Вход/Регистрация
Вход через соц. сети
Хотите больше знать об акустике и о том, что с ней связано

Методика создания акустических систем (часть №6)

Измерения АЧХ

Нужен измеритель звукового давления АЧХ которого либо идеальна, либо известна. Близкие к идеалу во всем звуковом диапазоне измерители дороги и малодоступны. Достаточно приобрести прибор с достоверными данными об отклонениях АЧХ от линейной. При этом необходимо фиксировать результаты измерений, учитывая поправки согласно таблице вносимых Вашим измерителем отклонений.

Обратите внимание на сопроводительный текст к тестовому диску журнала "Салон AV" #7, 2002 год. На стр. 111 упомянуты подходящие устройства.

Мне хорошо знаком Radio Shack 33-2050. Я проверил информацию производителя о АЧХ этого шумомера, сравнивая его показания с аппаратурой высокой точности (не хуже ± 1 дБ в диапазоне 20Гц-20кГц).

В таблице 2 приведены отклонения АЧХ от идеала для этого прибора и равные им по величине компенсирующие поправки.

Таблица 2

Частота, кГц ;Отклонение АЧХ от линейной, дБ Компенсирующие поправки, дБ
 2.5  +0.5  -0.5
 3  +1.5  -1.5
 4  +2.5  -2.5
 5  +3.0  -3.0
 6  +4.0  -4.0
 8  0  0
 10  -3  +3
 12.5  -5  +5
 16  -10  +10

Пример использования таблицы - на Рис. 24.

Пример

Выше 16 кГц точность измерений недостаточна из-за сильного падения чувствительности шумомера. Для приблизительной оценки отдачи на частоте 20 кГц можно внести компенсирующую поправку +15 дБ.

Пусть Вас не смущает ограничение надежно измеряемой полосы частот 16-ю килоГерцами. Если Вам хватит настойчивости в поиске правильного баланса на средних частотах, то Вы будете удивлены существенным улучшением качества звучания при каждом небольшом уточнении баланса. Станет ясно, чем определяется класс АС. Особенности АЧХ выше 16 кГц станут неинтересны. Как говорится: "Тапочки штанов не заменяют". Даже идеальное воспроизведение сигналов выше 16 кГц не заменит совершенства в среднечастотном диапазоне. Интересно, что такие серьезные изделия, как напольные акустические системы авторитетнейшей фирмы ATC имеют рабочий диапазон частот от 63 Гц до 12,5 кГц. В данном случае производитель не гонится за красивыми цифрами, а сообщает реальные параметры.

В первую очередь расскажу об основных условиях измерения АЧХ.

Для того чтобы Ваши АС с большой вероятностью нормально звучали в жилых помещениях, предпочтительно производить настройку в комнате с капитальным стенами, высотой потолка 2,6-3 метра и площадью 12-20 м2. В этом помещении должен быть ощутимый фонд звукопоглощения: мягкая мебель (хотя бы один диван или пара кресел), шторы на окне, ковер на полу. Нежелательно чтобы в комнате было больше одного крупного шкафа или серванта.

Как я уже говорил, стереопара имеет другую АЧХ, чем одна АС. Настраивать стереопару - правильный, но слишком трудоемкий путь, поэтому буду излагать требования к настройке одиночной АС с учетом изменений АЧХ при последующем подключении второй АС. Это значит, что одна колонка будет специально настраиваться с некоторым необходимым отклонением от линейности АЧХ.

Разместите настраиваемую АС на расстоянии 40-80 см от стены позади нее и 1-2 м от боковой стены. Расположитесь с измерителем звукового давления на расстоянии 1,5-2 м от АС. Измеритель не следует располагать к стене ближе, чем на 60-70 см.

Понятно, что при этих условиях измеряемая АС и вы с шумомером будете находиться недалеко от углов комнаты, расположенных по диагонали, например, так, как изображено на Рис. 25.

Размещение

В качестве измерительного сигнала не следует использовать синусоидальный. Из-за стоячих волн в помещении измерения с помощью чистого тона дадут плохо поддающуюся расшифровке, неинформативную характеристику.

Используйте шумовые сигналы в третьоктавных полосах, записанные на тестовом CD. Перечислю некоторые подходящие CD:

  • АУДИО МАГАЗИН ТЕСТ - CD;
  • LET`S TEST! (Приложение к журналу "Салон AV", №7 за 2002 год);
  • The test - CD/AUDIO STAX (Тестовый диск фирмы STAX).

Измерения микрофоном, расположенным в одной точке, дают результаты, неадекватные слуховому восприятию, так как даже псевдошумовые сигналы не полностью устраняют влияние стоячих волн в помещении. Чтобы результаты измерений были сопоставимы с реальным звучанием АС, необходимо непрерывно перемещать микрофон. Это известный метод "качающегося микрофона", применяемый, например, фирмой "Брюль и Кьер".

В нашем случае этот метод реализуется следующим образом:

1.Плавно перемещайте микрофон перпендикулярно акустической оси измеряемой АС, сохраняя постоянной высоту шумомера от пола, равную 1 м; 2. Акустическую ось микрофона направляйте на АС (небольшая погрешность - допустима); 3. Скорость движения должна быть не слишком медленной, колебания плавными, но довольно частыми. Это требуется для эффективного усреднения колебаний показаний прибора из-за стоячих волн в помещении.

С другой стороны, движение вызывает помехи из-за ветрового задувания микрофона. Попробуйте определить максимально допустимую скорость колебаний, двигая шумомер в тишине. Стрелка прибора не должна отклоняться от минимальной отметки шкалы при выбранном Вами диапазоне измерений. Шумомер позволяет, переключая пределы измерений, присвоить отметке шкалы "0dB" значения от 60-и до 120 дБ звукового давления. Понятно, что в режиме "60dB" движения микрофона должны быть самыми плавными и медленными. В режиме "120dB" движения могут быть очень интенсивными.

Оптимально присвоить нулевой отметке значение "80dB", так как при этом на АС приходиться подавать мощность в диапазоне ~0,1-0,5 Вт (в зависимости от чувствительности динамиков). Это безопасно даже при длительных измерениях ВЧ громкоговорителей.

С другой стороны, громкость около 80дБ достаточно велика, чтобы обычный шумовой фон жилого помещения не вносил существенной погрешности в измерения.

Оптимальная периодичность качания микрофона в этом случае - одно движение "от себя - к себе" в течении 0,8-1,1 секунды (период - чуть короче секунды).

Амплитуда движений - примерно 50 см.

Колебания микрофона проиллюстрированы на Рис. 26.

Пример

Не забывайте соблюдать высоту от пола (~1 м)!

Сначала Вам будет трудно правильно и стабильно раскачивать рукой микрофон, соблюдая направление его оси на АС и высоту плоскости качания от пола. При этом еще надо наблюдать за стрелкой движущегося прибора! Удобнее измерители с выносным микрофоном, соединенным кабелем с неподвижным блоком обработки и индикации, но такие приборы стоят не менее 300-500 у.е. и труднодоступны. Уверяю Вас, через некоторое время выработается необходимый автоматизм.

Установите переключатели режимов измерения на шумомере в положение "С" (WEIGHTING) и SLOW (RESPONSE). Положение SLOW соответствует лучшему усреднению и меньшим колебанием стрелки. Тем не менее, полностью устранить эти колебания нельзя. Придется вычислять среднее значение звукового давления "в уме". Это легко сделать, когда стрелка равномерно отклоняется, то налево, то направо, относительно среднего значения.

Бывает, что стрелка совершает довольно сложные движения, например, надолго зависает у отметки "-2dB", затем делает короткий бросок к отметке "+4dB" и так в течении всего измерения. В таких случаях точнее усреднит показания прибора исследователь, знакомый с понятием численного интегрирования. Для остальных подсказка: чем дольше стрелка находится в районе определенной отметки на шкале, тем больше надо учитывать значение этой отметки при усреднении, делая небольшую поправку в сторону кратковременных, но значительных отклонений стрелки.

Часть №1

Часть №2

Часть №3

Часть №4

Часть №5

Часть №7 - заключительная

Добавить комментарий

Что бы вы хотели почитать?

Итоги

Радиолюбителю

Новости

  • 22 Января 2015
    Первый в мире bluetooth-граммофон
    Gramovox — bluetooth-граммофон, работающий на одной зарядке 15 часов. Устройство оснащено металлическим горном,...
  • 05 Августа 2013
    Сумасшедшие колонки
    Уникальная акустическая система Xcellon DWS-100B удивит вас танцем воды и световым шоу. Две колонки, питающиеся от USB портов,...
  • 22 Октября 2012
    Обновление сайта
    Вот в очередной раз обновили сайт. Работ было много сделано в короткий срок, так что возможны разные баги на сайте. Что...
  • 05 Марта 2011
    Парящая акустика
    Внешний вид акустики Dome, состоящей из двух сателлитов и сабфуфера, весьма привлекательный за счет геодизайна. Корпуса и...
  • 05 Марта 2011
    Акустика из переработанной бумаги
    Эко меломаны будут обожать TAU акустику за их экологический состав. Сделаны из переработанных материалов, составляющих акустической...
  • Все новости

Последние комментарии

  • Сложно выбрать акустики, черт! Подробнее...
    By Павел Сайк
  • Замечательно выглядят Подробнее...
    By Павел Сайк
  • Конечно кабель влияет ну звук! Это очевидно для те... Подробнее...
    By Alex
  • Яплакалъ, столько трудов ради шмистаря говняного Подробнее...
    By Александр
  • Добрый день. Помогите с размером трубы для настрой... Подробнее...
    By вячеслав
Наверх