Ruis en laagfrequent begrenzing bij gebruik van DSP

Discussies over ontwikkelingen van MfbLabs
Plaats reactie
Gebruikersavatar
RMSAcoustics
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1297
Lid geworden op: za 15 jul, 2017 16:11 pm
Locatie: Hapert, NL
Contacteer:

Ruis en laagfrequent begrenzing bij gebruik van DSP

Bericht door RMSAcoustics »

Hallo allemaal,
Zoals bekend gebruik ik de ADAU1772 als DSP in mijn regelaars voor subwoofers. Met goede redenen. Zowel het eenvoudig maken en aanpassen van complexe filters als het beheersen van extreme zaken, zoals oversturing etc. met limiters maken het werken ermee tot een genot.
Nu komt er vaak de vraag op of gebruik hiervan bij meer breedband drivers, zoals in tweewegsystemen, ook mogelijk is en ik had al eens genoemd dat het sowieso niet verstandig is geluid boven de bandbreedte weer te geven. Het is echter helaas nog iets minder gunstig. :( :o :shock:

In het kort komt het op het volgende neer:
1: Een normaal goede spanningsversterker heeft een maximale SNR bij volle uitsturing (=dynamisch bereik) van ca 120 dB.
2: met stroomsturing wordt dat ietsje slechter (ca 115 dB bij 0.05 Ohm meetweerstand en ruisarme opamp, LM4562 2.7nV/√Hz (typ))
3: De ADAU1772/7 heeft bij gelijktijdig gebruik van 3 ingangen en middelen van het signaal een dynamisch bereik van 104dB
4: De sensor met 4 Murata's zit op ongeveer 110dB.
5: MFB geeft sowieso extra ruis boven de bandbreedtefrequentie doordat het daar de ruis (en vervorming, zie discussie met Rene daarover in de openloop draadhttps://mfblabs.nl/forum/viewtopic.php? ... 260#p10479) in het systeem versterkt.
6: Als je de sensor met de DSP en stroombron combineert hou je inclusief het effect onder punt 5 op zijn best ca 100dB dynamisch bereik over tov maximale uitsturing. En dat hoor je goed bij een breedband driver in een stille kamer.

Om het onderste uit de kan te halen heb ik, zoals beschreven in mijn white papers, een truc uitgehaald door het optelpunt van de regelaar buiten de DSP te halen. Hierdoor wordt de maximale uitsturing binnen de bandbreedte van de regelaar beperkt en kon ik de gain vanaf de sensor tot de ingang van de DSP bijna 20 dB vergroten. Hierdoor wordt de ruis van de sensor dominant boven de ruis van de DSP en om die extra gain te compenseren plaats ik een low-pass filter op een lage frequentie <250 Hz na de DSP wat automatisch alle ruis verlaagt. Eventuele verdere correcties doe ik in de DSP zelf.

Een alternatief daarvoor met nagenoeg gelijk effect is het toepassen extra gain plus een laag-af shelving filter (effectief dus een hoog-op shelf) voor de DSP en laag-op shelf na de DSP

Dit werkt goed zolang er geen sterke signalen boven 250 Hz worden weergegeven omdat dan de regelaar het signaal niet meer reduceert, dan wel het filter te veel versterkt, en de boel snel gaat clippen.

Behalve het accepteren van minder dan 100dB dynamisch bereik, wat voor de dhz geen probleem hoeft te zijn omdat je het met muziek echt niet hoort, is er geen oplossing anders dan exotische AD/DA's te nemen met meer dan 115dB dynamisch bereik en voldoend lage latency. Die zijn er nauwelijks voor audio zodat je SAR ADC's moet gaan gebruiken.

De analoge oplossing heeft deze problemen minder. Daar heb je feitelijk primair te maken met het dynamisch bereik van de sensor die dan weer boven de bandbreedte ca 3 dB slechter wordt dus ca 107 dB rms.
Rob
ds23man
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 2029
Lid geworden op: zo 09 nov, 2014 11:30 am

Re: Ruis en laagfrequent begrenzing bij gebruik van DSP

Bericht door ds23man »

Nou, ik teken voor 100db snr. Dat is beduidend beter dan de oorspronkelijke Philips ontwerpen. Hoe storend het is hangt ook nog eens behoorlijk af van de gevoeligheid van de driver.
De Sapman
Gebruikersavatar
RMSAcoustics
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1297
Lid geworden op: za 15 jul, 2017 16:11 pm
Locatie: Hapert, NL
Contacteer:

Re: Ruis en laagfrequent begrenzing bij gebruik van DSP

Bericht door RMSAcoustics »

Hi Gerhard,
Verkijk je niet op het getal. Het is ten opzichte van volle uitsturing wat vaak in de buurt komt van 110 dB op een meter afstand. Je kan het helaas niet zachter zetten behalve met een noise gate, zoals je op de mail suggereerde. In een tussenvorm van de automatic on/off kan je de gain van de DSp verlagen bij een laag ingangssignaal.
Ik kan zelf de 115 dB die ik met stroomsturing krijg goed horen op 20 cm. Uiteraard niet op luisterafstand.
En Philips ruiste gewoon echt te veel en dat zonder DSP. Zal wel in de versterkers zitten maar daar weten veel anderen op dit forum en mfbfreaks veel meer van dan ik.
Rob
Plaats reactie