Jít do obsahu fóra

Nejsi přihlášen. Přihlas se nebo se zaregistruj.


Audioweb.cz » Teorie & praxe, download » Návod k měření impedance a TS parametrů

  Stránky: 1

Chceš reagovat? Musíš se přihlásit.

RSS

Příspěvky [3]

1 ...editoval antonio (15. 10. 2014 7:14)

Téma: Návod k měření impedance a TS parametrů

  1. Stáhni si program ARTA, obsahuje tři aplikace: Arta (měření frekvenční charakteristiky), Limp (impedance), Steps (zkreslení).

  2. Otevři Limp, nemáš-li klíč, pokračuj v demu, neumí jen otevírat/ukládat. V Help otevři User manual, počti si, je tam všechno.

  3. 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).

  4. 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.

  5. 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.

  6. 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.

  7. 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.

  8. 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.

  9. 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.

  10. 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.

  11. 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
http://audioweb.cz/data/m/zapojeni.jpg http://audioweb.cz/data/m/priklad_spx30tb.jpg http://audioweb.cz/data/m/priklad_sph176.jpg http://audioweb.cz/data/m/priklad_sph275c.jpg


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.

2

Re: Návod k měření impedance a TS parametrů

Manuální výpočet základních TS parametrů

TS je zkratkou dvou jmen, dvou matematiků, po kterých jsou tyto parametry pojmenovány - Albert Neville Thiele a Richard H. Small. Jedná se o sadu elektromechanických parametrů, které definují nízkofrekvenční chování měniče v oblasti rezonance reproduktoru fs. Užitím těchto parametrů lze simulovat nízkofrekvenční chování reproduktoru v ozvučnici.

Elektrickým měřením je zjištěna impedanční charakteristika. Ta vykazuje vždy, jde-li o elektrodynamický měnič, charakteristický vrchol - rezonanci fs sahající do maxima Zmax. Zjistíme podíl r0 mezi tímto maximem a stejnosměrným odporem Re. Poté vypočteme r1 - oblast na impedanci, kde budeme hledat body f1 a f2, zde se otáčí fáze. Následně dopočítáme chtěné elektromechanické parametry Qms, Qes a Qts.


http://audioweb.cz/data/imp-popis.png

r0 = Zmax / Re
r1 = √r0 * Re
Qms = fs*√r0 / f2-f1
Qes = Qms / r0-1
Qts = Qms / r0


f2 je možné dopočíst z fs = √(f1*f2), takže f2 = fs²/f1. Dopočet je pouze teoretický, dobře by to fungovalo, kdyby tvar impedančního vrcholu byl na obou stranách symetrický, to ale nikdy není, tvar ovlivňuje indukčnost cívky a pohyb závěsů (proto je třeba měřit nízkou úrovní signálu).

Manuální výpočet si lze zkusit v programu Amplion v Advanced options/TS parameters calculation. Ideální pro změření impedance a přesný odečet hodnot z grafu je v tomto případě opět REW.

3 ...editoval antonio (15. 10. 2014 7:34)

Re: Návod k měření impedance a TS parametrů

http://audioweb.cz/data/imp-volne.jpg

  • Z impedanční charakteristiky lze leccos vyčíst. Krom již známé rezonance se na frekvenci fmin=270Hz nachází minimální impedance Zmin=6,7Ω. Pozvolné stoupání za tímto kmitočtem je způsobeno vlivem indukčnosti kmitací cívky. Různé nerovnosti na charakteristice jsou výsledkem rozonancí kónusu membrány, závěsu a středění. Zde na kmitočtech 500 a 1500Hz a výrazněji a úzkopásmově (díky tvrdé uhlíkové membráně - Monacor SPH-135C), na 7700Hz.

http://audioweb.cz/data/imp-vbedne.jpg

  • Vloží-li se měnič do bassreflexové ozvučnice, dá se určit frekvence naladění nátrubku, je to sedlo mezi dvěma vrcholy, v tomto konkrétním případě cca 53Hz. Rovnováha mezi vrcholy znamená, že naladění je shodné s rezonancí reproduktoru, pak je i fáze v nule a nejvyšší účinnost nátrubku je právě na tomto kmitočtu. V tomto případě je první vrchol dominantnější/vyšší než druhý, tzn. že frekvence naladění nátrubku je vyšší než fs reproduktoru.

http://audioweb.cz/data/imp-stojaky.jpg

  • Zde jsou dobře vidět nerovnosti reprezentující stojaté vlnění umístěním do ozvučnice (zelená volně, černá v boxu).

http://audioweb.cz/data/imp-nestejnost.jpg

  • Podle impedanční charakteristiky lze reproduktory i párovat. Jsou-li naměřené grafy dvou kusů shodné, je jeden jako druhý. Na obrázku jsou dva kusy středobasových Seas L15RLY/P. Nebyly k sobě vybírány, takže je to tak trochu náhoda.

Příspěvky [3]

  Stránky: 1

Chceš reagovat? Musíš se přihlásit.

Audioweb.cz » Teorie & praxe, download » Návod k měření impedance a TS parametrů

Podobná témata


~±«|»¼½¾²³&@µΩπØ$£