MATROJIG och hur den utvecklats

[xmag]

Så här ser det ut när jag testmäter:

2022-01-08 mätning pågår.jpg (856.05 KiB) Visad 4526 gånger

Jag har satt i mikrofonen direkt i brädjiggen (experimentrigg för Matrojig).

[xmag]

Matrojig fungerar nu väldigt bra. Jag har dock en fråga som jag tänkte ta en genväg att få svar på genom att ställa den här med hopp om att någon kunnig på området kan svara:

När jag kopplar in slutsteget mot ljudkortet fungerar det inte. Efter bara lite volym upp från ljudkortet börjar slutsteget svänga och dista. Jag måste helt enkelt koppla in en dämpsats mellan dem. Men då förlorar jag i effekt ut från slutsteget.

Min fråga är då varför börjar den svänga utan dämpsatsen?
Hur gör jag för att komma ifrån problemet utan att förlora för mycket i effekt ut?

Så här ser dämpsatsen ut nu:

dämpsats.png (2.2 KiB) Visad 4510 gånger

Jag har testat flera olika värden på motstånden men detta och lite variation på det är det enda som fungerar.
Utimpedansen från ljudkortet är ca 400 ohm. Vad inimpedansen till slutsteget är vet jag inte men det står i databladet "Input sensitivity 40mV/150Kohm" Jag gissar att inimpedansen då är 150kohm.

Det är inget stort problem men jag skulle vilja få upp utnivån 5-10 dB till. Jag har räknat ut att den idag ger runt 2 watt ut men skulle vilja få upp den till 3-4 watt. Den är på 7 watt med med så mycket distorsion som 10%. Därför vill jag hålla mig på en bråkdel av det för att hålla distorsionen nere men lite mer än nu skulle den klara. tar jag bort dämpsatsen eller minskar motståndet i den börjar den svänga vid lite pådrag.

Någon som vet?

[xmag]

Jag har förbisett loopslingan.
Det är inte kopplingen mellan ljudkortet och slutsteget som är problemet. Problemet ligger i referensslingan (loopslingan). När jag drar ur kontakten mellan referensslingan och ljudkortet blir slutsteget/ljudkortet ut hur stabilt som helst oavsett vilka värden jag har på motstånden in till slutsteget.

Måste först säga att det fungerar bra nu också men om jag vill få ut mer kräm ur slutsteget börjar något att svinga ordentligt. Vet inte vad det är som gör så, kan ju lika gärna vara ljudkortet.

Just nu har jag en potentiometer mellan slutsteg ut och slingan in igen. Den är på 5kohm. Kanske skall vara en större potentiometer eller motstånd kopplat före potentiometern osv. Potentiometer måste jag ha för att kunna ställa in exakt samma nivå in som det är ut när det skall kalibreras.

Några förslag på detta?

[xmag]

Jag har nu testat alla olika värden på motstånd i mina 3 dämpsatser. De som jag från början använt är det enda som fungerar.

Vad jag är ute efter är att få ut mer effekt ur slutsteget utan att något annat blir knas.

Det enda sättet att få ut mer effekt är att minska på signal in tillbaka till ljudkortet genom referensslingan.

Stänger man av referensslingan helt får man en fallande kurva uppåt och en stigande fas när man mäter.

Lösning:
Man sänker signalen genom referensslingan!
Det löses genom att löda fast ett motstånd på 10-22kohm på tråden som går till referensslingan. Den kopplas in med en vippbrytare samtidigt som tråden som går direkt till referensslingan kopplas bort. På så sätt får man ut 10-20dB till från slutsteget. Priset är ca 0-5% fallande frekvenskurva vid 20khz och minskande till 0% fel vid 10-15khz. Orsaken till att den avvikelsen uppstår är att nivån in till ljudkortet genom referensslingan teoretiskt blir lägre än signalen in från mikrofonen. Å andra sidan är den avvikelsen försumbar eller helt utraderad eftersom signalen in från mikrofonen kan ändå variera en hel del.

[MacBruce]

Ihärdigt jobbat!

[xmag]

Ihärdigt jobbat!

TACK!
Eftersom jag gärna vill att andra skall bygga en sådan måste jag vara hundra på att det fungerar rätt, det kräver en del arbete.

[xmag]

Nu är jag nöjd med Matrojig på brädan.
Alla tester är avklarade och den klarade det galant!

Nu börjar bygget av första versionen!

[xmag]

Bygge pågår av den första Matrojigen. Här kommer lite bilder hur den kommer se ut:

140-overhead.jpg (61.56 KiB) Visad 4440 gånger

150-overhead.jpg (69.57 KiB) Visad 4440 gånger

160-overhead.jpg (64.02 KiB) Visad 4440 gånger

Lysdioden kom lite för lång ner men så är det ju ingen skönhetstävling utan ett ljudintresse
.
.
.

[sammel]

Den ser verkligen fin ut.
Grattis.

[xmag]

Den ser verkligen fin ut.
Grattis.

TACK!!

[STDI]

Jag har ibland tittat in i din tråd och konstaterat att här hålls det på med saker utanför min kompetens. Jag förstår inte ens vad prylen är/gör. Skulle du i en eller ett par "marknadsföringsmässiga" meningar kunna beskriva vad det är?

Jag försöker alltså förstå lite mer och ifrågasätter inget.

[xmag]

Jag har ibland tittat in i din tråd och konstaterat att här hålls det på med saker utanför min kompetens. Jag förstår inte ens vad prylen är/gör. Skulle du i en eller ett par "marknadsföringsmässiga" meningar kunna beskriva vad det är?

Jag försöker alltså förstå lite mer och ifrågasätter inget.

När jag är klar med första versionen skall jag förklara mer ingående. En manual, kan man säga. där det ingår lite också om programvaran som skall användas.

I korthet är Matrojig en apparat som används när man mäter högtalare. Från början (också fortfarande) använder folk kablar de kopplar om på passande vis kors och tvärs när de skall mäta sina högtalare. När mätningen skall ändras från frekvensmätning till impedansmätning måste kablarna kopplas om. Man använder sin egen förstärkare och datorns ljudkort. Med denna apparat kopplar man bara in i datorn, till högtalaren som skall mätas och till en mikrofon. Sen är det bara att mäta. Alla omkopplingar sker genom att ändra på en av vippomkopplarna. Allt som behövs förutom mjukvaran finns i Matrojig, till och med ljudkort, förstärkare och mikrofonförstärkare.

[STDI]

Tack.

[xmag]

Baksidan:

(Jag har inte skruvat ihop lådan ännu som syns, skall ju bygga insidan också...)

162-overhead.jpg (61.61 KiB) Visad 4386 gånger

164-overhead.jpg (68.31 KiB) Visad 4386 gånger

[xmag]

Börjar närma sig klar nu:

570.jpg (178.66 KiB) Visad 4336 gånger

Det första bygget, den har redan en beställare. Endast i undantagsfall bygger jag till andra.


Håller på med en funktionskontroll som skall ingå i manualen. Därefter gör jag en enkel mätmanual så att det går snabbt att komma igång.

.
.
.

[xmag]

Jag har nu byggt färdig första versionen.
När jag testmäter den ser jag att den skiljer sig avsevärt från testjiggen som används för att ta fram Matrojig med. De är kopplade på exakt samma sätt. Jag har trippelkollat och mätt med multimeter flera gånger. De är exakt lika på alla punkter!

Det enda som skiljer är att jag använder ett annat ljudkort i samma serie. I testjiggen använder jag Behringer UFO202 medan i den färdiga jiggen använder jag Behringer UCA222. Det sägs överallt på nätet utom på ett ställe att de är identiska om man inte sätter på de olika tilläggen som finns i dem.
Jag kan nu konstatera att de är olika i nivån in och kanske annat. Behringer UCA222 har en betydligt känsligare in-nivå. Med Behringer UFO202 har jag huvudvolymen (som REW använder för att reglera in-nivån) på 50% medan med Behringer UCA222 får jag gå ner till under 10%. Det kan ju också bero på att det är fel på Behringer UFO202 eftersom jag använd den i ett år att testa medan Behringer UCA222 är helt ny och alltså oanvänd.

Detta bakslag innebär att jag får gå tillbaka till "ritbordet" och jobba en stund till...

[xmag]

Jag kände till det sedan tidigare men ikväll när jag testmätte med Matrojigs första riktiga version måste jag poängtera hur viktigt det är med ett bra nätaggregat!
Det nätaggregatet jag tänkte skulle följa med denna Matrojig släpper igenom ett tjutande ljud till högtalaren. Jag undrade först varför disten stiger mot högre frekvenser. Satte på REW:s inbyggda oscilloskop och såg att de fina sinuskurvorna hade ytterligare små kurvor i sig. De var mycket mindre än de 1khz sinuskurvor jag matade på med. De ligger alltså högt upp i frekvens vilket jag också såg i distorsionen. Bytte till mitt labb-aggregat och allt skit försvann! Jo, jag har lite brum och brus också men det skall jag trolla bort med annan jorddragning. Nu har jag bara en jordkabel till slutsteget som i testjiggen men i den färdiga versionen vill den ha mer jord vilket kan tyckas märkligt. Men när det gäller jord finns inget märkligt, det bara är så och det måste testas fram tills man blir nöjd.

[xmag]

Jag skall söka på nätet hur man filtrerar "dålig" likström men jag slänger också ut en fråga här:
Någon som har tips på hur man filtrerar likström som innehåller en del signaler, främst över 5khz?

[xmag]

OK, ingen som svarar. Jag gör det lite roligare då:


Jag mäter frekvensspektrum från 1khz och upp. För att urskilja toppar från nätaggregaten har jag "smottat" 1/48.


Toppen vid ca 15khz är störningar som försvinner när jag lägger ett finger på INPUT L.

Ljudkortets strömförsörjning.png (20.29 KiB) Visad 4246 gånger

Nivåskillnaden mellan övre grafen och de undre beror på att slutsteget är involverat i de nedre.

Labbnätaggregatet har lite brum...

Labbnätaggregar.png (22.75 KiB) Visad 4246 gånger

Topparna i detta nätaggregat hörs tydligt i högtalaren när jag inte mäter dem (=ingen signal alls) och det är de jag främst vill få bort.

Billigt nätaggregat.png (46.44 KiB) Visad 4246 gånger

Man ser skillnaden på billigt (ca 180kr) och dyrt nätaggregat (ca1.700kr för 20 år sedan).

Kan man koppla in ett lågpassfilter på strömmen som skär av växelströmmen?

[xmag]

Nu har jag lagt in ett lågpass-filter på nätaggregatet:

LP.png (9.36 KiB) Visad 4236 gånger

Billigt nätaggregat LP-filter 10ohm i serie och 1000uF mot jord= LP från 16 Hz.png (25 KiB) Visad 4237 gånger

Jämför med innan:

[xmag]

Hopslagna (fyllt i färg för hand):

Billigt nätaggregat.png (42.09 KiB) Visad 4236 gånger

Gjorde några tester med skräpet strax över 1khz. Det beror på att jag bytt motstånd i dämpsatserna och dragit de med labbkablar utanför jiggen. Tror jag lade armen över kablarna när jag mätte med labbaggregatet. Därav lite mer vågor vid den mätningen.


Jag mäter alltså genom jiggen och in i REW igen. Allt kommer med, alltså även det som ljudkort och slutsteg bidrar med. Det vi ser i kurvornas skillnad är vad nätaggregatet bidrar med som är sämre än labbaggregatet (utom lite över 1khz).

[xmag]

Körde lite distorsionsmätningar med och utan LP-filter:

DISTORSION - Rött är utan LP-filter. Blått är med LP-filter.png (18.29 KiB) Visad 4235 gånger

Klart bättre med LP-filter!

Detta är alltså en vanlig lågpris batterieliminator som kan göras så här bra bara genom att lägga till ett motstånd och en kondensator.
Pris ca 5kr

Vad var det en "strömrenare" kostade?

[xmag]

Jag är nu i huvudsak klar med Matrojig.
Några smådetaljer återstår.
Det som är förändrat sedan senast är att jag gjort avkall på lite distorsion till förmån för att kunna mäta med högre nivå. Det innebär inte att distorsionen skulle vara hög. Den ligger fortfarande långt under vad en högtalare presterar.

Den mäter fint nu och är exakt så som jag tänkte från början.

Det jag märkt som kan bli fel när man mäter är att glömma slå om vippomkopplaren från ex.vis impedans till frekvens. Jag har rivit mig några gånger på skulten när en diskanthögtidstalare med filter mäter rakt från 20hz och faller där filtret skall sluta filtrera..
Ett annat fel man kan göra är att först kolla nivån innan man mäter. Frugan som låg och tittade på teven svävade några sekunder en meter över soffan när jag skulle mäta utan att kontrollera nivån med en utskällning som följd...

Matrojig ger 3 watt ut. Jag har lagt nivån i systemet så att den inte har mer att ge före klippning. Men, 3 watt skapar mycket mer ljud än vad jag minns, lätt att bli lomhörd för de som inte redan är det. En 3 kHz ton ut med 3 watt är mer än man klarar en meter ifrån.

[jonasp]

Grymt kul projekt! Ska du integrera designen på kretskort nu?

[xmag]

Grymt kul projekt! Ska du integrera designen på kretskort nu?

Ja, mitt mål är att med nästa version tillhandahålla kretskort. Men den kommer att vara försedd med starkare förstärkare och lite annat. Men först skall jag lära mig att använda något kretskortsprogram så att jag enkelt kan beställa färdiga kretskort genom programmet. Det kan alltså ta lite tid innan jag har ett kretskort.

[xmag]

Om jag inte upptäcker några fel eller sådant jag vill ändra är Matrojig nu färdig. Jag börjar med att visa bilder på hur den slutligen (nästan) ser ut:



Fram:

710.jpg (139.9 KiB) Visad 4123 gånger

720.jpg (148.84 KiB) Visad 4123 gånger

Bak:

730.jpg (162.48 KiB) Visad 4123 gånger

Jag skrev att den nästan kmmer att se ut så här. Vad jag menar med "nästan" är att brickan med skruv inte skall vara där. Jag tänkte först använda en "booster"-knapp men kom sedan på andra tankar och fick den att avge hög nivå med låg distorsion utan "booster". Hålet täcks nu av brickan.

740.jpg (129.92 KiB) Visad 4123 gånger

760.jpg (117.26 KiB) Visad 4123 gånger

770.jpg (143.54 KiB) Visad 4123 gånger

[xmag]

Lite data för Matrojig:

2022-02-05 Brus vid -30dB utgång.png (30.61 KiB) Visad 4112 gånger

2022-02-05 THD vid -30dB utgång.png (33.63 KiB) Visad 4112 gånger

2022-02-05 Brus+THD vid -30dB utgång.png (45.68 KiB) Visad 4112 gånger

2022-02-05 Frekvens och fas 2 - 20kHz.png (15.9 KiB) Visad 4112 gånger

2022-02-05 Wattenfall med -40dB som golv det räcker för att mäta högtalare.png (34.05 KiB) Visad 4112 gånger

Blev drabbad av svengelska= Wattenfall...

2022-02-05 Spektrogram.png (38.99 KiB) Visad 4112 gånger

2022-02-05 oscilloskop 16Hz.png (83.2 KiB) Visad 4112 gånger

2022-02-05 oscilloskop 1kHz.png (94.17 KiB) Visad 4112 gånger

2022-02-05 oscilloskop 20kHz.png (104.79 KiB) Visad 4112 gånger

Skillnaden mellan kurvorna är tidsskillnad mellan signal ut och signal in. Det synkroniseras rätt av REW när man mäter (om man ställt in synkroniseringen)..

Oscilloskopmätningarna är på Line in och Line referens

Alla mätningar följer REW - ljudkort (Line out R) - slutsteg - ljudkort (Line in R och Line in L som är referens)- REW
.
.
.

[xmag]

Matrojig är nu färdig med byggmanual mm.

Jag orkar inte posta så mycket bilder som det är i manualen så ni får hålla tillgodo med länkarna:


https://www.xmag.se/matrojig-del-1-design/
https://www.xmag.se/matrojig-del-2-stammer-kopplingsschemat/
https://www.xmag.se/matrojig-del-3-kopplingsschema/
https://www.xmag.se/matrojig-del-4-bygga/
https://www.xmag.se/matrojig-del-5-bygga-mikrofonforstarkare/
https://www.xmag.se/matrojig-del-6-montera-ljudkort-i-ladan/
https://www.xmag.se/matrojig-del-7-bygga-fardigt-panelerna/
https://www.xmag.se/matrojig-del-8-montera-slutsteget-i-ladan/
https://www.xmag.se/matrojig-del-9-montera-mikrofonforstarkaren-i-ladan/
https://www.xmag.se/matrojig-del-10-loda-ledningar-pa-frontpanelen/
https://www.xmag.se/matrojig-del-11-loda-ledningar-i-ladan/
https://www.xmag.se/matrojig-del-12-konvertera-nataggregatet/
https://www.xmag.se/matrojig-del-13-funktionskontroll/
https://www.xmag.se/matrojig-del-14-installning/
https://www.xmag.se/matrojig-del-15-matmanual/

[xmag]

Postar bara kopplingsscheman:

SKISSA PÅ SIGNALVÄGAR:

01-signalvägarna-frekvensmätning.png (10.17 KiB) Visad 4080 gånger

02-signalvägarna-impedansmätning.png (9.58 KiB) Visad 4080 gånger

03-signalvägarna-kalibrering.png (8.63 KiB) Visad 4080 gånger

[xmag]

KOPPLINGSSCHEMAN:

10-kopplingsschema.png (22.83 KiB) Visad 4080 gånger

30-kopplingsschema-kalibrering.png (22.93 KiB) Visad 4080 gånger

40-kopplingsschema-frekvensmätning.png (22.73 KiB) Visad 4080 gånger

50-kopplingsschema-impedansmätning.png (22.87 KiB) Visad 4080 gånger