Измерение АЧХ динамиков в домашних условиях

[Dimonos]

Приветствую! :smile:

Есть некое чувство, что люди занимающиеся измерением АЧХ в домашних условиях в городе присутствуют. И делают это на свой страх и риск в одиночестве.

Давайте пробовать вместе.

 

Информация по этому поводу есть, написаны статьи, обсуждается на форумах. Все равно нужна практика, личный опыт, которым я и прошу поделиться.

 

Начну с себя.

Все написанное ниже, мои умозаключения, логические и не логические, основанные на прочтенном в литературе и в Интернете, на основании общения и путем практических опытов. Поэтому ошибки могут иметь место быть, куда ж без этого.

 

Цель: Получить представление об АЧХ динамиков или акустики визуально (в графическом виде).

Применить эти представления на практике.

 

Приборы:

Микрофон- самое проблематичное. Лучше всего, конечно измерительный микрофон, с калиброванной АЧХ. Из покупного доступного, решение пока только одно Behringer ECM8000.

Но не каждый выложит требуемую сумму за удовольствие попользоваться данным девайсом а потом положить его на полку. Только если измерения проводятся постоянно и требуется высокая точность. К тому же к такому микрофону нужен предварительный усилитель с балансными входами.

В остальных случаях можно воспользоваться любым достаточно честным микрофоном конденсаторного или электретного типа. МКЭ-3 к примеру, или что наковырять из телефонов Панасоник и др..

АЧХ микрофона, даже не очень правильного, все равно на порядок лучше АЧХ динамика, поэтому не стоит доводить все до абсолюта и мучиться по этому поводу.

Даже с помощью "говеного" микрофончика и простого ПО можно получить не бесполезные результаты . Доказательства этому есть. К микрофону желательно спаять микрофонный усилитель.

 

Усилитель для динамика- подойдет любой усилитель с более менее ровной АЧХ. Или сделать специально или применить готовый. Тембра вывести в ноль( и проверить). Хотя бы с помощью той же RMAA.

 

Компьютер с присутствием звука- обязательный атрибут . Звуковая карточка может быть любая,

не обязательно суперклассная. Современные интегрированные звуковухи имеют ровную АЧХ в диапазоне от 10 Гц до 16-20кГц, что вполне достаточно. Небольшая волнистость вверху не имеет значения.

 

Остальное по желанию, вкусу и возможностям.

 

Програмное обеспечение:

RMAA- простая утилита для измерения. Ее задача не АЧХ, но это тоже присутствует. Скажем как бонус. Для начала сгодится. Несмотря на 3-х октавное сглаживание полученного результата, польза есть. Использовать нужно 6.ххх версию, там есть режим моно (микрофон то один).

RMAA - Руководство пользователя _https://www.radiolamp.ru/rl-program/rmaa/user.php

 

Arta-более сложная штуковина, может по отзывам очень многое. Шароварная. Работает без лекарства, но откусывает в таком демо режиме от нижней частоты измерений по чуть чуть вверх.

Только вчера осознанно установил, и больше сказать пока ничего не могу. Надо разбираться.

Инструкция в виде статьи _https://www.cxo.lv/soft/comsoft/92-artasoftwarecomplex

 

audio Tester( версии 2.2с)- чем то похож на Арту по функционалу. Что то он у меня глючит с определением звуковых устройств. Но теоретически вполне работоспособная штука.

 

LspCAD ( 5-тых версий)- программа заточенная под расчет акустики в различных сочетаниях. Расчет как боксов (ящиков) так и фильтров (пассивных и активных). Прилагаемый (дополнительно и отдельно) модуль justMLS позволяет мерить АЧХ. Результаты измерений понимает LspCAD . Все вместе позволяет проектировать АС с учетом АЧХ.

Есть автоматический оптимизатор.

Более менее освоил. Но далеко не все.

Руководство Пользователя по justMLS justMLS_RUS.rar

К сожалению justMLS без LspCAD не работает. А вот для просмотра снятых АЧХ есть програмка FRD Viewer 3.0.

 

LoudSpeaker LAB 3 (LspLAB)- программа которой по моему мнению пользуются многие (большинство) именно для замеров АЧХ. Посложнее модуля justMLS, но зато и возможностей больше. Файлы этой программы понимает LspCAD.

Пока только установил и почитал инструкцию. Когда окончательно освою justMLS, перейду сюда.

Инструкция по работе с LspLAB _https://cxo.lv/soft/comsoft/55-lsplabf

 

Пока как то так, потихоньку мучаю justMLS и LspCAD. Микрофон старый МКЭ-3 + предусилитель на транзисторах с питанием от кроны. Стойка для микрофона от фотовспышки.

[Гость victors]

Дмитрий, спасибо за запуск важной темы, имеющей прикладное значение.

 

Читая мануал ARTA в части измерения АЧХ от микрофона, обнаружил интересную фичу.

Если есть рисунок АЧХ микрофона, и подписано, на сколько дб падает чуствительность на частотах (например)10, 12, 16 КГц, можно вручную, в блокноте Винды, собрать файл поравок, приделать к нему правильное расширение и скормить ARTA. Тогда, где у микрофона спад, АЧХ динамика, отображаемая на экране, будет подниматься пропорционально.

 

Себе, для "чистовых" опытов с компьютерным анализом, купил электретный микрофонный капсюль HMO0603A-60 от компании JLW - к нему есть график чуствительности и достаточно ровная АЧХ). МУ к нему пока не делал. Пользуюсь сейчас безродным электретником от китайского магнитофона, который переделан в схему истокового повторителя и простой двухтранзисторный МУ с питанием от "Кроны". Сигнал на динамик подаю с самодельного ГКЧ, УМ там встроенный.

[Dimonos]

Дмитрий, спасибо за запуск важной темы, имеющей прикладное значение.

Не за что.

Если есть рисунок АЧХ микрофона, и подписано, на сколько дб падает чуствительность на частотах (например)10, 12, 16 КГц, можно вручную, в блокноте Винды, собрать файл поправок, приделать к нему правильное расширение и скормить ARTA. Тогда, где у микрофона спад, АЧХ динамика, отображаемая на экране, будет подниматься пропорционально.

Такое есть и в других программах. Для этого нужно испытуемый микрофон сравнить с образцовым.

Если такая возможность есть, проблема АЧХ капсуля или микрофона отходит на 2 план.

Сигнал на динамик подаю с самодельного ГКЧ, УМ там встроенный.

Непонятно зачем Вам генератор качающей частоты, это получается измерения вручную по точкам? Как мой тезка рисовал на листке бумаги?

В программах сигнал есть свой. Когда типа ГЧК, когда импульсный.

Если только использовать как УМ.

 

Виноват, ступил. Наблюдаете наверно на экране осцилографа? На компьютере же намного удобнее.

Изменено 17 Февраля, 2012 в 06:18 пользователем dimonos

[Гость victors]

Дмитрий, всё верно, Я ARTA - LIMP поставил и освоил только мечсяц на зад, а до этого ТС параметры через миливольтметр, по наставлению Шихмана, а АЧХ на осциллографе смотрел.

[Dimonos]

Виктор, можете поставить RMAA и замените ею свой ГКЧ. Программа настолько простая, что дальше некуда.

Есть русский язык.

Изменено 17 Февраля, 2012 в 18:36 пользователем dimonos

[al ex]

Тоже очень интересуюсь данной темой. Есть возможность изредка брать измерительный микрофон DBX, программа SpectraLAB, при настройке крссовера трехполосной АС была замечена значительная зависимость результатов измерений от расположения микрофона. Предполагаю, что большие погрешности привносит незаглушенная комната и неоптимальное расположение в ней испытываемых АС и микрофона. (Причем, эта погрешность практически сводит на нет прилагаемые усилия для выравнивания АЧХ).

По этому поводу задавал много вопросов, где только мог, но ответы были типа: читайте "хелпы"!

Кто-то из наших коллег упоминал о методе измерения "в ближнем поле", может, отзовется?

[Chugunov]

при настройке трехполосной АС была замечена значительная зависимость результатов измерений от расположения микрофона.

По этому поводу задавал много вопросов, где только мог, но ответы были типа: читайте "хелпы"!

Правильно советовали.

Точный конкретный ответ можно получить только на точный конкретный вопрос.

Отвлекусь. У нас в МЭИСе некоторые преподаватели ставили пятерки за вопросы студентов. По вопросу часто можно понять, насколько человек "в теме".

Микрофон в штативе?

Расположение - это что? Расстояние? Угол? Что-то ещё?

Измерения шумом или свип-сигналом?

На каком расстоянии от пола и стен?

Наука начинается там, где начинаются измерения.

[Dimonos]

Тоже очень интересуюсь данной темой. Есть возможность изредка брать измерительный микрофон DBX, программа SpectraLAB, при настройке крссовера трехполосной АС была замечена значительная зависимость результатов измерений от расположения микрофона. Предполагаю, что большие погрешности привносит незаглушенная комната и неоптимальное расположение в ней испытываемых АС и микрофона. (Причем, эта погрешность практически сводит на нет прилагаемые усилия для выравнивания АЧХ).

По этому поводу задавал много вопросов, где только мог, но ответы были типа: читайте "хелпы"!

Кто-то из наших коллег упоминал о методе измерения "в ближнем поле", может, отзовется?

 

Саша, можно ли что сделать с измерениями в SpectraLAB? Кроме того как посмотреть на картинку?

Извини мне уже влом ставить все эти проги и разбираться с ними. , Т.е. ты мерил, потом подстраивал кроссовер вживую, потом перемерял и смотрел что получилось? Где то ентот SpectraLAB валяется. Когда то стоял...

потом за ненадобностью снес. Может стоит поставить?

Под словами " от расположения" имеется в виду расстояние до динамика, или все вместе( и расстояние и угол)?

 

В целом и общем я вопрос понял.

Комната вносит искажения. Зависит все, и растояние и размер и местоположение источника и микрофона.

Поэтому по Госту и др. стандартам все эти меряния должны проводиться в заглушенной камере.

 

Какой выход?

1-Извлечь выгоду из того , что есть. Микрофон слышит приблизительно то же, и что и уши в этой комнате. Т.е реальная АЧХ

колонок именно такая. С волнами на низах , пиками и провалами на средних. Тут надо искать явные аномалии. Обычно в местах стыка полос частот НЧ ВЧ. И пробовать их устранять. Сравнивать на слух.

 

2-Применить хитрость программ меряющих на импульсном сигнале. У них есть возможность выставить время измерения.

Если просто- прога вход микрофона перекрывает раньше, чем приходит отраженный сигнал от стен помещения.

Так же практикуется измерения с двух трех расстояний: вплотную к динамику, от 15-40 см, и 1метр.

Расстояния не так важны, скажем 1 метр требует стандарт, поэтому и 1м. Остальные длины тоже.

Нужно получить несколько АЧХ с минимумом аномалий в требуемом диапазоне частот, потом эти АЧХ склеить по частотам.

Результат будет близок к измерения в заглушенной камере.

 

Саша поставь микрофон почти вплотную к дину (расстояние до колпачка 1-3мм) и измерь. Получишь красивую АЧХ данного динамика. У отдельно висящего дина( без оформления) даже низкие проявятся.

Изменено 17 Февраля, 2012 в 22:50 пользователем dimonos

[al ex]

Я не расхваливаю Спектру, она мне досталась давно и почти легально.

Измерял свипом, микрофон ставил в метре от колонки, естественно на микрофонной стойке. Микрофон ненаправленный. Посреди комнаты, обстановка стандартная-диван, стулья, стол, ковер и т.п. Выравнивал АЧХ на частоте раздела НЧ и СЧ, пришлось НЧ-дину расширить диапазон вверх (уменьшил емкости в НЧ-фильтре). Потом немного изменил положение микрофона (приподнял вверх),и кривульки стали другими. Думаю, что в заглушенной камере все выглядело бы еще по-другому.

 

Но все равно сдаваться не будем! Дмитрий, я с Вами полностью согласен- дело нужное и важное. Нашел перевод инструкции, правда, корявый, но разобраться можно.

[Dimonos]

Я не расхваливаю Спектру, она мне досталась давно и почти легально.

Да я вроде и не ругаю. Просто она в данный момент не установлена.

Измерял свипом, микрофон ставил в метре от колонки, естественно на микрофонной стойке. Микрофон ненаправленный. Посреди комнаты, обстановка стандартная-диван, стулья, стол, ковер и т.п

Все измерительные микрофоны ненаправленные. Все у Вас в принципе правильно. По оси одно, при смещении на угол , другое. Попробуйте померить как я написал выше-вплотную к динамику( это ближнее поле и есть).

В заглушенной камере убрались бы только переотражения комнаты, при смещении микрофона была бы похожая картина.

 

Саша, если Спектра не может мерить акустику импульсным сигналом , есть смысл поставить RMAA. Там тоже самое.

И намного проще. Или пользоваться двумя, хотя бы для сравнения.

[Dimonos]

Желающих мало. Жаль.

 

Пару картинок:

Даже при довольно простом измерении в RMAA ( при всех недостатках) можно получить правдивые и применимые на практике результаты. Сигнал-свип тон.

АЧХ 5ГДШ-4 по оси на расстоянии 20 см

 

Тот же самый дин, но микрофон вплотную (ближнее поле)

 

Теперь широко распространенный, и используемый в поделках раннее дин 10ГД-34

 

Сравните АЧХ 10ГД34 с известными графиками из литературы. Почти одно и то же.

[al ex]

Дмитрий, я с Вами, только вот динамики от Мастера придут, и промеряем...

Картинок было много, только не догадался архив сделать.

Есть тайная мечта-научиться наблюдать фазо-частотные зависимости, я думаю, здесь поле непаханное. Может, кое-что из того, что заметно на слух, найдет свое "приборное" подтверждение?