Elektromechaniczne sprzężenie zwrotne dla niskotonowych głośników dynamicznych z kaskadowym połączeniem dwóch regulatorów PID

• Autorzy: Łysek Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2022.10.4

Warianty tytułu

EN

Motional feedback for low-frequency dynamic loudspeakers with cascade connection of two PID-controllers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera projekt nowej metody redukcji zniekształceń nieliniowych w torze sygnałowym. Publikacja prezentuje opis elektronicznego systemu służącego do redukcji zniekształceń nieliniowych w niskotonowych głośnikach dynamicznych, schemat blokowy oraz schemat ideowy zmodyfikowanego systemu elektromechanicznego sprzężenia zwrotnego a także wyniki pomiarów zniekształceń nieliniowych. Projekt ten stanowi nowe podejście do projektowania tego typu układów. Układ wykorzystuje kaskadowe połączenie dwóch regulatorów PID. Układ podrzędny realizuje sprzężenie prądowe natomiast układ nadrzędny realizuje sprzężenie przyspieszeniowe. Prezentowany układ elektroniczny pozwala na znaczącą redukcję zniekształceń nieliniowych w zakresie najniższych częstotliwości pasma akustycznego. Wyniki pomiarów potwierdzają prawidłowe działanie metody redukcji zniekształceń zaproponowanej w tej publikacji.

EN

This article includes the development of a new method of reducing nonlinear distortion in the signal path. The paper presents the description of the electronic system used to reduce the nonlinear distortion in low-frequency dynamic loudspeakers, the block diagram and the schematic diagram of the modified motional feedback system and the measurement results of non-linear distortion. This project is a new approach to the design of this type of circuit. The system uses a cascade connection of two PID-controllers. The slave controller implements the current feedback, while the master controller implements the acceleration feedback. The presented electronic circuit allows for a significant reduction of nonlinear distortion at the lowest frequencies of the acoustic band. The measurement results confirmed the correctness of the nonlinear distortion reduction method proposed in this publication.

Słowa kluczowe

PL

elektromechaniczne sprzężenie zwrotne; redukcja zniekształceń nieliniowych; regulator PID; niskotonowy głośnik dynamiczny; pomiary THD; sprzężenie zwrotne

EN

motional feedback; reduction of nonlinear distortion; PID controller; low-frequency dynamic loudspeaker; THD measurement; nonlinear distortion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 63, Nr 10
• Strony: 24--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Łysek Tomasz

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Borwick J.: Loudspeaker and headphone handbook, Focal Press, Oxford 2001.
• [2] Catrysse J.: On the design of some feedback circuits for loudspeakers, Journal of the Audio Engineering Society, 8/1985.
• [3] D’Appolito J.: Testing loudspeakers, Audio amateur press, Peterborough 1998.
• [4] Hsu T., Poornima K.: Electronic damping for dynamic drivers in vented enclosures, Journal of the Audio Engineering Society, 1/1999.
• [5] Jacob M.: Industrial Control Electronics. Applications And Design, Prentice-Hall International, Englewood Cliffs 1989.
• [6] Klaassen J., Koning S.: Motional feedback with loudspeakers, Philips Technical Review, 5/1968.
• [7] Łysek T.: Projektowanie i badania pasywnych zwrotnic elektrycznych trójdrożnych zestawów głośnikowych klasy hi-fi, Elektronika, 8/2013.
• [8] Łysek T.: Wprowadzenie do projektowania układów zwrotnic zestawów głośnikowych. Poradnik praktyczny, Bookplan.pl, Warszawa 2020.
• [9] Nawrocki W.: Elektronika: Układy elektroniczne, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2010.
• [10] Ståhl K.: Synthesis of loudspeaker mechanical parameters by electrical means: A new method for controlling low-frequency loudspeaker behavior, Journal of the Audio Engineering Society, 9/1981.
• [11] Zink H., Sanford L.: A new look at positive current feedback, Radio & TV News, 11/1957.
• [12] Żółtogórski B.: Non-linear distortions of loudspeaker radiators in closed enclosures, Journal of the Audio Engineering Society, 5/1999.
• [13] Сулима Н., Красовская Н.: Электронное регулироване параметров громкоговорителей с помощью электромеханической обратной связи, Системы управления - Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 3/2010.
• [14] Сулима Н.: Громкоговорители с комбинированной электромеханической об- ратной связю, основанной на ПИД-управлении, Цифрові технології, 1/2014.
• [15] Сулима Н.: Классическая обратная связь в громкоговорителях, Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах, 1/2013.
• [16] Сулима Н.: Комбинированная обратная связь в громкоговорителях, Цифрові технології, 1/2013.
• [17] Сулима Н.: Компютерная модель для исследованний электромеханической обратной связи, Радіоелектронні і комп’ютерні системи, 3/2011.
• [18] Сулима Н.: Новый метод электромеханической обратной связи в громкогово- рителях, Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах, 1/2014.
• [19] Сулима Н.: О применимости ПИД-контроллеров к громкоговорителях с электромеханической обратной связью, Цифрові технології, 4/2013.
• [20] Сулима Н.: Расширение рабочего диапазона частот громкоговорителя с помощью электромеханической обратной связи, Цифрові технології, 10/2011.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).