Hur öka dämpningen rejält? Negativ utimpedans räcker inte!

av **gonkius** » 2011-10-22 21:50

Har ett problem med min buttkicker. Q-värdet är på tok för högt och jag måste få till en större dämpning. Att göra det mekaniskt är uteslutet. Har läst på angående ACE-BASS principen och trodde det var löst på så vis. Men eftersom det bara är dämpningen jag ska öka, så faller det ner till en negativ utimpedans enbart. Då finns det naturligtvis en gräns för vad som är möjligt när den negativa utimpedansen är under spolens egenresistans, annars självsvänger det otäckt - jag har provat!

Så här ser det ut, har mätt med seismograf-app i telefonen, tyvärr ganska dålig samplingsfrekvens, men man ser vad som händer. Massan har jag satt fart på med händerna och observerat avklingningen. Frekvensen är 5,7Hz. Massan är på 20 kg...

Första bilden med oändlig impedans (oansluten). Nästa 0 Ohm (kortsluten). Sista med ungefär -2 Ohm. Ungefär så långt jag vågar gå innan självsvänging.

Bild

Min krets är lite komplicerad eftersom jag måste mäta strömmen i ett bryggkopplat steg, men en difförstärkare med hög CMRR som mäter över en 50 mOhm shunt fixar det. Har lagt in en extra pol vid 80Hz för att säkert få till en fasmarginal i systemet.

Dämpningen blir lite bättre med negativ utimpedans, men långt ifrån så bra som är önskvärt. Jag har tänkt ut lite kopplingar som försöker mäta mot-EMK (som uppkommer pga hastigheten) och återkopplar den med ett visst gain, men är lite tveksam om de kommer att funka. Frekvenserna är låga (5-50 Hz) så induktansen borde kunna försummas.

Så min enkla fråga är om någon här vet något sätt att få till en betydligt högre dämpning på något smart elektriskt vis?

av **gonkius** » 2011-10-22 21:57

En liten bild på skapelsen kanske inspirerar (JL Audio 12w7 [s]heter[/s] hette elementet):

Bild

[/s]

av **IngOehman** » 2011-10-22 22:13

Bästa sättet att skapa stopp på svängningarna är att sluta använda en
mothållsmassa (som i sådana där konfigorationer blir extremt svår att
få kontrloll över) till förmån för att fixera i något så massivt att det kan
ses som en mekanisk jord.

I praktiken brukar man behöva göra sådana kopplingar icke-solida, för
att inte riskera att dra de känsliga motordelarna snett så det skavar i
här eller där. Men även om bästa läsningen är att koppla med en stor
dämpare så är ju inte syftet att dämpa, utan bara att säkerställa att en
statisk DC (läges fel) inte kan drabba talspoledelarna och skada något.

Funktionen som jag talar om kan man åstadkomma med t ex en vanlig
stötdämpare, helst kardanupphängd i båda ändar och fixerad till t ex en
balk eller något liknande i "spjärnänden", så rakt ovanför skakaren som
möjligt. Om man har betongväggar så kan man ju gjuta dit en klack att
ta spjärn mot, via dämparen.

Vh, iö

- - - - -

PS. Frågan är dock om du har den elasticernade funktionen på det ställe
i den mekaniska kretsen som du tror... Jag kan tänka mig att den finns
på ett helt annat ställe, och i såfall är det helt utsiktslöst att ta död på
resonansen genom att påverka talspolens dämpningsrelation till poldel-
arna runt den. Då går det bara att nå så långt den vägen. Även med en
talspole som satt helt fast skulle resonansen isåfall finnas kvar.

Men mitt råd är att oavsett allt prova spjärnlösningen (med eller utan en
dämpare i kretsen - om du kan hitta på ett sätt att göra en solidförbin-
delse utan att riskera att dra talspolen illa snett så är det ju nästan ännu
bättre) för att mindre problemet. Den kommer att hjälpa en hel del, helt
oavsett vilket system det är som elasticerar.

av **gonkius** » 2011-10-23 10:38

Förstår vad du menar. Och en lösning med en mekanisk jord är naturligtvis det bästa, i vilket fall i teorin. Att få till det i ett trähus med biorummet på översta våningen, där dessutom golvet är flytande ovanpå ett lager Stepisol är svårare.

Förstår om du tycker min lösning är knäpp. Att ha tyngdpunkten högt över infästningen gör det inte precis enkelt att få tíll den linjära rörelsen som behövs för att inte skrapa talspolen. Mitt experimenterande med tidigare lösningar visar också det du nämner, att soffan rör sig i takt med skakaren så att frekvensegenskaperna påverkas.

Nåväl, jag kan medela dig att allt detta är löst i min koppling. Jag lovar dig att vid f0 så rör sig skakaren betydligt mer än fundamentet så en rejäl dämpning i skakaren kommer fungera riktigt bra. Det är mycket som inte syns på bilden:

- Fundamentet som skakaren är infäst i soffan består av 2st 2m stålbalkar, 50 mm breda, som är rejält förankrade i många punkter under hela hörnsoffan. Inte mycket flex där inte. Resonansfrekvensen påverkar inte om jag har skakaren uppsatt på bänk eller om den är monterad i soffan. Det är annars vanligt om man sätter den i en träregel under soffan.

- Fjäderkonstruktionen i skakaren har jag konstruerat själv på helt annat sätt än den normala korset i plexiglas eller glasfiber som hempulare normalt håller på med. Fjäderpaketet har en linjär fjäderkonstant över en slaglängd på många cm. Det är helt ljudlöst. Den är helt styv i alla riktningar och vridningar utom just upp och ner. Trots slaglängder på många cm så håller fjädern elementet i ett järngrepp och talspolen skrapar inget, trots att det mekaniska frispelet räknas i tiondelar.

Att införa en mekanisk dämpning som du är inne på är helt otänkbart. Jag tror inte att jag kan få dit en sådan i min konstruktion. Dessutom misstänker jag att en sådan inte är tillräckligt tyst när den ska röra sig flera cm. De jag lekt med brukar pysa ganska fint då olja eller gas pressas i hög hastighet genom minimala hål i en kolv. Kanske finns högviskosa lösningar som fungerar med lägre hastighet i mediet?

Tillbaka till ämnet elektronisk dämpning kanske? Efter ditt svar har jag nu insett att det borde räcka med en elektronisk återkoppling som förstärker ett uppmätt mot-EMK bara ska verka vid f0. Vid högre frekvenser ska den inte påverka. Jag ska bygga på min lösning och se hur det funkar. Men är det någon som har tips hur liknande är löst på annat håll så vore jag tacksam.

Det är trots allt så att skakaren nu fungerar utmärkt. Upplevelsen vid filmtittandet och musiklyssnande är oslagbar. Har haft olika typer av hembyggda skakare i närmare 10 år och skulle aldrig få för mig att stänga av dom. Men det jag inte gillar, och det jag försöker lösa, är att lågfrekventa ljud sätter igång rejält stora rörelser som riskerar att slå i mekaniska begränsningar. Detta utan att behöva begränsa frekvensomfånget. Tills vidare får jag lägga in ett brant HP-filter vid en så där 6-7Hz i min MiniDSP för undvika excitation vid f0.

av **IngOehman** » 2011-10-23 17:08

Jag tror jag möjligen har blivit lite missförstådd. Den mekaniska dämpare
jag talar om skall appliceras mellan centrum av magnetsystemet och rakt
uppåt till en mekanisk jordpunkt.

Och viktigare - om allting är väl skall dämparen inte röra sig knappt något
överhuvudtaget!

Dess syfte är ju inte att dämpa. Dämpningsbehovet har ju medelst anord-
ningen renderats obehövligt, genom att fjädern i den mass-/fjädersamver-
kan som skapade resonansen - blir mekaniskt kortsluten.

- - -

Jag kan förstå att det kan låta lite underligt om man har som utgångspunkt
att dämparen skall dämpa. Men utgångspunkten är ju att dämparen skall
vara så trög att den inte väsentligen rör sig, utan bildar en reell impedans
i riktning uppåt - som är extremt högohmig, på samma sätt som en styv
pinne hade gjort det.

Skälet till att dämparen och kardanknutar är att föredra framför en faktisk
svetsad stång - är att det behöver vara lealöst. I två dimensioner helt och
hållet lealöst (därav kardanknutarna) i den tredje bara laelöst för DC-feno-
men. Allt för att klara sig mot talspoleiskrapning.

- - -

Vet inte om jag lyckades göra mig förstådd bättre denna gång, men om du
fortfarande ser att problemet med dämparen är dess oförmåga att utan
missljud hantera slag om ett par cm, så är det något som jag fortfarande
inte har nått fram med, och som alltså är oklart.

Vh, iö

- - - - -

PS. Buttkicker är ett registrerat varumärke. Din mojäng beskrivs nog bättre
med den generiska beteckningen skakare.

av **gonkius** » 2011-10-23 19:05

OK, jag hänger till slut med i ditt resonemang. Syftet är att hålla massan i ett nästan statiskt grepp med lång tidkonstant. Typ en arm från väggen med en riktigt seg dämpare till ovansidan av elementet via ett länkage som inte glappar... Typ en bildämpare med en kardanknut i varje ände. Får fundera på det i mitt fall om det är genomförbart eller nödvändigt. Fördelen blir att talspolens rörelse blir minimal och att den undre gränsfrekvens kan göras nästan hur låg som helst utan ringningar. Vore naturligtvis roligt att prova!

"- Ge mig en fast punkt och jag kan rubba soffan!" var det väl Arkimedes som sa?

Det korrekta begreppet är väl annars "Tactile transducer", vet inte vad det blir på svenska. "Rörelseförmedlare" kanske, låter ganska tråkigt...

av **IngOehman** » 2011-10-23 19:43

Om alltihopa: Japp!

Utom möjligen det där om "Tactile transducer". Skakare är ett lika korrekt
begrepp. Både har den goda egenskapen att de inte är varumärken och
att de försöker beskriva funktionen.

Däremot kan man diskutera om Tactile transducer är en semantisk rimlig
konstruktion. Tactile betyder väl ungefär "förnimbar beröring".

Tactile transducer låter som en apparat som är beröringskänslig, och som
omvandlar.

(Vet inte varför min jag associerar ofrivilligt till "mannen som misstog sin
fru för en hatt". Måste ha löst den på engelska, och något om taktilitet
måste ha nämnts. Minns inte. Det var får länge sedan.)

Tactility generating transducer, kanske?

Tycker nog att Skakare (Shaker) nog är ett rätt så bra generiskt namn
ändå.

Vh, iö

av **Morello** » 2011-10-23 22:04

"Haptic feedback tranducer" skulle man nog kunn kalla det.

av **Max_Headroom** » 2011-10-23 22:08

Rövsparkare är väl en bra översättning?

av **Svante** » 2011-10-24 00:33

"Shaker" på engelska är väl vedertaget och lättförståeligt. "Vibrator" är väl motsvarande svenska ord. Att blanda in "transducer" är väl närmast snobberi.

Jag har ingen erfarenhet av att bygga in sånt där i soffor, men inbillar mig att man även borde kunna förankra massklumpen i soffan via kanske tre stötdämpare, om man kan hitta sådana med rätt mekanisk resistans. Då skulle man slippa risken (?) att det drar mekaniskt snett när man flyttar på soffan.

av **KarlXII** » 2011-10-24 00:49

Analvibrator är naturligtvis redan taget.

Vad är det för fel på Buttkicker? Är det för ynkligt för de där industriprylarna?

av **IngOehman** » 2011-10-24 01:16

Igen: Buttkicker är ett varumärke. Inte en generisk term.

- - -

Använder man tre stötdämpare och de är det minsta olika så kan det blir
rätt så sneddraget (fast problemet blir förstås mindre om de har extremt
hög dämpning) och om man använder tre så behöver de ju dessutom var
och en ha kardanknutar.

Bättre att använda en som man ser till sitter i reaktionskraftens riktning,
tror jag i varje fall. Dock kan man, istället för att sätta dämparen mellan
elementets magnet och den mekaniska jorden, sätta fast elementet hårt
i den mekaniska jorden, och förmedla skakningarna med dämparen. Eller
för all del - den kan ju förmedlas med tre dämpare också.

Oavsett vilket, en eller tre dämpare/på upp- eller nedsidan, så är det av
största vikt att angreppspunkten linjerar med elementets axel perfekt. En
annan sak som kan vara värd att tänkas på är att se till så att elementet
inte tar skada om någon sätter sig våldsamt i sittmöbeln. Personligen så
gillar jag "superskakare" bäst, när de är applicerade på ett sådant sätt att
de skakar golvet på vilket sittmöblerna står, snarare än sittmöbeln som
sådan.

En lite fascinernade sak är hur lite eftergivigt ett golv behöver vara för att
svara på en skakares injektioner...

Vh, iö

- - - - -

PS. Den som tycker att shaker bör översättas till vibrator, kanske behöver
bekanta sig med vissa kvinnliga avslappningsprudukter...

Skakare är nog en bättre, och definitivt en ordagrannare översättning.

Lite kuriosa är att vibratorer, både sådana som kvinnor använder och den
typen som sitter i telefoner, som regel brukar en roterande motor med en
excentervikt på. De arbetar alltså på ett helt annat sätt än skakare, som
drivs på så vis att insignalen bestämmer skakmönstret, närmare bestämt
använder de sig av linjärmotorer.

av **Wolfie** » 2011-10-24 06:34

IngOehman skrev:...
PS. Den som tycker att shaker bör översättas till vibrator, kanske behöver
bekanta sig med vissa kvinnliga avslappningsprudukter...
...

Men är det inte bra roligt att säga:

Kom över och se en film hemma hos mig, jag har precis installerat nya
vibratorer i soffan... :wink:

av **KarlXII** » 2011-10-24 12:50

IngOehman skrev:Igen: Buttkicker är ett varumärke. Inte en generisk term.

Det är väldigt vanligt att framstående varumärken - och modellbeteckningar - blir generiska alias.
Vespa är ett sånt exempel. Ipod ett annat. I England är det inte ovanligt att man säger Hoover då man ska dammsuga. I USA säger man Xerox istället för fotostatkopia.

Det är prinicipiellt inte helt lyckat när det blir så, men Buttkicker är en term med alla rätt egentligen. Den beskriver produkten, den är vida känd och är lätt att komma ihåg.

av **IngOehman** » 2011-10-27 15:29

Skakare är alltså svårt att komma ihåg menar du?

Eller på engelska Shaker. Jag tycker det är väldigt lätt att komma ihåg ordet
skakare. Faktiskt lättare än bum-hitter, eller vad det nu var det hette.

Dessutom sparkar den ju inte, utan skakar, och därtill nästan hela kroppen,
om den är rätt installerad.

De som tycker det är svårt att komma ihåg "skakare" för att det inte är ett
sammansatt ord kan ju säga soffskakare. Det är faktiskt även det en rätt så
vanlig beteckning, och en som beskriver vad den gör mycket bättre - i varje
fall tills någon sätter den i en fåtölj, eller direkt i golvet...

Vh, iö

av **gonkius** » 2011-10-28 21:21

Golvet ja, har provat att sätta den i golvet, men min konstruktion av golvet gör att vibrationerna inte fortplantar sig nåt vidare i sidled. Något podie är inte att tänka på, men har man det är det nog ok, men säkert svårt att få fram 5Hz vibrationer.

Däremot har jag övervägt att sätta fast den hängandes i taket under soffan. Alltså skruva fast den i träbjälklaget. Tyvärr är nog huset lite för välbyggt för det, men det vore roligt att prova någon gång som man är själv hemma några dagar. Rummet under är tvättstugan, så där är det OK att ha en 20-kilos klump hängande som "troligen aldrig ramlar ner". Min åsikt alltså, tror inte alla delar den i hushållet... En säkerhetsvajer är nog lämpligt, har sett bilder på nätet där magneterna på JL-basar har lossnat när dom varit monterade i bilar, magneterna är "bara" fastlimmade mot korgen.

av **gonkius** » 2012-11-18 22:26

Tänkte bara informera om att problemet är löst. Det gick visst att dämpa den stora 20kg massan med en negativ utimpedans. Felet var att slutstegsmodulen hade en inbyggd dold högpasspol på någon Hz eller så som gjorde tillräckligt mycket fasfel och dämpning så att min loop inte skpade någon negativ utimpedans att tala om vid 5Hz, där den behövs som mest. Jag hade bara verifierat att min krets funkade fint vid 50Hz.

Nu stannar skakaren upp hur fint som helst när man slår till på den med näven:

Bild

Sekunder på X och antal g på Y.

av **Svante** » 2012-11-18 23:00

Me like!

av **PerStromgren** » 2012-11-18 23:07

Svante skrev:Me like!

Hur lyckades du skriva fel på det där inlägget, så att du var tvungen att ändra det?

av **Svante** » 2012-11-18 23:17

PerStromgren skrev:
Svante skrev:Me like!

Hur lyckades du skriva fel på det där inlägget, så att du var tvungen att ändra det?

Ja, fundera på det ett tag...

av **Naqref** » 2012-11-18 23:55

PerStromgren skrev:
Svante skrev:Me like!

Hur lyckades du skriva fel på det där inlägget, så att du var tvungen att ändra det?

Han har lagt in texten i sin signatur så det påminner om ändrat-texten. Kolla på datumet för Svantes ändringar.

av **Svante** » 2012-11-19 00:00

Naqref skrev:
PerStromgren skrev:
Svante skrev:Me like!

Hur lyckades du skriva fel på det där inlägget, så att du var tvungen att ändra det?

Han har lagt in texten i sin signatur så det påminner om ändrat-texten. Kolla på datumet för Svantes ändringar.

Pff... Det hade han väl kunnat få komma på själv?