Ερώτηση - Πως μετράμε ένα ηχείο;

Morfeas

Morfeas

Supreme Member
17 June 2006
3,508
Voula, Athens
Συνάδελφοι,

την γνώση σας παρακαλώ. Ας πούμε ότι έχουμε ένα μικρόφωνο με τον προενισχητή του, μια καλή κάρτα στο PC και ένα μετρητικό πρόγραμμα (πχ ARTA).
Ποια είναι η μεθοδολογία για να μετρήσουμε σ ένα ηχείο πχ απόκριση συχνότητας;
 
Πρώτα απ ολα χρειάζεσαι ηχοαπορροφητικό θάλαμο.

αλλοιώς προσμετράς τις αντανακλάσεις του χώρου.

Δευτερον πρέπει να πιστοποιηθεί η καμπύλη απόκρισης του μικροφώνου και α εισαχθεί στο πρόγραμμα.

Τρίτον τοποθετείς την πηγή με το μικρόφωνο με μια κάποια απόσταση - αναλογα με το μεγεθος του ηχείου και τις ικανότητές του) με το μέσο της ευθείας αναμεσα στο μικρόφωνο και το ηχείο να τεμνει ακριβως τον ηχοθάλαμο στην μέση.

το πρόγραμμα παράγει κυματομορφές και "ακουει" διαφορές σε ενταση (dBA) και φάση του παραγόμενου φάσματος.
 
δεν χρειάζεται ανηχοϊκός θάλαμος, γιατι υπάρχουν τεχνικές που αφαιρούν τις επιδράσεις του χώρου, με κόστος βεβαια την ακρίβεια στις χαμηλές συχνότητες. Αυτό που χρειάζεται είναι ένα μεγάλο δωμάτιο.

1) Στήνεις το ηχείο και το μικρόφωνο στο πιο μεγάλο δωμάτιο του σπιτιου σου, σε τετοια διαταξη ωστε να βρισκονται οσο το πιο μακριά γινεται απο ανακλαστικές επιφάνειες (τοιχους, πατωμα, ταβανι). Η διαδρομή της 1ης ανάκλασης θα πρεπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη. Οσο πιο μεγαλη η απόσταση, τόσο πιο χαμηλά σε συχνότητα θα κατέβει η μέτρησή σου (μιλάμε για far field μετρηση παντα)

Κατι βασικό, είναι η απόσταση του μικροφώνου να είναι τετοια ωστε να ειναι στο μακρινό πεδίο της πηγής. Κατι που για μεγαλα ηχεία ΔΕΝ είναι στο 1 μετρο, παρά το ότι (κακως) εφαρμόζεται η απόσταση αυτή για μετρήσεις ακόμα και απο επαγγελματίες. Λέμε ότι ενα μικρόφωνο/ακροατής βρίσκεται στο μακρινό πεδίο μιας πηγής, όταν το μήκος κύματος λ του εκπεμπόμενου ήχου είναι πολύ μεγαλύτερο από το μέγεθος της πηγής. Πρακτικά αυτό προκύπτει όταν η απόσταση παρατηρητή-πηγής είναι μεγαλύτερη από το μέγεθος της πηγής.

Αφου κανεις τις απαραίτητες συνδεσμολογίες σύμφωνα με τις οδηγίες του μετρητικού προγράμματος,και στήσεις ηχείο και μικρόφωνο, παιρνεις μια μετρηση κρουστικής απόκρισης. Αυτό στην πραξη γίνεται με διέγερση του ηχείου με σήμα MLS. Το μετρητικό χρησιμοποιεί τα αποτελέσματα της μετρησης ώστε να εξάγει με μαθηματικό τρόπο την κρουστική απόκριση του συστήματος ηχείου-χωρου. ( οι επιδράσεις των μηχανημάτων εχουν αφαιρεθεί με διαδικασία καλιμπραρισματος υσερτερα απο το setup της εφαρμογής)

Παρακάτω βλεπουμε μια τετοια μετρηση
 

Attachments

  • impulseResponseExample.jpg
    impulseResponseExample.jpg
    17.3 KB · Views: 58
Εδώ που τα λέμε αυτή είναι μία απορία μου...

Από τη μία έχεις μία γεννήτρια κυμματομορφών η οποία να βγάζει 1 Watt και από την άλλη... το τέλειο μικρόφωνο και τον τέλειο προενισχυτή μικροφώνου;

Γιατί για να μετρήσεις την απόκριση της γραμμής μικρόφωνο - προενισχυτής - κάρτας ήχου δεν θα χρειαστείς πρακτικά το τέλειο ηχείο; :bigcry:
 
2) Η πρώτη εξαρση ειναι η κρουστική απόκρηση του ηχείου, ενώ η δευτερη εξαρση μικρού πλάτους που εμφανίζεται μετά τα 10ms είναι η πρώτη ανάκλαση απο τον κοντινότερο τοίχο. Αυτό που θα κανουμε είναι να απομονώσουμε το κομάτι της μετρησης μεχρι λιγο πριν την πρωτη ανακλαση, και σε αυτό θα εφαρμόσουμε γρηγορο μετασχηματισμο fourier για να περάσουμε στο πεδίο της συχνότητας. Αφαιρώντας την ανάκλαση, ουσιαστικά παιρνουμε την καθαρή αποκριση συχνότητας του ηχείου, εχοντας όμως κανει τον συμβιβασμό της απώλειας πληροφορίας στις χαμηλές συχνότητες. Παρόλα αυτά η πληροφορία ειναι αρκετή για να περιγραψει την γενικη συμπεριφορα του ηχείου, κυρίως στην μεσαία περιοχή (που αποτελει και βασικο οπλο στην εξελιξη ενος crossover) αλλά και στις ψηλές συχνότητες οπου μπορουν να φανουν οι αιτίες μιας "τσιρίδας"..
Παρακάτω φαίνεται μια τετοια γραφική παρασταση ( τα BW601 μου, προφανώς υστερα απο τον επανασχεδιασμο του crossover )
 

Attachments

  • freqResponseExample.jpg
    freqResponseExample.jpg
    70.1 KB · Views: 64
3) Αλλη μια μαγκιά, ειναι η μέτρηση σύνθετης αντίστασης, σκετης μονάδας ή ολόκληρου του ηχείου. Αυτή είναι ακόμα πιο ευκολη αφου ειναι καθαρά ηλεκτρική, δεν εμπλεκεται το μικρόφωνο πουθενα και την κανεις "τσακ-μπαμ". επι προσθετα μπορουμε να μετρήσουμε και οποιοδήποτε παθητικό στοιχείο με μεγαλη ακρίβεια (πυκνωτες, πηνία, αντιστάτες) σε μικρό όμως range τιμών, συνήθως στο range που αφορά στα crossover.
 
Μανώλη, περα απο το ARTA, ενα προγραμμα που μας εχει βγαλει ασπροπρόσωπους ειναι το SpeakerWorkshop (τον Θεοθαν, τον γνωρισα στο forum του speakerworkshop για να καταλάωβεις, οχι εδω μεσα :D ) και ενα πολυ καλό και αναλυτικό guide-tutorial για το πρόγραμμα αυτό ειναι το www.claudionegro.com

Ενα σημαντικο του σημείο είναι ο crossover simulator οπου χρησιμοποιεί τις ίδιες τις μετρήσεις της καθε μονάδας για να προβλεψει το αποτελεσμα, χωρις να χρειαζεται να κανει κανεις exports, πιθανές μετατροπες σε αλλα formats, imports κτλ. Μετρας μονάδες, εξομοιωνεις κροσόβερ, υλοποιείς, μετρας το αποτελεσμα, και κανεις την μετρηση overlay στην εξομοίωση. Εκει βλεπεις και τις μικροδιαφορες που προκυπτουν απο τις ανοχες των στοιχείων κτλ. Μαγεία :firstprize:
 
Last edited:
Tzimisce said:
Εδώ που τα λέμε αυτή είναι μία απορία μου...

Από τη μία έχεις μία γεννήτρια κυμματομορφών η οποία να βγάζει 1 Watt και από την άλλη... το τέλειο μικρόφωνο και τον τέλειο προενισχυτή μικροφώνου;

Γιατί για να μετρήσεις την απόκριση της γραμμής μικρόφωνο - προενισχυτής - κάρτας ήχου δεν θα χρειαστείς πρακτικά το τέλειο ηχείο; :bigcry:
Click to expand...

την επιδραση προενισχυτη, ενισχυτή, καρτας ήχου κτλ την αφαιρείς κατα την διαδικασία καλιμπραρισματος. Την επιδραση του μικροφωνου, την αφαιρείς εισαγοντας στο πρόγραμμα αντιστοιχο calibration file που συνοδευει το μικρόφωνο. Συνήθως τα μικρόφωνα μετρήσεων εχουν επιπεδη αποκριση και ειναι μικρό το κακό αν δεν εισαχθει calibration file στο μετρητικό. Συνήθως τσιμπανε 0.5, το πολύ 1dB στα πρίμα, κατι που ειναι γνωστό στον χρήστη και το λαμβανει υποψη του οταν κανει μια μετρηση.

Φυσικά οι διαδικασίες αυτές δεν είναι εργαστηριακού επιπέδου, όμως ειναι πολύ κοντά σε αυτές και καλύπτουν με το παραπανω τις αναγκες ενός diy-er. Αυτό που ειναι το πιο σημαντικό ειναι η μεθοδολογία της μετρησης και οχι τοσο το μετρητικό. Θελει προσοχή και τριβή. Ειτε εχεις πχ speakerworkshop, είτε εχεις MLSSA, είναι πολυ ευκολο να παρεις μέτρηση, ειναι όμως δυσκολο να κρίνεις αν η μετρηση που πήρες ανταποκρίνεται στην πραγματικοτητα..
 
Α, Επισης να πω πως υπαρχει και δυνατότητα μετρησης near field η οποία μας δινει την αποκριση στις χαμηλές συχνότητες (χωρις να εχει ακριβεια στις μεσαιες και ψηλές), καθως και η δυνατότητα παντρέματος των δυο μετρήσεων (far field & near field) για να παρουμε την συνολική αποκριση.
 
Τι ετοιμάζεις ωρέ Μανωλιό????

Αν θυμάμαι καλά αυλή έχεις!
Βούτα μια πινακίδα "κλειστή οδός λόγω έργων"... και κάνε τη δουλειά σου για να μην έχεις εξωγενείς θορύβους.
Και μην μασάς.
Στην Ελλάδα ο καθείς κλέινει δρόμους όποτε του γουστάρει.:fahne90:

Πάντως καλά θα κάνεις να ξαναμετρήσεις μετά τα ηχεία και στο πιθανό στήσιμό τους ώστε να "μαγειρέψεις" ανάλογα...
 
Στα πολύ σωστά που έγραψε ο Τζόννυ (χαράς στο κουράγιο σου :worshippy:) απλά να προσθέσω πιο πολύ ένα "ρεζουμε" από την πολύχρονη ενασχόλησή μου με το θέμα...

Σήμερα πια είναι αρκετά εύκολο να καταφέρεις να πάρεις αξιοπρεπείς μετρήσεις με σχετικά μικρό έως ελάχιστο κόστος εξοπλισμού...
Καμμιά σχέση με το λούκι που τράβηξα πριν καμμιά δεκαετία όταν έκανα τις πρώτες δικές μου προσπάθειες συνδυάζοντας πρωτόγονες-ημιτελείς μετρήσεις, στοιχεία από τα datasheets των κατασκευαστών, και κλασσικά προγράμματα ηλεκτρικής εξομείωσης...
Και πριν ακόμα φτάσω στο σημείο να κάνω τις πρώτες απόπειρες να μετράω μόνος μου είχα από ακόμα νωρίτερα μπεί στο πετσί των μετρήσεων κουβαλώντας πολλάκις διάφορα γομάρια σε ένα από τα μετρημένα στα δάχτυλα τότε υπάρχοντα μετρητικά στην Ελλάδα, και παίρνοντας τα στοιχεία της μέτρησης σε δισκέττες (τις θυμάται κανείς ???) ώστε να τα εισαγάγω μετά σε πρόγραμμα ηλεκτρικής εξομείωσης ....(εεε ρε τι έχω τραβήξει με το MICROCAP - ανατριχίλα και μόνο που το σκέφτομαι...).

Οι καιροί άλλαξαν και ακόμα και το πολυδιαφημισμένο και πανάκριβο (τότε) MLSSA είναι πλέον ξεπερασμένο με τα σημερινά δεδομένα...
Όμως...Το να μπορείς να πάρεις μια μέτρηση μέχρι το σημείο να έχεις μια λογική ακρίβεια (ή μάλλον να ΞΕΡΕΙΣ πόση ανακρίβεια έχεις...), και να έχεις επαναληψιμότητα σε αυτό που μετράς, απέχουν όσο η γη με την σελήνη...
Με δεδομένο ότι ένας ερασιτέχνης δεν θα δαπανήσει πολλά χρήματα για dedicated εξοπλισμό επαγγελματικής ακρίβειας, τότε η κατανόηση του αντικειμένου και η πολύωρη (πολύχρονη ???) ενασχόληση είναι το κλειδί που θα μετατρέψει τα εξαγώγιμα από το μετρητικό γραφήματα από απλές γραφικές παραστάσεις σε πολύτιμα εργαλεία σχεδίασης....Και φυσικά κάθε απόπειρα μέτρησης προυποθέτει μια πολύωρη διαδικασία στησίματος του εξοπλισμού και ατελείωτων καλιμπραρισμάτων προκειμένου να βεβαιωθείς ότι μετράς σωστά (εκτός αν υπάρχει η πολυτέλεια αφιερωμένου χώρου με μόνιμα στημένο τον εξοπλισμό οπότε τα πράγματα απλοποιούνται πολύ -αν υπάρχει διαθέσιμη και καμμιά κοντινή ταράτσα τότε είσαι βασιλιάς :flipout: ).

Μια άλλη δύσκολη ιστορία είναι το μικρόφωνο...Ειδικά καλιμπραρισμένα μικρόφωνα μετρήσεων είναι εκτός συζήτησης για το βαλάντιο του ερασιτέχνη και οι "κάψουλες" στις οποιες βασίζονται τα φθηνά μετρητικά μικρόφωνα είναι θέμα τύχης να βγάλουν την ανακοινούμενη καμπύλη...Προσωπικά εδώ στάθηκα διπλά τυχερός αφ'ενός γιατί μου "έκατσε" αξιοπρεπές μικρόφωνο, και αφ'ετέρου γιατί είχα την ευκαιρία να το αξιολογήσω-καλιμπράρω κάνοντας συγκριτικές μετρήσεις με άλλα 2 dedicated επαγγελματικά μικρόφωνα μετρήσεων που κατάφερα να δανειστώ...

Με λίγα λόγια....
Διάβασμα, επιμονή (μεγάλη), χρόνος, και κάποια τύχη είναι τα απαραίτητα στοιχεία που χρειάζονται για να μπείς σε αυτόν τον μαγικό κόσμο...και τα ανωτέρω γίνονται ακόμα πιο απαραίτητα όσο μικρότερο είναι το διαθέσιμο πορτοφόλι... :ernaehrung004:
 
ΘΕΟΘΑΝ said:
Στα πολύ σωστά που έγραψε ο Τζόννυ (χαράς στο κουράγιο σου :worshippy:)
Click to expand...

Ήταν υποχρέωσή μου (είχα υποσχεθει μια μετρηση παλιά στον Μορφεα και ακόμα δεν αξιωθήκαμε να βρεθούμε..). Ασε που αυτες τις μέρες (μαλλον εβδομάδες) είμαι κλεισμένος στο σπίτι με αναρρωτική (και φτιάχνω επιτελους τα MMT με τα scanspeak που εχω στο ντουλαπι 3 χρόνια)
 
χμ.. παλια επικρατούσε η αποψη ότι πρεπει να μετράμε με σήμα 2.83volt. Για να προσεγγίσουμε όμως με μεγαλυτερη ακρίβεια την συμπεριφορά των μονάδων, ιδίως όταν πρόκειται για γομάρια, εγω μετράω σε σταθμες "ακρόασης", δηλαδή σε σταθμες που με το αυτί θεωρώ ότι θα ακουγα σχετικά δυνατά μουσική. Θα μπορουσα να βαλω και ντεσιμπελόμετρο τωρα που το σκεφτομαι αλλά βαριέμαι :D Ουτως ή αλλως η ευαισθησία ως απολυτη τιμή δεν χρειάστηκε να με απασχολησει ποτε. Στις περισσότερες των περιπτώσεων θυζιαζεται ούτως ή αλλως στον βωμό της τονικής ισορροπίας.
 
Last edited:
προτίμησε μια μεσαία σταθμη για αρχή, ιδίως όταν μετράς μεσημεριάτικα !
 
Θεωρώ πως η στάνταρ μέτρηση στα 2,83 volt δεν λέει όλη την αλήθεια για ένα ηχείο αλλά αυτή έχει επικρατήσει.
Οπότε Johnjohn καλά κάνεις και μετράς και σε στάθμες ακρόασης.

Πάντως τα πράγματα περιπλέκονται και άλλο, διότι άλλο να δίνεις 2,83v σε κόρνα και άλλο σε ένα τυπικό bass reflex ή κλειστού τύπου.
Οι στάθμες θα είναι διαφορετικές λόγω φυσικά της διαφορετικής ευαισθησίας των ηχείων.
Άρα για να υπάρχει ένα τυπικό στάνταρ θα ήταν καλύτερα η τυπική μέτρηση να γίνεται στο 1W.

Πάντως επειδή δεν τα ξέρω καλά τα γράμματα όσο άλλοι εδώ μέσα, πολύ θα ήθελα να συνεχιστεί το θέμα αλλά και οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται (on axis, off axis κ.τ.λ)
 
κατι ΚΡΙΣΙΜΟ όταν παιρνουμε μετρήσεις που θα εχουν συγκριτικό χαρακτήρα, πχ όταν μετράμε στο ιδιο ηχείο το woofer και κατοπιν το tweeter ωστε να σχεδιάσουμε ενα crossover, ξαναλέω, το τονίζω και το ματαξαναεπαναλαμβάνω, ότι ειναι ΚΡΙΣΙΜΟ αφου μετρήσουμε την πρώτη μονάδα ΝΑ ΜΗΝ ΑΓΓΙΞΟΥΜΕ ΤΙΠΟΤΑ (ούτε ποτενσιόμετρα, ούτε μικρόφωνο ούτε το ηχείο) παρά μόνο το καλώδιο συνδεσης ενισχυτή-μεγαφώνου πολύ προσεκτικά ωστε να μην προκαλέσουμε καμια μετακίνηση. Αυτο για να εχουν οι δυο μετρήσεις ακριβώς την ίδια διέγερση και ακριβώς την ιδια απόσταση μικροφώνου-μονάδας.

ΕΠΙΣΗΣ θα πρεπει να διασφαλίσουμε ότι δεν υπήρξε μεταβολή στο LATENCY της κάρτας ήχου μεταξυ των δυο μετρήσεων. Αλλιώς ΚΑΗΚΑΜΕ (η πληροφορία της φάσης μεταξυ των δυο μετρήσεων δεν εχει κοινή αναφορά και δεν ειναι αξιοποιήσιμη για crossover simulation. Αυτός ο έλεγχος γίνεται πολυ ευκολα με την διαδικασία που περιγράφεται εδω http://www.claudionegro.com/swphase/swphase.html στο σημείο με τιτλο

An even more precise method of measurement is to:

και θα πρεπει να γίνεται κάθε φορά που μετράμε ζευγος μονάδων.
 
Last edited:
Top Bottom