Téma: Návod k měření impedance a TS parametrů
Stáhni si program ARTA, obsahuje tři aplikace: Arta (měření frekvenční charakteristiky), Limp (impedance), Steps (zkreslení).
Otevři Limp, nemáš-li klíč, pokračuj v demu, neumí jen otevírat/ukládat. V Help otevři User manual, počti si, je tam všechno.
Klikni tam na 3. Measurement Hardware Setup, budeš měřit skrz zvukovku - vytvoř zapojení se 100Ω odporem (viz níže). Do cesty nepřidávej zesilovač, zanáší přídavný odpor, šum a brum, navíc TS parametry se měří při co nejnižší úrovni. Sežeň si kabely, konektory, krokodýly. Kabel může být obyč SCY 0.75mm² (což je i nejlepší řešení), nesmí být příliš dlouhý a nesmí to být nitěnka! Sám mám téměř 2m spletenec, tedy čtyři žíly, odpor 0.06Ω a díky spletení méně než poloviční indukčnost. Odpor kup 100Ω/0.1% (hnědá/černá/černá/černá/fialová), osobně mám dva MPR 200R paralelně (fotka níž je stará).
V Setup nastav Audio Devices. V Generator pak Output level na -20dB. V Measurement použitý Reference channel, jeden bude ukazovat o 100Ω víc. Hodnotu u Reference Resistor zadej 100Ω. Frequency range třeba 2-20000Hz, Sampling rate 44100Hz, vyšší vzorkování zpřístupní měření nad 20kHz, měření ale není, co do hustoty vzorků, přesnější. Stepped sine je úplně k ničemu nebo mi uniká jeho význam. V FFT mode nastav FFT size na maximálních 131072, Averaging na Linear, Max averages na 2, zaháčkutím Asynchrounous averaging bude mezi jednotlivými měřeními časová prodleva.
Zkontroluj si kvalitu tvé zvukovky - je třeba provést tzv. loop back, což je přímé spojení výstupu se vstupem. V Record/Calibrate generuj "zelený signál", klikni na Calibrate a vyčkej, vedle se ti zobrazí výsledek, je-li měření s a bez kalibrace značně rozdílný, kalibraci před každým měřením samozřejmě využívej. U kvalitních zvukovek (u mě ESI Maya44) je rozdíl tak malý (0.03dB), že ji nepotřebují.
Připoj reproduktor, dej ho na místo s absolutním klidem a stabilitou, horizontálně magnetem dolů. Měnič s větracím otvorem podlož tak, aby skrz něj mohl neomezeně proudit vzduch.
Ověř, zda v menu vlevo nad grafem je Pink PN, spusť měření Record/Start. Nízká úroveň signálu dává ideální průběh rezonance nejméně ovlivněnou pohybem cívky a závěsů, průběh kolem rezonance může být po přiblížení ale zašumnělý/kostrbatý. Přidáním v Generator o pár dB výš se průběh vyhladí. Vrchol rezonance by měl být co nejostřejší a fáze co nejhladší.
Teď je možné se podívat na základní parametry, které jsme touto rezonancí dostali. V Analyze klikni na Loudspeaker parameters - Added mass method. Odpor cívky Voice coil Resistance lze v běžných podmínkách pouze odhadnout z tvaru průběhu před rezonancí (bývá menší než hodnota na nejnižším měřeném kmitočtu). Dále je tu Membrane diameter - průměr membrány včetně 1/3 závěsu, a jako poslední Added mass - použitá hmotnost. Všechna tahle tři políčka neberou čárku, desetinná místa odděluj tečkou! A kvákni po Calculate TSP - fs, Qms, Qes a Qts jsou na světě.
Chceš-li zjistit indukčnost cívky, klikni v grafu na 1kHz a v Analyze na RLC impedance values at cursor position (to můžeš využít i u cívek a kondenzátorů). Zmiňuji to proto, že se v tabulce s TS parametry počítá Le poněkud zvláštně.
Pro dopočet zbývajících parametrů je třeba zjistit Mms. V Overlay klikni na Set as overlay. Na měnič přidej zátěž, nic feromagnetického, ideálně závaží připevněné oboustranou páskou (pozor, může trhat některé druhy papírových/lakovaných membrán!). Na plastovou, lakovanou nebo impregnovanou membránu možno i vodu (ml=g). U 10cm průměrů stačí cca 5g, u 20cm cca 10g... a změř ho znovu. Máš tak hnědou charakteristiku překrytou zelenou, opět je zapotřebí dosáhnout hladké rezonance s ostrým vrcholem. Opět Analyze... Změna polohy impedančního vrcholu by měla být mezi 20 a 30%, viz Frequency shift.
Měříš-li měnič po nějaké době, po rozehrávání nebo laboruješ-li s přidáváním magnetů a znáš z předchozího měření Mms, netřeba na měnič přidávat hmotnost znovu. Mms se nemění, stačí změřit základní parametry a zbytek dopočítat v programu, v kterém simuluješ.
Tipy:
Takto jsem popsal jednoduchý postup, jak se dostat ke všem parametrům prostřednictvím jednoho programu, není to ale úplně ideální cesta. fs a Qčka je ideální měřit ve vertikální poloze, pak horizontální (lépe ale opět vertikální) pozicí zjistit Mms a zbytek dopočítat třeba v mém Amplionu.
Co se týče měření dvou stejných reproduktorů, běžně se výrobci nepodaří automatizovanou výrobou vyrobit kónus o rozdílných hodnotách Mms, takový rozdíl by měl být vždy menší než vlastní chyba měření (krom toho, v některých případech není vůbec snadné změřit Mms vyloženě přesně). Proto, když už nelze měřit vertikálně, doporučuji měřit při více zátěžích a výsledky zprůměrovat a hmotnost použít pro oba měniče, Vas a zbylé parametry pak opět dopočítat.
Měřící aparát v celé své kráse (teď už ho mám bez krabičky) a pár ukázkových měření: Monacor SPX-30TB, SPH-176, SPH-275C
Tip na jiný software?
Článek byl psán v době, kdy jsem ještě neznal free Java aplikaci REW (Room EQ Wizard) a od té doby nedělám s ničím jiným. Princip měření TS parametrů je stejný.
Nahrát obrázek