Htforum.nl

Stereo => DIY => Topic started by: Rob_Dingen on April 7, 2021, 15:13:22

Title: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 7, 2021, 15:13:22
Ben nu al een hele tijd bezig met de ontwikkeling van een MFB sub.
Een belangrijk onderdeel is de sensor.
Ben begonnen met de sensor die ook in de Grimm sub word gebruikt de accelerometer ACH-01.
Maar ik had problemen met die sensor omdat hij niet mooi de woofer response volgde.
Toen ben ik zelf de sensor gaan maken en hieronder was mijn eerste ontwerp.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 7, 2021, 15:13:41
Nu de sensor goed werkte heb ik een experimenteer bord gemaakt waar ik filters in kan prikken 4 stuks van 12dB voor de frequentie response en subsonic filter.
Daarnaast kan ik nog 6 bordjes monteren met notch filters current feedback en filters om de openloop gain te realiseren.
Hieronder de print en wat bordjes.
Ook zitten er een boel voetjes op om componenten in te kunnen steken en snel weer te wisselen zonder te hoeven solderen en dus snel zaken kan testen.
De printen heb ik zelf gefreesd maar maak later een nieuwe print zonder insteek printen en die laat ik dan maken.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 7, 2021, 15:13:51
Vond de sensor toch wat te lomp dus een kleinere en stijvere sensor gebouwd op een ceramisch plaatje.
Dat ceramisch plaatje zorgt ervoor dat de sensor zelf niet vervormd waardoor de meting van de woofer accurater is.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 7, 2021, 15:14:02
Hieronder is de woofer te zien en de meting.
De meting laat de openloop Rood zien zonder de sensor en de closed loop met sensor Witte lijn.
Het verschil tussen die 2 is dus de tegen koppeling 30dB en ik heb nog 6dB headroom.
Dat is voor een analoge MFB best hoog.
Grimm haalt met hun digitale MFB ook 30dB.
Het kleine piekje in de rode lijn is te weinig demping in de kast wat ik nog op moet lossen en in de witte lijn op 50Hz nog wat rommel door een ground loop van het meten.


Het klinkt bijzonder strak en gecontroleerd, ben benieuwd als ik het ga integreren in een speaker.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: zwabber on April 7, 2021, 16:21:47
Mooi project, hoewel ik er niets van begrijp ;D
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 7, 2021, 16:30:33
Quote from: zwabber on April  7, 2021, 16:21:47
Mooi project, hoewel ik er niets van begrijp ;D
Het is om uit te leggen heel simpel.
Je plakt een sensor op de woofer en meet wat er uitkomt, dat signaal vergelijk je met het signaal wat er in komt.
Dan gebeuren er 2 dingen de frequentie response word vlak (zwarte lijn) en de vervorming word een stuk minder.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Peerless Monster on April 7, 2021, 16:33:25
Oh leuk Rob!!
We wisten natuurlijk al geruime tijd dat je ermee bezig was, ontzettend gaaf dat je dit zo deelt!
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: holco on April 7, 2021, 16:40:16
Gaaf project  :clapping:
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: morca on April 7, 2021, 16:52:01
Gaaf Rob  :popcorn:
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Hannibal_ on April 7, 2021, 17:58:24
Wow!
Motional feedback?
Dat is lang geleden dat ik dat gezien/hoord heb!

Gaaf project!
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: vergeerr72 on April 7, 2021, 18:31:49
Mooi om er weer wat van te zien, volgens mij had ik een van de eerste experimenten gezien. Maar eigen sensoren ontwikkelen had ik niet zien aankomen.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Jean Sibelius on April 7, 2021, 21:45:02
Heel gaaf Rob :worship: Bedankt voor het delen.

Heb ooit een lezing bijgewoond van degene die de Motional feedback voor Grimm heeft uitgewerkt. Hij gaf toen ook aan dat een goede bevestiging van de sensor aan de woofer lastig was.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Koen K on April 7, 2021, 22:30:41
Mooi werk zeg!
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Leeuwarden on April 7, 2021, 23:25:49
Waarin verschilt dit nu met datgene waar Motindo op Zba mee bezig is?
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 8, 2021, 11:21:34
Quote from: Jean Sibelius on April  7, 2021, 21:45:02
Heel gaaf Rob :worship: Bedankt voor het delen.

Heb ooit een lezing bijgewoond van degene die de Motional feedback voor Grimm heeft uitgewerkt. Hij gaf toen ook aan dat een goede bevestiging van de sensor aan de woofer lastig was.
Zoals je op de foto ziet heb ik van alles geprobeerd qua bevestiging door de stofkap te verwijderen en er een print met versteviging in te lijmen en op diverse manieren te monteren.
Het grootste probleem is de stofkap van Aluminium te verwijderen, die krijg je er nooit heel af.
Daarom heb ik de laatste sensor zo klein mogelijk gehouden en lijm hem nu aan de onderkant op de conus tegen de spreekspoel aan.
Op de foto is nog de oude sensor te zien, de nieuwe is dus nog een stuk kleiner.

Quote from: Leeuwarden on April  7, 2021, 23:25:49
Waarin verschilt dit nu met datgene waar Motindo op Zba mee bezig is?
Niet.
En ook Motoindo is niet de eerste die er mee bezig was, dat was Philips volgen mij.
De verschillen zitten hem in de performance.
Philips had vroeger 12dB tegenkoppeling.
Piratelogic (Motoindo) haalt met zijn printje ongeveer 25dB als je het goed doet.
Grimm haalt 30dB tegenkoppeling.
Ik haal nu ook 30dB tegenkoppeling.
Dit alles is meet technisch en zegt niets over de klank.
Maar er zijn meetbare verschillen in vermindering van vervorming als je de tegenkoppeling verhoogt.
Uiteindelijk zal ik op het Zba forum een compleet schema plaatsen zodat het na te bouwen is en volgens mij is dat er nu nergens.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: kermy on April 8, 2021, 11:36:11
En hoe houd zich de lijmverbinding, ik kan me zo voorstellen dat de niet geringe mechanische belasting door de trillingen van de woofer in combinatie met de factor tijd impact kunnen hebben op deze verbinding.


Met vriendelijke groet,

Kermy
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Mao on April 8, 2021, 11:50:29
Geweldig dit heb ooit eens een demo gezien van iemand die zich al een tiental jaar bezig houd met door te puzzelen op het MFB concept en ook een set mogen horen. Echt klasse, de techniek van toen met de elektronica/besturing van nu. Kan mij nog herinneren dat er gesproken was over de beperkingen van de sensors destijds. volgens mij gebruikt hij nu de sensors uit de auto Industrie (Airbag sensoren).

Was eigenlijk om bepaalde redenen zeer geïnteresseerd dit "MFB" idee toe te passen met 15" JBL of TAD luidsprekers.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: jahtari on April 8, 2021, 11:55:45
Zijn er merken die dit gebruiken in hun subs? Verschilt dit van een "servo controlled" subwoofer?
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Koen K on April 8, 2021, 12:01:34
"Servo" is een term die betekent dat er terugkoppeling (een feedback loop) gebruikt wordt. Dus in plaats van de normale "open loop" aanpak (een signaal de woofer in sturen en hopen dat de woofer doet wat we willen) wordt het een closed loop (terugmeten en corrigeren voor wat de woofer in feite doet). Die systemen hoeven niet allemaal hetzelfde soort sensor te gebruiken—je kunt het gedrag van een woofer ook op andere manieren meten, bijvoorbeeld akoestisch (https://www.powersoft.com/en/product/amp-modules/ipalmod/), of zelfs optisch, maar voor zover ik weet is het laatste type niet voor dit soort systemen in gebruik).
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 8, 2021, 21:18:55
Heb de foto van de meting vervangen door een screenshot wat duidelijker leesbaar is.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 8, 2021, 21:22:05
Quote from: kermy on April  8, 2021, 11:36:11
En hoe houd zich de lijmverbinding, ik kan me zo voorstellen dat de niet geringe mechanische belasting door de trillingen van de woofer in combinatie met de factor tijd impact kunnen hebben op deze verbinding.


Met vriendelijke groet,

Kermy
Geen idee dat horen we wel als de sub ineens 30dB harder gaat spelen.
Maar het is met een goede silicone lijm gedaan en het aluminium met een primer voor behandeld.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Teejoo on April 8, 2021, 22:13:50
Wauw Rob! Super cool!
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Tabcam on April 8, 2021, 23:26:00
Gaaf project, en het werkt ook erg mooi bij de Grimm LS1. Vraag me alleen af of het met pop/rock/EDM en andere bass heavy muziek gaat?
Title: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: jossie on April 8, 2021, 23:33:24
Velodyne lijmt de sensor recht bovenop de spreekspoel met harde epoxy. Zo ontstaan er geen buigmomenten tussen opnemer en spoel.

De vijfdraads kabel naar de module is een flinterdunne siliconenbandkabel met intern een litzedraad achtige structuur. Niettemin... kabelbreuk bij flinke/veelvuldige excursie. Meermalen geconstateerd, kun je je nog aardig in uitleven [emoji6]

Dit is de constructie in recente DD+ woofers:

(https://uploads.tapatalk-cdn.com/20210408/c9833aa8000070f749a4ff702983126c.jpg)
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: jossie on April 8, 2021, 23:36:44
Ik zou dus de stofkap verwijderen en daarna een iets grotere terugplaatsen (als je die kunt vinden).
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 9, 2021, 08:38:13
Quote from: jossie on April  8, 2021, 23:36:44
Ik zou dus de stofkap verwijderen en daarna een iets grotere terugplaatsen (als je die kunt vinden).
Nee ik laat het zo.
Kan niks verzinnen meet technisch om het anders te gaan doen.
En ik heb alle montage plekken geprobeerd.
Verschillende lijmen heb ik ook geprobeerd en harde epoxy was de slechtste oplossing door silicone lijm te gebruiken heb je op hoge frequenties veel minder ellende.
Ook kun je zien aan mijn sensor dat de werkelijke sensor dat witte blokje vooraan in de sensor zit dus na montage haast tegen de spreekspoel.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Koen K on April 9, 2021, 08:48:18
Zo te zien gebruik je een aluminium conus? Binnen het werkingsgebied van de subwoofer zou je dan toch mogen verwachten dat vervorming van de conus geen thema is.

Zou je misschien wat meer kunnen uitleggen over het ontwerp, de filtering en de manier waarop je dit combineert met versterking? Ik vind het erg interessant wat je aan het doen bent maar ik begrijp eerlijk gezegd niet zo goed hoe je het integreert in een bestaande installatie (als je dat daadwerkelijk doet).
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 9, 2021, 11:18:58
Quote from: Koen K on April  9, 2021, 08:48:18
Zo te zien gebruik je een aluminium conus? Binnen het werkingsgebied van de subwoofer zou je dan toch mogen verwachten dat vervorming van de conus geen thema is.

Nee dat klopt zo zie ik dat ook.

Quote from: Koen K on April  9, 2021, 08:48:18
Zou je misschien wat meer kunnen uitleggen over het ontwerp, de filtering en de manier waarop je dit combineert met versterking? Ik vind het erg interessant wat je aan het doen bent maar ik begrijp eerlijk gezegd niet zo goed hoe je het integreert in een bestaande installatie (als je dat daadwerkelijk doet).

Je hebt een Rumble filter nodig om de bandbreedte aan de onderkant te beperken want hij word door de tegenkoppeling recht tot ongeveer 7Hz.
Die bepaal je door de voorkeur van de maximale geluidsdruk bij een bepaalde frequentie en de lineaire uitslag.
Dus als je minder hard wil kun je dieper gaan.
Misschien dat ik in de toekomst nog een variabele filter maakt die naarmate de geluidsdruk omhoog gaat het kantelpunt verhoogd

Nu heb ik een impuls gecorrigeerde SUB met woofers dus recht tegen over elkaar waardoor de vervorming verlaagd.
Iedere woofer heeft zijn eigen 500W nCore versterker met current sturing waardoor de vervorming ook verlaagd word.
Een woofer heeft een sensor en gaat naar de MFB print die stuurt dan de beide nCore versterkers aan.

Integratie is niet zo moeilijk bij bijv. een 2 weg met sub ondersteuning met bijv side woofers of als 3 weg
De filtering van de laagdoorlaat kan op de print van 6dB tot max 24dB op ieder gewenste frequentie tot ongeveer 1kHz.
Dat kan dan actief en in mijn geval dan analoog, of gewoon passief en het niveau aanpassen.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Koen K on April 9, 2021, 11:41:43
Dus in feite pak je het signaal uit de versnellingsmeter, je past er de gewenste transferfunctie op toe, past het aan naar het juiste niveau en stuurt het geïnverteerd terug naar de ingang van de versterker? Of komt er nog meer bij kijken qua filtering? En is de latency van de versterker dan in feite de beperkende factor voor hoe hoog je dit kunt inzetten? Of spelen er nog andere zaken?
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Mao on April 9, 2021, 13:13:57
Quote from: jahtari on April  8, 2021, 11:55:45
Zijn er merken die dit gebruiken in hun subs? Verschilt dit van een "servo controlled" subwoofer?

Ik heb ooit deze SDL (Servo Drive Loudspeaker) subwoofers verkocht in de jaren 80. Zijn te gebruiken tot ca 80 Hz anders krijgt de servo motor het een beetje benauwd.
Waren leuke dingen alleen dichtbij had je er weinig aan maar een straat verderop kon je je broekspijpen laten wapperen.

Een blok van 8 SDL 's is ooit eens in de USA gebruikt bij een tour van Micheal Jackson als special effects na 6 shows zijn ze ermee gestopt vanwege wat problemen met het publiek (misselijkheid, en kotsen).

Dit is dus totaal anders dan het MFB principe, bij SDL wordt de konus bewogen door een motor , bij MFB wordt de luidspreker beweging gemeten en met het ingangs signaal vergeleken en gecorrigeerd. Het is even een uitleg van kort door de bocht maar dat is het verschil in principe.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 9, 2021, 14:34:33
Quote from: Koen K on April  9, 2021, 11:41:43
Dus in feite pak je het signaal uit de versnellingsmeter, je past er de gewenste transferfunctie op toe, past het aan naar het juiste niveau en stuurt het geïnverteerd terug naar de ingang van de versterker? Of komt er nog meer bij kijken qua filtering? En is de latency van de versterker dan in feite de beperkende factor voor hoe hoog je dit kunt inzetten? Of spelen er nog andere zaken?
Nee zo werkt het niet.
Het signaal van de sensor word geïnverteerd en vergeleken met het input signaal daarna krijg je versterking en shaping en dan gaat het naar de eind versterker.
Hieronder een blok schema maar dan digitaal, maar blijft hetzelfde.

Rob


Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Koen K on April 9, 2021, 15:33:25
Maar hoe zorg je er dan voor dat de fase van het tegengekoppelde signaal correct is? De resonantie van de driver zal toch over het algemeen in de passband zitten. Gooit de bijbehorende fasedraaiing dan geen roet in het eten? Of compenseer je daar op de een of andere manier voor (zo ja, hoe dan)?

Misschien domme vragen, en in dat geval alvast dank voor je geduld  ;D


PS: Ik kom net onderstaande paper tegen, jou waarschijnlijk al bekend. Ik ga het eens even doornemen.
P.P.S.: Hier staat het wat duidelijker omschreven: https://www.rmsacoustics.nl/activecontrol.html
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Koen K on April 9, 2021, 15:55:52
Ik snap het inmiddels  :smile:  Het hele systeem krijgt een lagere Fs.

QuoteProportional Acceleration Feedback, which creates a force that counteracts acceleration. This means that it acts like a mass, which is added to the moving mass (m) of the diaphragm and voice coil. As a result the resonance frequency is lowered and if done well to below the just audible frequency of 20 Hz. It also effectively reduces distortion as acceleration of the diaphragm is proportional to the radiated sound.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 9, 2021, 19:12:12
Quote from: Koen K on April  9, 2021, 15:33:25
Maar hoe zorg je er dan voor dat de fase van het tegengekoppelde signaal correct is? De resonantie van de driver zal toch over het algemeen in de passband zitten. Gooit de bijbehorende fasedraaiing dan geen roet in het eten? Of compenseer je daar op de een of andere manier voor (zo ja, hoe dan)?

Misschien domme vragen, en in dat geval alvast dank voor je geduld  ;D


PS: Ik kom net onderstaande paper tegen, jou waarschijnlijk al bekend. Ik ga het eens even doornemen.
P.P.S.: Hier staat het wat duidelijker omschreven: https://www.rmsacoustics.nl/activecontrol.html
De truuk is binnen het gewenste frequentie bereik voldoende fase marge te hebben.
Het is duidelijk dat als je door de 180 graden gaat de zaak gaat oscilleren.

Het eerste plaatje is gemeten aan de sensor zonder filtering om te kijken of hij de woofer volgt.
Het 2e plaatje is dezelfde meting maar dan met de juiste gain en filtering zodat je binnen je frequentie bereik genoeg fase marge hebt.
Daar is duidelijk te zien aan de ondergrens en bovengrens dat ik daar de fase genoeg heb gemanipuleerd.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: FrankBe on April 10, 2021, 10:09:07
Mooi project!

zou het niet mogelijk zijn om met een optische detector te werken? Dit zou het afbreken van componenten toch uitsluiten?
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Koen K on April 10, 2021, 10:21:40
Dat lijkt me zeker mogelijk, maar ook veel ingewikkelder vanwege de benodigde signaalverwerking. Het gebruik van de versnellingsmeter is eigenlijk wel een elegante aanpak omdat de versnelling ook hetgeen is waar je feedback op wilt toepassen.
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Rob_Dingen on April 10, 2021, 11:18:30
Quote from: FrankBe on April 10, 2021, 10:09:07
Mooi project!

zou het niet mogelijk zijn om met een optische detector te werken? Dit zou het afbreken van componenten toch uitsluiten?
Er zijn meer manieren capacitief of met een dual voicecoil microfoon laser en waarschijnlijk wel meer.
Laser is zeer ingewikkeld maar zal in de toekomst makkelijker worden.
Capacitief of dual voicemail is minder goed als met een sensor.
Dan is dit natuurlijk zelfbouw laat het over 10 jaar eens een keer mis gaan.
Er gaat niets kapot als je zorgt dat er een limiter op zit.

Rob
Title: Re: Ontwikkeling en bouw Motional Feedback Subwoofer
Post by: Mao on April 15, 2021, 11:53:36
Quote from: Rob_Dingen on April 10, 2021, 11:18:30
Er zijn meer manieren capacitief of met een dual voicecoil microfoon laser en waarschijnlijk wel meer.
Laser is zeer ingewikkeld maar zal in de toekomst makkelijker worden.
Capacitief of dual voicemail is minder goed als met een sensor.
Dan is dit natuurlijk zelfbouw laat het over 10 jaar eens een keer mis gaan.
Er gaat niets kapot als je zorgt dat er een limiter op zit.

Rob

Er zijn IDD verschillende technieken dit te doen in 1980 lanceerde John Meyer voor de Pro Audio Industrie ook een systeem dit het Input signaal corrigeerde. Bij de eerste versie werd er vanaf de luidsprekers een lijn terug gestuurd naar de processor. Latere versies kon je dit meteen "aftappen" van de versterkers scheelt een hoop koperdraad. Voorwaarde was wel dat je maar 1 merk versterker kon gebruiken bij zowel de eerste als 2e versie.
Nu kan dat ook een puur commercieel verhaal geweest zijn immers zijn luidsprekers systemen vlogen als warme broodjes over de toonbank en dan praten we wel over wat hogere geldbedragen dan in de HiFi wereld. Je kon toen alleen een Meyer systeem kopen als je ook de bijbehorende versterkers erbij kocht (waren Crest versterkers zeker top versterker te noemen) Nu heeft meyer zijn eigen versterkers waarbij de processor geintegreerd is. Meyer Sound geld heden ten dage nog steeds als een zeer gerenomeerde leverancier van grote geluidssystemen en tegenwoordig ook voor Studio monitoren.