Pilotage HP en courant et asservissement

[maxidcx]

Salut Androuski ! c'est vrai que cette semaine j'ai pas trop avancé l'ampli, mais je m'y remets là. En fait j'ai été déboussolé par l'histoire des compensations pour garantir la stabilité. Je suis en train de revoir ça et c'est compliqué (surtout si on essaye de comprendre pourquoi on le fait ). Aussi J.C-B est parti sur des compensations qui réinjectent du feedback "tension"...alors je cogite. je suis toujours dans l'idée de faire une carte permettant de l'utiliser en ampli courant et tension par une reconfiguration simple, voire dynamique.

Mais j'ai aussi (et surtout) bossé sur le problème de la simulation de l'enceinte, pour essayer de corréler une mesure pratique avec la théorie. Je crois beaucoup dans la combinaison :
1 mesure t&s
2 simulation théorique (winisd ou ltpice ou lspcad) approchante
3 mesure d'impédance (Rew) du hp dans l'enceinte
4 ajustement du modèle théorique (ltspice) pour retrouver exactement la courbe d'impédance mesurée
5 calculs de filtres inverses ou biquads par Ltspice
6 Correction inverse dans le dspiy avec une application spécifique dérivée du filtrage soustractif par exemple (comme ca on peux utiliser DStudio) et en reprenant le modèle SigmaStudio partagé par J.C-B il y a quelques pages.
7 branchement sur ampli de courant
8 mesure "Rew" au bornes de la résistance
9 mesure SPL et legers ajustements amplitude phase avec les Peq restants

Sinon ce matin je faisais quelques simuls dans la perspective de passer mes LS80 en filtre actif et ampli courant, et je me rends compte que l'ampli en courant c'est hyper cool pour faire du 2/3 voie "1/2"... en fait une simple self en série avec le woofer inférieur, et l'ampli de courant s’arrange pour que la somme (spl) des 2 woofer soit constante en phase et amplitude... ça devrait intéresser Kro. on peux aussi légèrement réduire le HP supérieur (disons 3db) en lui mettant une résistance série de quelques ohms, du coup on réduit son déplacement "X" et donc la distorsion liée à Bl(x). Il faut juste que l'ampli monte 3db plus haut en tension dans la partie Mid, ce qui n'est pas un problème puisqu'un signal musical est censé baisser de 3db/octave. Je posterai une courbe pour expliquer ca (en espérant qu'il n'y ait pas une gourance quelque part )

Concernant le BR, je suis dans ce cas avec mes LS... je n'exclue pas de démonter l'évent et de passer l'enceinte en close. Mais il faut que je simule ce truc. un BR c'est juste une Résistance et une self en plus dans le réseau d'impédance

a+ /

[androuski]

[J-C.B]

Androuski,
Comme tu le sais, le Qt ou Qts, n'a plus de signification lorsque le HP est attaqué en courant. A travers ça, j'ai un gros doute sur le fonctionnement d'un BR, calculé traditionnellement et soumis à un ampli à transconductance.

Edit:
Bingo

[androuski]

Ce que je comprends de ton graph c'est que la réponse en fr comporte deux bosses quand alimenté en courant, mais dans l'hypothèse d'un montage clos : le pic de Z lié à fs est généralement situé à la même fr que le pic de Z le plus haut en fr du BR. Donc la bosse dans la réponse en fr existe aussi à la fr critique (100hz) dans le cas du montage clos, non ?

Les non linéarités introduites par l'amplification en courant sont elles réellement compensées par les avantages escomptés ?

[J-C.B]

Ce que je voulais faire avant tout remarquer, et très visible sur la courbe du bas ( gd = group delay) c'est le trainage du à l'évent qu'implique ce mode d'excitation.
Il ne me semble pas que l'amplification en courant (seule) soit intéressante pour un BR. Moyennement pour une enceinte close qui devient bien si elle est accompagnée d'un réseau de compensation ad'hoc.
L'intérêt réside toujours sur la linéarité de l'accélération au dela de la fréquence de résonance, ce qui n'exclut pas une correction pour que d'accélération on passe en pression.

[androuski]

Merci pour l'explication

Question subsidiaire : en admettant un HP utilisé de 100 à 1000hz, et qui aurait une fs d'amplitude raisonnable (25/30ohms par ex, grâce à un bon amortissement mécanique : qms faible, comme le B&C 10CL51 montré plus haut) située justement à 100hz. Un LR4 à 100hz c'est -6db, soit 4 x moins de puissance : est-ce que ça nécessite encore une correction ?

[J-C.B]

Sans aucun doute, si tu veux suivre la courbe imposée.

[thierry38efd]

1 mesure t&s
2 simulation théorique (winisd ou ltpice ou lspcad) approchante
3 mesure d'impédance (Rew) du hp dans l'enceinte
4 ajustement du modèle théorique (ltspice) pour retrouver exactement la courbe d'impédance mesurée
5 calculs de filtres inverses ou biquads par Ltspice
6 Correction inverse dans le dspiy avec une application spécifique dérivée du filtrage soustractif par exemple (comme ca on peux utiliser DStudio) et en reprenant le modèle SigmaStudio partagé par J.C-B il y a quelques pages.
7 branchement sur ampli de courant
8 mesure "Rew" au bornes de la résistance
9 mesure SPL et legers ajustements amplitude phase avec les Peq restants

comment aller d'un point A à un point B.
choisir la ligne rouge.(càd une mesure image impédance,EQ en inversé----->fignoler avec un sweep micro vers qq cm...et hop.)
Pour Androus,juste 1 ou 2 EQ,c'est plié en un rien de temps,surtout pour toi,c'est pas 2 sweep qui seront rédhibitoires avec l'ampli d'Esa.

Je comprends l'exercice intellectuel de vouloir théoriser,idéaliser.(voire refaire DStudio,REW,rePhase)
la réalité est souvent bcp plus simple à appréhender avec qq mesures.(et ce ne sont pas les maths qui m'effraient)

ces 3 logiciels permettent l'import de mesure...yapuka !

[androuski]

Pour Androus,juste 1 ou 2 EQ,c'est plié en un rien de temps,surtout pour toi,c'est pas 2 sweep qui seront rédhibitoires avec l'ampli d'Esa.

En clos, 1 EQ paramétrique de faible Q, effectivement. C'est juste comique d'opter pour une solution d'ampli qui impose une non linéarité
Mais bon, c'est pas comme si je le savais pas dès le début. C'est même un effet recherché de l'amplification en courant chez les amateurs de large bande à filtrage passif.

[J-C.B]

Androuski,

C'est juste comique d'opter pour une solution d'ampli qui impose une non linéarité

Je ne trouve pas, nous savons que l'intérêt du dispositif, se situe au delà de la fréquence de résonance (Fs). L'erreur, est de vouloir utiliser ce mode d'amplification seul, pour traiter les fréquences inférieures à la fréquence de la dite résonance.
Il est reconnu que dans la bande favorable, les linéarités du mouvement et de la réponse sont meilleures.

[maxidcx]

Hello

quelle énergie Thierry38efd ! merci de challenger. je pense qu'il faut éclairer les personnes qui suivent le fil sur le point que tu soulèves.
Je t'avais proposé de nous montrer (éventuellement avec LTSpice) le bénéfice des corrections et la méthode que tu proposes, en montrant le résultat de tes corrections sur une courbe SPL. A défaut je viens de le faire pour m'enlever un doute je ne poste pas les courbes et fichiers spice par manque de temps ce matin mais si besoin je le ferai plus tard dans la journée.

Tu proposes de corriger avec des PEQ la courbe d'impédance mesurée sur l'enceinte complète.
d’après moi la courbe SPL que tu obtiendras en sortie (amplitude et phase) sera identique à la courbe que l'on obtient par un drive en tension (sans correction bien sur).
Donc tu profiteras des avantages du drive en courant (distorsions+effet de compression+annulation Le), mais tu n'auras pas une sortie (pression) "asservie" à l'entrée (signal)avec une fonction de transfer H(s)= 1.
et puis bien sur tu ajoutes les rotations de phase des PEQ.

Je pense que l'effort de modéliser l'enceinte complète (ce qui est du domaines archi connu, voir les liens du post 2 section "les basics"), et d'ajuster le modèle pour qu'il colle à la réalité d'une mesure d'impédance et ensuite d’appliquer une fonction de transfert inverse au modèle EST la voie à suivre pour tirer tout le bénéfice du drive en courant et faire quelque chose de vraiment nouveau et complet.

Mais si on veux faire plus simple, j'ai pas de problème avec cela, une LT suffit et apportera l'avantage de recaler l'enceinte tout en supprimant le pic.

pour débat , constructif bien sur

[maxidcx]

Il y a quelques pages, J.C-B postait une proposition d'étage de sortie combinant mosfet et bjt pour diminuer le courant total de bias, voici une autre idée, juste postée par Roberto, qui propose de fortement biasé la premiere paire de push pull et de réduire le courant des autres paires.
http://www.quebecdiy.net/t462-obtenir-u ... con-simple

limite hors sujet, mais pour un prochain UP... en courant bien sur.

[J-C.B]

Bonjour Maxidcx,
Pour les fortes puissances, je peux proposer cela

Il s'agit d'une structures "transnova" ( Alimentation de puissance flottante)qui utilise une paire de AD844 pour driver l'étage de puissance à bipolaires.
Un Autobias permet de maintenir le courant de repos à 20mA dans chacune des branches de l'étage de puissance quelle que soit la température des boitiers. M'enfin !!!, il chute peu.
Il nécessite en entrée un buffer (non représenté, car l'impédance de source est quasi nulle), afin que le servo fonctionne correctement.
Il est capable de délivrer une puissance de l'ordre de 500w dans 4 Ohms.
Au repos, il est bouclé en tension à travers la boucle Crr. Le HP en service, il retrouve le mode courant.
Je l'ai appelé Daysi devinez pourquoi. C'est pas drôle, mais je m'amuse de peu.
A noter que l'alimentation de puissance peut être modifiée sans soucis et le nombre de transistors de puissances ajusté aux besoins. Dans ce dernier cas il faut réajuster R17 (60k ou approchant normalisé) de l'autobias, et R41,42 (Rib) dans l'étage limiteur.

Seul frein réel, Les AD844 sont encore chers, et les OPA604 ne sont pas donnés
Le circuit de protection du HP, et d'élévation de température, peut être calqué sur celui des Zippy.

Edit
Le suivi de la Z(f) qu'il doit permettre.

Rouge: la réponse de l'ampli
Bleu interrompu: La Z(f)

[maxidcx]

punaise tu nous sorts des sacrés avions des tiroirs
rien que sur ce schéma il y aurait de quoi faire 20 pages au rythme actuel.
il y a peut être moyen de reinjecter la sortie du servo (R2) sur la patte 5 de X1 ( y en a au moins un qui suit) mais ca reduit son gain BO.
Le problème de cette topologie (que je trouve excellente) c'est qu'il faut des alims totalement séparées pour chaque ampli du fait que le 0V n'est pas le point commun des 2 alims V+ et V-

Sinon, je viens de lire un point de vue intéressant de quelqu'un qui prétend que le drive en courant et moins bon pour compenser la non linéarité du Bl pour les deplacement proches de xmax... :

@Geoff The point is that driving a loudspeaker unit with current and using other methods to control the response (motional feedback or plain EQ) results in a reduction of the distortion contribution of the motor.
@answer: This is a common belief, based on a simplistic approach, that may work if the induction was constant. In fact, current drive has no value in linearising the effects of induction variation when the voice-coil moves in the gap. In voltage-drive mode, the effect of counter EMF counteracts the effect of induction variation. When the coil gets to a zone where the induction is lower, the counter EMF decreases, thus the current increases. So B decreases but current increases. Since F = B I l, it tends to compensate.

mais finalement au bout du thread, Esa Merlainen n'est pas daccord du tout:

Voltage drive does not compensate the Bl variation effects in any aspect. As EMF = Bl(dx/dt), the relation between voltage (EMF) and velocity (dx/dt) will always remain distorted commensurate with the distortion in Bl. As the velocity is distorted, so is acceleration and the resulting pressure. It does not happen that the current would increase to compensate the drop in Bl.

tout cela me distrait du problème des compensations de l'ampli lm4780 ....

[alkasar]

question très raz des marguerites :
je rassemble ce qu'il me faut pour un ampli en courant simple avec lm3886.
Faut il des caractéristiques spéciales pour L et R du filtre en sortie ?