curva en 20Hz es de casi 5Ω, que no es muy realista.
Sospecho que ni había metido la compensación del "cable Arta", ni la del cable de los bafles. Volví a medir con todas las compensaciones. Ahora Qtc= 0.9. Bien. Pero la Fsc ha subido a 215,48Hz. . Como los he echado a andar estos dias atrás (sip.. me gusta escucharlos) voy a suponer que en condiciones normales de uso la Fsc no va a subir más..
QTC y Fsc SAT2.jpg

El problema en sí no es la Fsc sino que cuando tuve en cuenta la opción de la TL (gracias por el apunte), si la quiero aplicar no me deja a menos que Fp<169Hz, siendo k valores muy justitos:
TL.jpg

Cosa impensable. Tampoco puedo subir la Fsc. Había barajado también la posibilidad de extender la respuesta a unos 190Hz Butterworth y aplicar ahí un filtro del mismo tipo, ya que la Xmax hasta ahí no se veía comprometida y las distorsiones tampoco. Una pena.

Como dato, la Fs de los altavoces (no del bafle) es 6Hz más alta que la última vez. Corregido en el WinisD.

Sabiendo esto no me quedan muchas salidas.. pienso en 2 posibilidades:
-Aplicar en la Fsc un 2º orden de un valor Q tal que la caída acústica sea L-R4, y
otro L-R2 para el woofer (y no de 4º orden por el tema de fase). Eso causa una asimetría evidente en el cruce eléctrico que no me acaba de gustar, y es que las pendientes acústicas son diferentes:
Op1.jpg

-La otra alternativa: no sé si alguien lo ha hecho alguna vez ni si podría funcionar (bien). Y es colocar un 4º orden de Q específico en la Fsc, resultando un L-R6, y metiendo un L-R4 para el woofer con la novedad de que el desfase en el cruce y alrededores se queda en unos 25º teóricos (que podría estar mejor) sin necesidad de invertir nada. Lo malo de todo esto es que, se ve que la fase sólo es viable si los filtros son eléctricamente del mismo orden, y eso aquí implica que las caídas acústicas sean distintas. Aquí no se nota tanto:
Op2.jpg
Op2fase.jpg

Le seguiré dando vueltas al asunto. Ahora a dormir!.
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