Isidor skrev:Jag skulle kunna gräva ner mig i en förklaring av det där en stund om nån är intresserad....?
Jag är intresserad av lite mer detaljer kring konceptet som alltid verkat spännande men som i mitt tycke uppvisat ganska begränsade fördelar i praktiken. Omvänd mig!
Dåskavise vad jag kan göra. Jag tar det lite från början så att kanske någon mer än du hänger med...
Om vi börjar den intuitiva vägen, så vet många att ett elements Qts beror av den elektriska sidans resistans. Det funkar så här:
Om man kortsluter ett fritt liggande element och trycker med handen på konen så genereras det ju en ström i talspolen och det blir därmed värmeutvecklig i den. Den mekaniska resistans som uppstår pga detta är mycket verklig och känns faktiskt med handen. Prova att känna skillnaden på ett kortslutet och ett icke kortslutet element så får ni se! Av detta kan man förstå att att högtalarens resistiva förluster och därmed dess Qts påverkas av en eventuell serieresistans på den elektriska sidan. Detta påverkar ju strömmen som genereras.
Det som Kalle Ståhl gjorde 1976 när han gjorde exjobb hos oss (före min tid) var att han såg till att det på den elektriska sidan fanns reaktiva komponenter förutom den resistiva (talspoleresistansen). Kopplar man dessa på ett smart sätt så kan man påverka även de reaktiva delarna (massa och fjädring) på den mekaniska sidan. Intuitivt kan man se det som att när man knuffar på konen med handen så genereras det en ström i en kondensator, och detta kommer att kännas som en massa för handen. På samma sätt blir en spole en fjädring.
Så genom att välja en smart koppling på den elektriska sidan kommer man att känna en mekanisk impedans med handen, som kan vara nåt helt annat än den verkliga mekaniska impedansen för kon och fjädring. Man blir samtidigt väldigt fri att välja den mekaniska impedansen via elektriska komponenter i stället för att bara ta det som bjuds.
Det var den intuitiva förklaringen. Ska man gå på djupet med detta måste man ta till mekanisk-elektriska analogier och scheman. Den som vill läsa på om såna kan läsa här
http://www.speech.kth.se/courses/1400/analogier.pdf.
Omvandlaren i den vanliga elektrodynamiska högtalaren kan betraktas som en gyrator om vi använder impedansanalogier. Gyratorn är ett märkligt element som knappast låter sig förstås på annat sätt än via de formler som talar om hur den fungerar. För att ta reda på hur en impedans på den mekaniska sidan av gyratorn ter sig på den elektriska sidan, och omvänt, kan man "trycka igenom" impedanserna genom den. Ett nät måste då dualtransformeras och komponenterna byter karaktär. Det låter krångligt, men är egentligen rätt enkelt. En kondensator blir en spole, en spole blir en kondensator, en resistor blir en konduktor (som ju också är en resistor), en strömgenerator blir en spänningsgenerator, en spänningsgenerator blir en strömgenerator, en seriekoppling blir en parallellkoppling, och en parallellkoppling blir en seriekoppling. Allt blir "tvärt om". Tex kan vi se resultatet av detta i den elektriska impedansen för ett högtalarelement som ju motsvarar en parallellkrets, trots att den mekaniska impedansen är en seriekrets. Det är resultatet av en dualtransformation av den mekaniska seriekretsen över till den elektriska sidan.
Nå, om vi nu tar den vanliga kopplingen av en högtalare,
kan vi "trycka igenom" talspoleresistansen och spänningsgeneratorn till den mekaniska sidan. Då får vi en strömgenerator (eller egentligen en hastighetsgenerator) i parallell med en konduktans.
Om vi via thevenin och norton gör om dessa till en spänningsgenerator i serie med ett motstånd ser vi att talspoleresistansen påverkar det mekaniska Q-värdet på exakt samma sätt som de verkliga mekaniska förlusterna.
För att förstå hur vi ska lyckas koppla dit en spole och en kondensator för att ändra massa och fjädring så tar vi och inser att det vore bäst om de satt i parallell på den elektriska sidan, eftersom de efter dualtransformationen då skulle bli en seriekrets. Det blir lite komplicerat att ha kvar talspoleresistansen, så vi börjar med att ta bort den med en negativ resistans.
Vi ritar alltså spänningsgeneratorn och talspoleresistansen så här, vilket är fullständigt ekvivalent.
Kopplat på högtalaren ser det ut så här
Vilket är helt ekvivalent med detta
Om vi tar denna krets och "trycker igenom" de elktriska delarna genom gyratorn kommer resistansen att hamna direkt i serie med de mekaniska komponenterna, utan hjälp av thevinin och norton.
...och den var identisk med den fjärde bilden uppifrån, himla tur.
Nu inser vi också var spolen och kondensatorn ska sitta för att påverka massan och fjädringen, de ska sitta i parallell med motståndet på den elektriska sidan.
...för om vi trycker hela den kretsen igenom gyratorn ser schemat ut så här.
Hoppsan, nu har vi alltså en extra massa, fjädring och resistans
på den mekaniska sidan! Konen verkar alltså skenbart tyngre, fjädringen styvare och resistansen segare.
Vi ska alltså bygga en förstärkare med en sån här utimpedans
och gör vi det så blir vi enkelt uttryckt helt fria att välja fs, Vas och Qts.
Visst är det smart?
Det vi har byggt är alltså ett
system inklusive förstärkare, som ska jämföras med ett konventionellt system med en vanlig förstärkare och högtalare. ACE-systemet har flera fördelar, en är att vi kan tex välja Vas liten, då blir lådan mindre.
Systemet kommer att uppföra sig precis som ett system i en större låda med större Vas. Däremot kommer man i snittet mellan högtalare och förstärkare att se en bashöjning. Denna höjning är precis vad som skulle behövas för att kompensera att det fysiska elementet egentligen sitter i en för liten låda. Skillnaden mot öppen kompensation är att ACE liksom fixar rätt höjning, och har man problem med elementtoleranser och annat så gör det inget. Det är tom så att om någon av de mekaniska komponenterna är lite olinjära så lägger ACE på motdist, alldeles av sig själv, som minskar den totala distorsionen. Den totala fjädringen domineras ju nu av en elektrisk komponent, som oftast är mycket linjärare än en verklig fjädring. Hela systemet har alltså en linjärare fjädring och det syns i snittet som "motdistorsion" på den elektriska signalen.
Finns det inga problem då? Jo, kom ner på jorden nu Svante, visst gör det det. Eftersom kraftfaktorn Bl ingår i de skenbara mekaniska komponenterna så blir ACE känsligt för olinjäriteter i Bl. Det blir också känsligt för talspoleinduktansen, som jag har utelämnat ovan, speciellt för olinjäriteter i talspoleinduktansen. Det är därför som tidiga ACE-moduler hade ett element bakvänt. Då släcker man alla jämna deltoner. Sen kan förstås inte ACE göra något åt fysikaliska begränsningar i Xmax och den kan förstås inte göra Sd större. De stora fördelarna ser jag i att lådan kan göras mindre, alt fler element kan sättas i en låda med given storlek, samt distorsionsminskningen.
Jag tycker i alla fall att det är en elegant ingenjörsmässig snilleblixt av KES, och skulle nån gång vilja bygga en sån här pryl.
Jag kanske ska tillägga att jag inte har något med Audio Pro att göra. Jag låter kanske lite som en försäljare, och det är inte ofta, men det beror på att jag tycker verkligen att det här är smart, tekniskt.
Puh, det blev visst långt... Hoppas nån mer än du hängde med, Isidor.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.