Cumulative spectral decay что это
Акустические измерения (Часть 2.)
Переходим на вкладку Periodic Noise меню Impulse response measurement и выполняем требуемые установки. Я установил такие (Figure 29):
Включаем генератор шума нажатием кнопки Generate и регулировкой чувствительности устанавливаем уровень входного сигнала в диапазоне -20…-10 dB. Напоминаю, что используется только левый канал, к которому подключен микрофон. По завершению установки выключаем генератор повторным нажатием кнопки Generate. Теперь запускаем измерения нажатием кнопки Record. После завершения процесса измерений возвращаемся в окно импульсной характеристики (автоматически, либо самостоятельно).
Теперь самое время рассказать более детально о главном недостатке одноканальных измерений - неопределенной опорной позиции курсора. С одной стороны никаких проблем - устанавливаем курсор перед импульсом, а маркер в максимум импульса и получаем задержку для расчета ФЧХ. Это так, но некорректная установка курсора резко проявляется на графике кумулятивного затухания спектра (Cumulative Spectral Decay). Вот как раз с помощью него мы и определим опорную позицию курсора. Насколько такой метод корректен, можно будет сделать вывод позже на основании результатов измерений двухканальным методом. Итак, смотрим на получившийся график импульсной характеристики (Figure 30).
Сейчас курсор установлен в позицию 0 ms (0 samples), так и оставляем. Маркер устанавливаем сразу после импульса. Я установил на отметке 4.646 ms. Чтобы избежать присутствия в сигнале ранних отражений, не устанавливайте маркер слишком далеко. Оптимальное временнОе окно - 4. 5 ms. Нажимаем кнопку с буквами CS на панели инструментов или выбираем в меню Analysis - Cumulative spectrum. Откроется окно Cumulative Spectrum Setup (Figure 31). Этот график сокращенно называют CSD (Cumulative Spectral Decay).
Галочка Log frequency axis отмечается, если требуется логарифмическая шкала частотного диапазона. Галочка Remove antialiasing range включает фильтрацию составляющих частотного диапазона в области Fs/2. dB range (10 - 70) и Maximum frequency (Hz) устанавливают соответственно отображаемый на экране динамический диапазон и верхнюю частоту. Поле Smoothing устанавливает сглаживание, а галочка Use FR compensation задействует компенсацию АЧХ, установленную в меню Setup - FR compensation (по понятным причинам я об этом меню не рассказывал). В правой части окна верхнее поле переключает тип анализа. При работе с импульсным откликом автоматически устанавливается тип Analyse as CSD using apodizing window. В поле FFT length (in samples) устанавливается количество сэмплов в блоке FFT. В случае если длина временнОго окна в сэмплах меньше FFT lenght/2, при запуске анализа программа выведет предупреждение. В поле FFT block shift (in samples) указывается длительность временнОй шкалы в сэмплах, а в поле Max. number of FFT blocks - количество блоков FFT, входящих во временнУю шкалу. В поле Apodizing window rise time (0.02-1ms) указывается время открытия и закрытия окна анализа. Величина 0.2 ms - это некоторый оптимум при анализе характеристик как в области низких, так и в области высоких частот. Производим установки и нажимаем OK.
Если наблюдается картина, подобная изображенной на графике Figure 32, необходимо увеличить временнУю шкалу (FFT block shift).
При использовании корректных настроек CSD, график должен выглядеть подобным образом (Figure 33).
По графику видно наличие блоков FFT с одинаковым содержимым. Это следствие некорректной установки курсора в окне импульсной характеристики - позиция курсора находится слишком рано по отношению к импульсу. Если же установить курсор в такую позицию, которая "отсечет" полезные данные, в окне CSD будет происходить анализ самих резонансных процессов, без сигнала их порождающего. Отразится это и на графике АЧХ. Поскольку на графике Waterfall не слишком удобно выражена временнАя шкала, предлагаю переключиться на сонограмму - в поле Mode выбираем Sonogram (Figure 34).
Здесь более наглядная временная шкала. Чтобы улучшить разрешение, я отмечаю галочку Grid, а в настройках CSD устанавливаю меньшую временнУю шкалу. Изменили настройки, выводим график (Figure 35).
Видно, что спектр сигнала не содержит изменений до приблизительно 2.74 ms. Это и есть искомая позиция курсора. Закрываем окно.
В окне импульсной характеристики устанавливаем курсор в позицию 2.74 ms (около этого значения), а маркер - в максимум импульса, получив тем самым значение задержки (Figure 36).
Здесь я сделаю небольшое отступление по поводу максимума импульса. Как можно видеть выше, положение максимума импульса можно принять другим, если "развернуть" импульсную характеристику на 180 градусов. В таком случае максимум импульса окажется чуть дальше по времени. Это некорректная установка и она обязательно отразится на фазовой характеристике. Чтобы убедиться в том, что импульсная характеристика имеет "положительный" отклик, воспользуемся графиком переходной характеристики. Нажимаем на панели инструментов кнопку с надписью STEP, либо выбираем в меню Analysis - Step response. Откроется окно Step response (Figure 37).
Как можно видеть, переходная характеристика имеет "положительный" фронт. Если же переходная характеристика имеет "отрицательный" фронт (Figure 38), то необходимо в окне импульсной характеристики изменить фазу импульсного отклика с помощью кнопки Inv, расположенной на панели инструментов (либо через меню Edit - Invert). Можно провести повторное измерение, изменив полярность подключения динамика, либо повторное измерение с установленной галочкой Invert phase of input channel в окне Impulse response measurement.
Возвращаемся к окну импульсной характеристики. Установили курсор, маркер и получили значение задержки. Теперь устанавливаем с помощью маркера окно измерений (Gate) около 4…5 ms (Figure 39).
Открываем окно CSD, производим установки и смотрим результат (Figure 40).
Убедиться в том, что график CSD отображается корректно, можно посмотрев график АЧХ (Figure 41).
Возвращаемся в окно импульсной характеристики. Установка курсора произведена, задержка рассчитана, теперь можно выбрать позицию маркера, определив тем самым окно измерений и нижнюю граничную частоту при анализе характеристик. Сейчас у меня произведено измерение в ближнем поле, поэтому я могу установить окно измерений длинным - около 50 ms - и получить при анализе нижнюю граничную частоту 20 Hz. Но когда производятся измерения в дальнем поле, либо помещение обладает неудовлетворительными акустическими свойствами, окно измерений желательно ограничивать еще до прихода первых отражений. Как их распознать в окне импульсной характеристики, я покажу на примере результата измерения ВЧ излучателя в дальнем поле (Figure 42).
На изображении Figure 42 курсор установлен в позицию, которая отображает границу чистого импульсного отклика. После курсора следуют отражения - ранние и поздние. Ранние отражения очень хорошо видны как повторяющийся три раза импульс. Поздние отражения имеют существенно бОльшую амплитуду, в редких случаях даже сравнимую с амплитудой главного импульсного отклика.
Итак, определяем окно измерений. Я установил 56.594 ms (5433 сэмпла). Теперь можно переходить к анализу результатов измерений и их экспорту в формат, поддерживаемый CAD-системами. Импульсную характеристику можно сохранить в формате Arta (*.pir), либо экспортировать в текстовый формат. Для анализа доступны следующие графики: АЧХ, ФЧХ, ГВЗ, ПХ, график зависимости энергии импульса от времени, кумулятивное затухание спектра и график распада. Для графиков АЧХ, ФЧХ и ГВЗ есть дополнительные меню, позволяющие просмотреть графики без сглаживания и меню с возможностью построения графиков с использованием двух временнЫх окон.
Кнопка с буквами FR, расположенная на панели инструментов, открывает меню Smoothed frequency response (через меню - Analysis - Single-gated smoothed Frequency response/Spectrum) - Figure 43.
Внизу слева расположены кнопки Mag, M+P, Ph и Gd. С помощью них открываются графики соответственно АЧХ, АЧХ+ФЧХ, ФЧХ и ГВЗ. Справа в поле Smoothing из списка выбирается характеристика сглаживания. Щелчок правой кнопкой мыши на графике открывает экранное меню, где можно установить динамический и частотный диапазоны измерений. В меню File - Export… возможен экспорт результатов измерений в текстовый формат. Меню Overlay управляет слоями с кривыми. Можно "закрепить" на графике кривую для построения комбинированного графика. Например, для сравнения АЧХ на главной оси и с отклонением от оси (Figure 44).
С помощью пункта меню Edit - Scale level производится нормализация кривых (на приведенном выше графике кривые сначала нормализованы на частоте 100 Hz и только потом совмещены). Меню LF box diffraction служит для компенсации так называемого "баффла". Фазовая характеристика может быть отображена как минимальная фаза (Minimum phase), избыточная фаза (Excess phase) или измеренная фаза (галочки с минимальной и избыточной фазы сняты). Активирование пункта Unwrap Phase отключает на графике ФЧХ "переворот" фазы при достижении значения -180 или 180 градусов. ГВЗ может быть рассчитано из избыточной фазы (пункт Excess group delay активирован) или из измеренной фазы (Excess group delay не отмечен).
Графики АЧХ, ФЧХ и ГВЗ возможно вывести с использованием комбинированного метода с двумя временнЫми окнами (Analysis - Dual-gated smoothed frequency response или кнопка с буквами 2FR на панели инструментов). Для этого в меню Setup - Analysis parameters (Figure 5) в полях Gate1 и Gate2 необходимо указать длительность каждого окна. В поле Gate1 возможна установка значений из диапазона 5…60 ms, а в поле Gate2 - 70…300 ms.
Меню Analysis - Unsmoothed DFT frequency response/Spectrum или нажатие кнопки с буквами DFT на панели инструментов позволяет просмотреть графики АЧХ, ФЧХ и ГВЗ без сглаживания (Figure 45).
График распада (в меню Analysis - Burst decay или на панели инструментов кнопка BD) выглядит очень похожим на график CSD. Отличие их заключается в методе анализа. Разработчики Arta Software рекомендуют анализировать оба графика. В общем-то, по графику кумулятивного спектра хорошо видно наличие резонансов, но именно ярко выраженные резонансы нагляднее отображаются на графике Burst Decay (Figure 46 и Figure 47).
Для оценки нелинейных искажений динамика, можно провести измерение зависимости уровня нелинейных искажений от частоты (меню Analysis - Frequency response and distortions). Для этого сначала переходим в меню Setup - Analysis parameters и в поле FFT length выбираем значение 131072. В окне Impulse response measurement переходим на вкладку Sweep. Если задействован двухканальный метод измерений, отключаем его и устанавливаем галочку Center peak of impulse response. В поле Sequence length выбираем значение 128k. Запускаем процесс измерений. Для примера, ниже (Figure 48) показан график нелинейных искажений широкополосного динамика 4А28 при подводимой мощности 1 Вт (3.464 v при нагрузке 12 Ом).
График отображает не суммарный уровень искажений, но отдельно гармоники. Если требуется знать THD, придется самостоятельно перевести децибелы в проценты и вычислить коэффициент гармоник. Ради интереса я проделал данную процедуру и получил следующие результаты. THD на частоте 100 Hz составляет 1.5347%, на частоте 1 kHz - 1.9369%, на 10 kHz - 2.1475%.
Измерение параметров TSP и акустические измерения с помощью Arta Software. Часть 5.Акустические измерения (Часть 3.)
Теперь о двухканальных измерениях. Производим подключение оборудования по схеме Figure 28. В меню Setup - Calibrate devices (Figure 4) производим установку напряжения на выходе усилителя, а в меню Record - Impulse response/Signal time record (Figure 6) на вкладке Periodic Noise устанавливаем уровни входных сигналов в диапазоне -20…-10 dB. При двухканальных измерениях Arta может самостоятельно определять задержку для расчета фазы. Я пользуюсь автоматическим расчетом только в том случае, если в окне импульсной характеристики невозможно определить положение максимума импульса. Это бывает, когда измеряется НЧ динамик с подключенным ФНЧ. Определение задержки производится в другом окне Arta - Dual channel - frequency response. Чтобы переключиться к нему, в меню Mode необходимо выбрать Dual channel - frequency response или на панели инструментов нажать кнопку с буквами Fr2. Окно Impulse response сменится (Figure 49).
Меню настроек несколько отличаются от тех, что доступны при работе в окне импульсной характеристики. Некоторые поля служат для настройки программы при работе с анализатором спектра, поэтому при описании я буду пропускать эти поля.
Переходим в меню Setup - Measurement (Figure 50).
В поле FFT size указываем размер блока FFT - 16384, в поле Sampling rate - частоту дискретизации. Отмечаем галочку Phase, а в поле Prefered input channel выбираем канал, к которому подключен микрофон. В поле Propagation delay обязательно устанавливаем значение 0. ОК.
На панели инструментов в поле Gen устанавливаем значение PN pink и проводим измерение (Figure 51).
Фазовая характеристика, из-за отсутствия величины задержки, отображается с ошибкой. Автоматическое определение задержки производится через меню Record - Crosscorrelation/delay estimation (Figure 52).
В поле Delay(ms) отображается значение задержки. Чтобы использовать это значение, достаточно нажать кнопку Accept. Происходит возврат в окно Fr2, где в поле Delay(ms) автоматически заносится значение задержки. Проводим измерение повторно (Figure 53).
Теперь фазовая характеристика измерена корректно. Запоминаем в буфере обмена значение задержки, указанное в поле Delay(ms), и переходим в окно импульсной характеристики (кнопка Imp на панели инструментов или в меню Mode - Impulse response/Signal time record). При переключении программа предложит преобразовать результат измерений Fr2 в импульсную характеристику (Figure 54).
Можно согласиться, можно отказаться. Это непринципиально, поскольку при конвертировании нарушается позиция, определенная как опорная для курсора при двухканальных измерениях. Поэтому измерение необходимо провести еще раз, но теперь уже через меню Record - Impulse response/Signal time record (Figure 6). Настраиваем поля для двухканального метода и проводим измерения. В окне импульсной характеристики опорная позиция курсора для двухканальных измерений определена точно - 300 сэмплов. Устанавливаем курсор в эту позицию, в поле Delay for phase estimation (ms) устанавливаем значение задержки, полученной при измерениях в Fr2. Осталось установить длину измерительного окна и можно приступать к анализу и экспорту (Figure 55).
Для сравнения, на графиках Figure 56 и Figure 57 представлены графики CSD при измерении соответственно одноканальным и двухканальным методами. На графике Figure 58 синим цветом показана ФЧХ при измерении двухканальным методом, красным - при одноканальном методе.
Надеюсь, материал, который я изложил, поможет в работе с программой. Он ни в коем случае не заменяет оригинальные справочные руководства, которые я рекомендую изучить всем, кто будет работать с программой. В этих руководствах содержатся ответы на 99% вопросов, которые возникают при использовании Arta Software.
Акустические измерения с помощью Arta Software
Сложность измерений электрических и акустических параметров динамиков часто подталкивает на отказ от данной процедуры и в последствии процесс создания АС происходит с ориентиром на простые формулы расчета, учитывающие только электрические параметры динамиков, да и то идеальных. Думаю, нет смысла лишний раз углубляться в рассказы о том, что результат в таком случае даже близко не оправдывает ожидания. Лукавить не буду, процесс измерений сложен, требует некоторого специального оборудования и, что очень важно, навыков работы с программами для проведения измерений. Мало просто измерить, нужно сделать это максимально объективно, и единственным ограничением при измерениях должна оставаться погрешность измерительного оборудования.
Для проведения измерений понадобится некоторое оборудование. Ниже перечислено то, что используется у меня:
1. Ноутбук Dell Inspiron 1720 с операционной системой Windows XP Professional x 86 и установленным программным пакетом Arta Software .
2. Звуковая карта E-MU 0404 USB.
4. Вольтметр В7-38.
5. Магазин сопротивлений Р33.
6. Микрофон измерительный Nady CM 100.
7. Стойка для микрофона. В ее роли выступает стойка от фотоаппарата, обладающая функциями наклона, поворота и регулировки высоты.
8. "Референсный" резистор (Rref), необходимый при измерениях импеданса. Я использую ПЭВ-10 номиналом 10 Ом. Измеренное сопротивление составляет 9.85 Ом.
9. Два кабеля с делителями, защищающими вход звуковой карты от опасных для нее величин напряжения. Делители распаяны внутри TRS-джека.
10. Микрофонный кабель XLR и несколько кабелей для соединения входов/выходов звуковой карты и ее соединения с усилителем.
Для проведения акустических измерений возможно использовать две схемы: одноканальную (Figure 27) и двухканальную (Figure 28).
Figure 27
Figure 28
Поскольку при двухканальных измерениях есть возможность автоматического расчета величины задержки, я начну описание с одноканального метода измерений. Какие действия необходимо произвести при двухканальных измерениях, расскажу чуть позже.
Переходим на вкладку Periodic Noise меню Impulse response measurement и выполняем требуемые установки. Я установил такие (Figure 29):
Figure 29
Включаем генератор шума нажатием кнопки Generate и регулировкой чувствительности устанавливаем уровень входного сигнала в диапазоне -20…-10 dB. Напоминаю, что используется только левый канал, к которому подключен микрофон. По завершению установки выключаем генератор повторным нажатием кнопки Generate . Теперь запускаем измерения нажатием кнопки Record. После завершения процесса измерений возвращаемся в окно импульсной характеристики (автоматически, либо самостоятельно).
Figure 30
Figure 31
Если наблюдается картина, подобная изображенной на графике Figure 32, необходимо увеличить временную шкалу ( FFT block shift ).
Figure 32
При использовании корректных настроек CSD, график должен выглядеть подобным образом (Figure 33).
Здесь более наглядная временная шкала. Чтобы улучшить разрешение, я отмечаю галочку Grid , а в настройках CSD устанавливаю меньшую временную шкалу. Изменили настройки, выводим график (Figure 35).
Figure 3 5
Видно, что спектр сигнала не содержит изменений до приблизительно 2.74 ms. Это и есть искомая позиция курсора. Закрываем окно.
Figure 36
Figure 37
Figure 38
Возвращаемся к окну импульсной характеристики. Установили курсор, маркер и получили значение задержки. Теперь устанавливаем с помощью маркера окно измерений (Gate) около 4…5 ms (Figure 39).
Figure 39
Открываем окно CSD, производим установки и смотрим результат (Figure 40).
Figure 40
Убедиться в том, что график CSD отображается корректно, можно посмотрев график АЧХ (Figure 41).
Figure 41
Figure 42
Итак, определяем окно измерений. Я установил 56.594 ms (5433 сэмпла). Теперь можно переходить к анализу результатов измерений и их экспорту в формат, поддерживаемый CAD-системами. Импульсную характеристику можно сохранить в формате Arta (*.pir), либо экспортировать в текстовый формат. Для анализа доступны следующие графики: АЧХ, ФЧХ, ГВЗ, ПХ, график зависимости энергии импульса от времени, кумулятивное затухание спектра и график распада. Для графиков АЧХ, ФЧХ и ГВЗ есть дополнительные меню, позволяющие просмотреть графики без сглаживания и меню с возможностью построения графиков с использованием двух временнЫх окон.
Figure 43
Figure 44
Figure 45
Figure 46
Figure 47
Figure 48
Figure 49
Меню настроек несколько отличаются от тех, что доступны при работе в окне импульсной характеристики. Некоторые поля служат для настройки программы при работе с анализатором спектра, поэтому при описании я буду пропускать эти поля.
Figure 50
На панели инструментов в поле Gen устанавливаем значение PN pink и проводим измерение (Figure 51).
Figure 51
Figure 52
В поле Delay(ms) отображается значение задержки. Чтобы использовать это значение, достаточно нажать кнопку Accept . Происходит возврат в окно Fr2 , где в поле Delay (ms) автоматически заносится значение задержки. Проводим измерение повторно (Figure 53).
Figure 53
Figure 54
Figure 55
Figure 56
Figure 57
Figure 58
Надеюсь, материал, который я изложил, поможет в работе с программой. Он ни в коем случае не заменяет оригинальные справочные руководства, которые я рекомендую изучить всем, кто будет работать с программой. В этих руководствах содержатся ответы на 99% вопросов, которые возникают при использовании Arta Software.
3 комментария: Акустические измерения с помощью Arta Software
А какая точность замеров импульсной характеристики и ватерфола при стандартной задержке ввода вывода данных на пк у более мощных до 6ти летней давности на стационарах это около 5м, а у более старых или ноутбуках это ещё больше
Кто нибудь поднимал на подставки или тумбы Technics SB-7000?
Там заводские как бы ножки есть. типо продумано
А от ножек стальных batrn не хуже чем от подушек?
Мне кажется, что большинство винтажных напольников с басом от даже 10-ки в обычной квартире желательно поднимать над полом сантиметров на 30 минимум.
Они всё-таки не на малогабаритные квартиры расчитывались. Любой классический напольник при простой установке "как есть, без двиганий и золотых сечений" потребует от 25 квадратов.
А тут такие монстрики
Они всё-таки не на малогабаритные квартиры расчитывались. Любой классический напольник при простой установке "как есть, без двиганий и золотых сечений" потребует от 25 квадратов.
Раньше на некоторых АС, особенно немецких, иногда писали желаемую квдратуру.
спосибо , стоят по золотому сечению.. вот какой бы спектрометр бы взять чтоб моды померить , а может достаточно компа и микрофона?
| Цитата |
|---|
| Sergey Abramov пишет: а может достаточно компа и микрофона? |
ARTA + измерительный конденсаторный микрофон + микрофонный усилитель + карта с хорошими входами (уровня карт на ENVY24).
На ебее можно за 6 долл взять капсуль Panasonic WM61A, на радиорынке обычный микрофонный усилитель на NE5532, питаемый от кроны 9В.
А вообще самое простое, чем можно проверить неравномерность по низам и резонансы в помещении - обычный синус скажем с 20 до 200 с линейным изменением частоты, чтобы было легко определить частоту во времени. Резонансы помещения это точно выявит.
ARTA Вам в помощь. Или LspCAD + JustMLS. ARTA мне нравится больше. Там и импеданс колонок с фазой можно быстро померять и сразу видно, насколько капризна акустика в плане нагрузки для усилителя, настроен ли фазоинвертор и т.д. Ну и АЧХ/ФЧХ белым или розовым шумом. Он даже Waterfall графики (cumulative spectral decay) умеет строить.
ARTA + измерительный конденсаторный микрофон + микрофонный усилитель + карта с хорошими входами (уровня карт на ENVY24).
На ебее можно за 6 долл взять капсуль Panasonic WM61A, на радиорынке обычный микрофонный усилитель на NE5532, питаемый от кроны 9В.
Tannoy от Рэкхема и Фонтейна до наших дней, Легендарный бренд, мифы и реальность
- Пока не воспользовался интернетом, не знал, что на свете столько идиотов. © Ст. Лем
Аргументы (словеса) - ничто, факты, в виде реального звучания - всё.
TANNOY Arden больше удаются простые, ненасыщенные музыкальные композиции звучащие со средним уровнем громкости. На низкой мощности, в сравнении с APM-4 наблюдалась нехватка нижнего баса, а на высокой громкости звуковые образы превращались в кашу. Также у TANNOY есть характерная окраска смягчающая верхние обертоны вокала, щипковые, перкуссию, предающая им небольшую шероховатость и вялость.*
Данный эффект в основном проявляется при одновременном присутствии в музыкальном сигнале низких и средних частот. Это скорее всего возникает из-за особенностей конструкции коаксиального драйвера. Где рупором для «высокочастотника» служит диффузор «басовика», который при появлении низкочастотной составляющей начинает колебаться, тем самым искажать высокие частоты . **
На фоне общей широкомасштабности и музыкальности TANNOY Arden, этот эффект не концентрирует на себе внимание. В целом музыка, исходящая из TANNOY Arden не менее увлекающая и эмоциональная, она насыщенна определёнными красками и звучит как-то по старому – «тепло и уютно». Особенно это благотворно сказывается на старых записях (не прошедших ремастеринг, пусть даже записанных на CD). TANNOY Arden помогает вернуться в 50-60х годы, в эпоху проигрывателей на 78 оборотов и 100% ламповой радиоаппаратуры.
_____________________________________________________
* Всё верно
**Вот ведь обязательно надо умничать по поводу рупора, один когда-то что-то сказал, все повторяют .
Ну и чего стоит это умничание , на фоне рисунка "перечницы" - ниже ?Дело как видно на рисунке, не столько в НЧ диффузоре, сколько в разных путях и количестве отражений ВЧ сигнала. Причём бОльшее количество отражений , у бОльшего количества отверстий. Чем дальше от цетра - тем больше и тем больше запаздывание.Если упрощённо, то имеем три поступления одного сигнала, разнящиеся как минимум по времени. А как обстоят дела с остальными аспектами сигнала, не возьмусь даже предполагать
- Пока не воспользовался интернетом, не знал, что на свете столько идиотов. © Ст. Лем
Аргументы (словеса) - ничто, факты, в виде реального звучания - всё.
| Цитата |
|---|
| Alex Mart пишет: Григорий, ужасы какие показываете (я про перечницу) прям хоть продавай свои. |
Если кто-то предложит иной вариант прохождения ВЧ сигнала в "перечнице", буду только рад .
Продавать не стоит, у каждого типа АС свои проблемы и не факт что меньше.
Весь мир - компромисс.
Да и откуда, в реальном мире взяться идеальному источнику
- Пока не воспользовался интернетом, не знал, что на свете столько идиотов. © Ст. Лем
Аргументы (словеса) - ничто, факты, в виде реального звучания - всё.
| Цитата |
|---|
| serg 1980 пишет: 1 Что-то мне подсказывает, что все на самом деле все не так прямолинейно, как на рисунке, 2 особенно учитывая разную компрессию драйверов. 3 Надо просто поставить рядом перечницу и тюльпан и заслушать. По крайней мере каши на верхах, о которой так красноречиво свидетельствует рисунок у перечницы нет, наоборот, звук хлесткий, четкий и разборчивый вне зависимости от насыщенности музыки. По крайней мере тюльпан, превосходящий по этим свойствам перечницу, не слышал. |
2. Честно говоря не думаю, что высокая компрессия является положительным фактором. Когда в 1990 году вышла серия DMT ( "тюльпан" ), они как раз гордились в том числе и тем, что уменьшили компрессию с 14 : 1 до 4 : 1.
3. Но прослушивание должно быть равнозначное : - одинаковая ценовая категория, диаметр динамика, объёма АС, ну и главное правильный для "тюльпана" кроссовер . Вспомните, что ответила мне Дуся, по поводу моей ссылки на отзывы многих слушателей, о том , что большинство отдаёт предпочтение Monitor Silver и Red, что она имела и Silver 12" и 12 DMT mk2 но предпочтение отдаёт последнему.
- Пока не воспользовался интернетом, не знал, что на свете столько идиотов. © Ст. Лем
Аргументы (словеса) - ничто, факты, в виде реального звучания - всё.
| Цитата |
|---|
| Griroriy пишет: 2. Честно говоря не думаю, что высокая компрессия является положительным фактором. Когда в 1990 году вышла серия DMT ( "тюльпан" ), они как раз гордились в том числе и тем, что уменьшили компрессию с 14 : 1 до 4 : 1 |
| Цитата |
|---|
| serg 1980 пишет: Более высокий ГВЗ у Кантербари на ВЧ думаю связан с большим диаметром динамика ВЧ мембраны(2 дюйма), а соот-но и большей массой. Собственно, как и на НЧ. |
Хотя, на их месте, я бы, гораздо честнее и подробнее освещал такие вопросы (может сами бы лучше стали понимать) .
Для чего спрашивается, им все эти лаборатории и оборудование?
Или это фикция?
А то выходит - они понаделали, а мы должны допытываться, не имея ни их оборудования, ни даже реальной информации от них.
- Пока не воспользовался интернетом, не знал, что на свете столько идиотов. © Ст. Лем
Аргументы (словеса) - ничто, факты, в виде реального звучания - всё.
| Цитата |
|---|
| serg 1980 пишет: по меньшей мере странно. на мой слух акустика с компрессионной пищалкой выигрывает у не компрессионной, это касается как Танной, так и прослушанных JBL. Тогда зачем вообще вводить компрессионные драйверы? Открытые куполы намного проще делать. |
Но зато, люди имели точечный источник, при всех своих недостатках, гораздо более приемлемый для слуха, чем дискретное расположение динамиков с такой кучей проблем, что ни одному коаксиалу "не снилось".
- Пока не воспользовался интернетом, не знал, что на свете столько идиотов. © Ст. Лем
Аргументы (словеса) - ничто, факты, в виде реального звучания - всё.
| Цитата |
|---|
| serg 1980 пишет: Григорий, а почему как-то давно, вы указали как несомненное преимущество тюльпана, более низкую компрессию? |
Это не я, это они:
A major early design stages and that has a strong bearing on the way the design was evolved, was the requirement for a low compression ratio. Normally horns have a compression ratio of about 14:1 but this has been reduced in the 8 inch and 10 inch to 7:1, and 12 inch and 15 inch to 4:1 . Although high compression ratios increase sensitivity ,which may be very useful for PAs the loss in quality is not acceptable in the studio so we've gone for a low compression ratio while building in the extra sensitivity required. Air non - linearities can be quite a problem in horns and the higher the compression ratio the worse they become - so our philosophy has been to help the sound get away from the diaphragm as easily as possible without making it folow a torturous route with lots of discontinuities . To achieve this we've designed a new waveguide while enlarging the gap between the diaphragm and the surface of the waveguide. A great deal of research has gone intowaveguide design, which, without the aid of CAD. would have been an exceptionally long and complex process. The new tulip shaped, ring-slot waveguid gently shapes the wavefront from the diaphragm, so by the time it has reached the end of the guide, it is perfectly spherical and perpendicular to the fixed surface .The flared channels of the guide act as delay paths, producing a phase corrected wavefront that can propagate successfully down the cone to the listener.
Ч то то вроде перевода:
Обычный рупор имеет степень компрессии около 14:01, в тюльпане это сокращено до до 7:1 в 8 и 10 дюймовых драйверах , и до 4:1 в 12 и 15 дюймовых. Хотя высокая компрессия увеличивает чувствительность, которая может быть очень полезным для ООПТ, такие потери качества неприемлемы в студии, что и заставило пойти по пути уменьшения компрессии при разработке нового ВЧ рупора. Нелинейность воздуха может быть большой проблемой в рупоре, а от увеличения степени сжатия становится только хуже . Наша философия заключается в оказании помощи звуку отрываться от диафрагмы как можно легче, и двигаться гладко без большого количества разрывов, как это было раньше . Для достижения этой цели мы разработали новый волновод . Мы провели большое количество исследований формы волноводов , которые без помощи САПР. было бы чрезвычайно сложным и длительным процессом. Новая форма тюльпан волновод- кольцо-слот мягкой формы волнового фронта от диафрагмы, поэтому она достигает конца направляющих совершенно сферической и перпендикулярной к поверхности направляющих и плавно распространяться дальше к слушателю.
Cumulative spectral decay что это
Акустические измерения (Часть 2.)
Переходим на вкладку Periodic Noise меню Impulse response measurement и выполняем требуемые установки. Я установил такие (Figure 29):
Включаем генератор шума нажатием кнопки Generate и регулировкой чувствительности устанавливаем уровень входного сигнала в диапазоне -20…-10 dB. Напоминаю, что используется только левый канал, к которому подключен микрофон. По завершению установки выключаем генератор повторным нажатием кнопки Generate. Теперь запускаем измерения нажатием кнопки Record. После завершения процесса измерений возвращаемся в окно импульсной характеристики (автоматически, либо самостоятельно).
Теперь самое время рассказать более детально о главном недостатке одноканальных измерений - неопределенной опорной позиции курсора. С одной стороны никаких проблем - устанавливаем курсор перед импульсом, а маркер в максимум импульса и получаем задержку для расчета ФЧХ. Это так, но некорректная установка курсора резко проявляется на графике кумулятивного затухания спектра (Cumulative Spectral Decay). Вот как раз с помощью него мы и определим опорную позицию курсора. Насколько такой метод корректен, можно будет сделать вывод позже на основании результатов измерений двухканальным методом. Итак, смотрим на получившийся график импульсной характеристики (Figure 30).
Сейчас курсор установлен в позицию 0 ms (0 samples), так и оставляем. Маркер устанавливаем сразу после импульса. Я установил на отметке 4.646 ms. Чтобы избежать присутствия в сигнале ранних отражений, не устанавливайте маркер слишком далеко. Оптимальное временнОе окно - 4. 5 ms. Нажимаем кнопку с буквами CS на панели инструментов или выбираем в меню Analysis - Cumulative spectrum. Откроется окно Cumulative Spectrum Setup (Figure 31). Этот график сокращенно называют CSD (Cumulative Spectral Decay).
Галочка Log frequency axis отмечается, если требуется логарифмическая шкала частотного диапазона. Галочка Remove antialiasing range включает фильтрацию составляющих частотного диапазона в области Fs/2. dB range (10 - 70) и Maximum frequency (Hz) устанавливают соответственно отображаемый на экране динамический диапазон и верхнюю частоту. Поле Smoothing устанавливает сглаживание, а галочка Use FR compensation задействует компенсацию АЧХ, установленную в меню Setup - FR compensation (по понятным причинам я об этом меню не рассказывал). В правой части окна верхнее поле переключает тип анализа. При работе с импульсным откликом автоматически устанавливается тип Analyse as CSD using apodizing window. В поле FFT length (in samples) устанавливается количество сэмплов в блоке FFT. В случае если длина временнОго окна в сэмплах меньше FFT lenght/2, при запуске анализа программа выведет предупреждение. В поле FFT block shift (in samples) указывается длительность временнОй шкалы в сэмплах, а в поле Max. number of FFT blocks - количество блоков FFT, входящих во временнУю шкалу. В поле Apodizing window rise time (0.02-1ms) указывается время открытия и закрытия окна анализа. Величина 0.2 ms - это некоторый оптимум при анализе характеристик как в области низких, так и в области высоких частот. Производим установки и нажимаем OK.
Если наблюдается картина, подобная изображенной на графике Figure 32, необходимо увеличить временнУю шкалу (FFT block shift).
При использовании корректных настроек CSD, график должен выглядеть подобным образом (Figure 33).
По графику видно наличие блоков FFT с одинаковым содержимым. Это следствие некорректной установки курсора в окне импульсной характеристики - позиция курсора находится слишком рано по отношению к импульсу. Если же установить курсор в такую позицию, которая "отсечет" полезные данные, в окне CSD будет происходить анализ самих резонансных процессов, без сигнала их порождающего. Отразится это и на графике АЧХ. Поскольку на графике Waterfall не слишком удобно выражена временнАя шкала, предлагаю переключиться на сонограмму - в поле Mode выбираем Sonogram (Figure 34).
Здесь более наглядная временная шкала. Чтобы улучшить разрешение, я отмечаю галочку Grid, а в настройках CSD устанавливаю меньшую временнУю шкалу. Изменили настройки, выводим график (Figure 35).
Видно, что спектр сигнала не содержит изменений до приблизительно 2.74 ms. Это и есть искомая позиция курсора. Закрываем окно.
В окне импульсной характеристики устанавливаем курсор в позицию 2.74 ms (около этого значения), а маркер - в максимум импульса, получив тем самым значение задержки (Figure 36).
Здесь я сделаю небольшое отступление по поводу максимума импульса. Как можно видеть выше, положение максимума импульса можно принять другим, если "развернуть" импульсную характеристику на 180 градусов. В таком случае максимум импульса окажется чуть дальше по времени. Это некорректная установка и она обязательно отразится на фазовой характеристике. Чтобы убедиться в том, что импульсная характеристика имеет "положительный" отклик, воспользуемся графиком переходной характеристики. Нажимаем на панели инструментов кнопку с надписью STEP, либо выбираем в меню Analysis - Step response. Откроется окно Step response (Figure 37).
Как можно видеть, переходная характеристика имеет "положительный" фронт. Если же переходная характеристика имеет "отрицательный" фронт (Figure 38), то необходимо в окне импульсной характеристики изменить фазу импульсного отклика с помощью кнопки Inv, расположенной на панели инструментов (либо через меню Edit - Invert). Можно провести повторное измерение, изменив полярность подключения динамика, либо повторное измерение с установленной галочкой Invert phase of input channel в окне Impulse response measurement.
Возвращаемся к окну импульсной характеристики. Установили курсор, маркер и получили значение задержки. Теперь устанавливаем с помощью маркера окно измерений (Gate) около 4…5 ms (Figure 39).
Открываем окно CSD, производим установки и смотрим результат (Figure 40).
Убедиться в том, что график CSD отображается корректно, можно посмотрев график АЧХ (Figure 41).
Возвращаемся в окно импульсной характеристики. Установка курсора произведена, задержка рассчитана, теперь можно выбрать позицию маркера, определив тем самым окно измерений и нижнюю граничную частоту при анализе характеристик. Сейчас у меня произведено измерение в ближнем поле, поэтому я могу установить окно измерений длинным - около 50 ms - и получить при анализе нижнюю граничную частоту 20 Hz. Но когда производятся измерения в дальнем поле, либо помещение обладает неудовлетворительными акустическими свойствами, окно измерений желательно ограничивать еще до прихода первых отражений. Как их распознать в окне импульсной характеристики, я покажу на примере результата измерения ВЧ излучателя в дальнем поле (Figure 42).
На изображении Figure 42 курсор установлен в позицию, которая отображает границу чистого импульсного отклика. После курсора следуют отражения - ранние и поздние. Ранние отражения очень хорошо видны как повторяющийся три раза импульс. Поздние отражения имеют существенно бОльшую амплитуду, в редких случаях даже сравнимую с амплитудой главного импульсного отклика.
Итак, определяем окно измерений. Я установил 56.594 ms (5433 сэмпла). Теперь можно переходить к анализу результатов измерений и их экспорту в формат, поддерживаемый CAD-системами. Импульсную характеристику можно сохранить в формате Arta (*.pir), либо экспортировать в текстовый формат. Для анализа доступны следующие графики: АЧХ, ФЧХ, ГВЗ, ПХ, график зависимости энергии импульса от времени, кумулятивное затухание спектра и график распада. Для графиков АЧХ, ФЧХ и ГВЗ есть дополнительные меню, позволяющие просмотреть графики без сглаживания и меню с возможностью построения графиков с использованием двух временнЫх окон.
Кнопка с буквами FR, расположенная на панели инструментов, открывает меню Smoothed frequency response (через меню - Analysis - Single-gated smoothed Frequency response/Spectrum) - Figure 43.
Внизу слева расположены кнопки Mag, M+P, Ph и Gd. С помощью них открываются графики соответственно АЧХ, АЧХ+ФЧХ, ФЧХ и ГВЗ. Справа в поле Smoothing из списка выбирается характеристика сглаживания. Щелчок правой кнопкой мыши на графике открывает экранное меню, где можно установить динамический и частотный диапазоны измерений. В меню File - Export… возможен экспорт результатов измерений в текстовый формат. Меню Overlay управляет слоями с кривыми. Можно "закрепить" на графике кривую для построения комбинированного графика. Например, для сравнения АЧХ на главной оси и с отклонением от оси (Figure 44).
С помощью пункта меню Edit - Scale level производится нормализация кривых (на приведенном выше графике кривые сначала нормализованы на частоте 100 Hz и только потом совмещены). Меню LF box diffraction служит для компенсации так называемого "баффла". Фазовая характеристика может быть отображена как минимальная фаза (Minimum phase), избыточная фаза (Excess phase) или измеренная фаза (галочки с минимальной и избыточной фазы сняты). Активирование пункта Unwrap Phase отключает на графике ФЧХ "переворот" фазы при достижении значения -180 или 180 градусов. ГВЗ может быть рассчитано из избыточной фазы (пункт Excess group delay активирован) или из измеренной фазы (Excess group delay не отмечен).
Графики АЧХ, ФЧХ и ГВЗ возможно вывести с использованием комбинированного метода с двумя временнЫми окнами (Analysis - Dual-gated smoothed frequency response или кнопка с буквами 2FR на панели инструментов). Для этого в меню Setup - Analysis parameters (Figure 5) в полях Gate1 и Gate2 необходимо указать длительность каждого окна. В поле Gate1 возможна установка значений из диапазона 5…60 ms, а в поле Gate2 - 70…300 ms.
Меню Analysis - Unsmoothed DFT frequency response/Spectrum или нажатие кнопки с буквами DFT на панели инструментов позволяет просмотреть графики АЧХ, ФЧХ и ГВЗ без сглаживания (Figure 45).
График распада (в меню Analysis - Burst decay или на панели инструментов кнопка BD) выглядит очень похожим на график CSD. Отличие их заключается в методе анализа. Разработчики Arta Software рекомендуют анализировать оба графика. В общем-то, по графику кумулятивного спектра хорошо видно наличие резонансов, но именно ярко выраженные резонансы нагляднее отображаются на графике Burst Decay (Figure 46 и Figure 47).
Для оценки нелинейных искажений динамика, можно провести измерение зависимости уровня нелинейных искажений от частоты (меню Analysis - Frequency response and distortions). Для этого сначала переходим в меню Setup - Analysis parameters и в поле FFT length выбираем значение 131072. В окне Impulse response measurement переходим на вкладку Sweep. Если задействован двухканальный метод измерений, отключаем его и устанавливаем галочку Center peak of impulse response. В поле Sequence length выбираем значение 128k. Запускаем процесс измерений. Для примера, ниже (Figure 48) показан график нелинейных искажений широкополосного динамика 4А28 при подводимой мощности 1 Вт (3.464 v при нагрузке 12 Ом).
График отображает не суммарный уровень искажений, но отдельно гармоники. Если требуется знать THD, придется самостоятельно перевести децибелы в проценты и вычислить коэффициент гармоник. Ради интереса я проделал данную процедуру и получил следующие результаты. THD на частоте 100 Hz составляет 1.5347%, на частоте 1 kHz - 1.9369%, на 10 kHz - 2.1475%.
Читайте также: