Pomiary w holmipluse - prosta i tania metoda

tomq88 · 21 Kwietnia 2011

Czynności przygotowawcze:

Przed przystąpieniem do projektowania zwrotnicy dobrze jest zorientować się w tym jak przekłada się to co słyszymy na poszczególne częstotliwości dźwięku. Zakładamy słuchawki, włączamy dowolny znany nam utwór i przesuwając suwaki z odpowiednimi częstotliwościami na jakimś equalizerze staramy się wychwycić różnicę w dźwięku. W ten sposób możemy przekonać się jaki wpływ na dźwięk ma nadmiar/niedostatek danej części pasma.

Konieczne jest także zapoznanie się z podstawami działania zwrotnic - np.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) ,

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Mikrofon pomiarowy można zbudować samemu niewielkim nakładem kosztów. Kupujemy wkładkę mikrofonową panasonic wm61 (może być inna odpowiednio wysokiej jakości, ta jednak jest sprawdzona) np. tu:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) , jacka 3,5 mm i przewód ekranowany o odpowiedniej długości. Dokładną instrukcje wykonania takiego mikrofonu można znaleźć tu:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) lub

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Wkładka wm61 ma wznoszącą się charakterystykę, to znaczy, że na wykresie pojawi się minimalnie więcej wysokich tonów (od ok. 6 khz) – można poszukać pliku kalibracyjnego i wyrównać charakterystykę mikrofonu, nie jest to jednak niezbędne, poziom wysokich tonów należy i tak dobrać na słuch.

Program Homilpulse można pobrać z

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) . Na stronie dostępna jest także obszerna instrukcja, warto się z nią zapoznać.

Niezbędna będzie wyjściową zwrotnicę, od której zaczniemy pomiar charakterystyki. Jeżeli nie mamy żadnej zwrotnicy to liczymy w kalkulatorze (np.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) ) wybierając określony punkt podziału. Pamiętajmy o tym, że dla bezpieczeństwa głośnik wysokotonowy powinien być odcinany na częstotliwości co najmniej 2x większej od jego FS. Starajmy się również by nierówności na końcu pasma przetwarzania pewnych głośnika niskotonowych przejawiające się jako wysokie góry na wykresie były odpowiednio silnie stłumione – należy je odciąć co najmniej oktawę niżej. Oprócz samej nzwrotnicy potrzebne są także elementy RLC, musimy wiec kupić kilka sztuk kondensatorów (koniecznie bipolarnych), rezystorów i cewek. Łącząc ze sobą takie same elementy szeregowo lub równolegle uzyskamy określoną wartość wypadkową danego połączenia. Pomocne mogą być kalkulatory:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) oraz

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) .

Pomiar powinien być dokonywany w możliwie dużym i dobrze wytłumionym pomieszczeniu. Musimy zadbać o eliminacje wpływu fal obitych na wyniki pomiaru - dobrym pomysłem jest ułożeniem na podłodze miedzy kolumną, a mikrofonem pomiarowym np. grubego koca, który stłumi pierwsze odbicie. Odległości od ścian i wszelkich większych przedmiotów powinny być możliwie największe. Homipulse automatycznie ustala bramkowanie (czas przechwytywania sygnału) na czas pierwszego odbicia (zakłądka „Data analys”, opcja „detect time zero” -> „first peak”).

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Pamiętajmy, by zniwelować wszelkie niepożądane źródła dźwięku (wiatrak komputera, etc). Zarówno mikrofon jak i kolumna powinna być stale w jednej pozycji. Mikrofon powinien znajdować się w takiej odległości od kolumny, w jakiej będziemy słuchali muzyki. Kolumny podłączamy do wzmacniacza, a ten do wyjścia stereo karty dźwiękowej. Zwrotnica powinna być na zewnątrz kolumny, bo ze względu na konieczność jej niemal nieustannej modyfikacji wyciąganie jej za każdym razem byłoby bardzo kłopotliwe. Pamiętajmy by w sterownikach dźwięku i/lub opcjach panelu sterowania wyłączyć wszystkie efekty dźwiękowe. W zakładce „Device&signal” wybieramy odpowiedni sterownik dźwięku dla „inpute device” i ‘output device”.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Możemy teraz przystąpić do właściwego pomiaru.

Sam pomiar odbywa się poprzez rejestracje sygnału generowanego przez wyjście karty dźwiękowej i wizualizację go na ekranie. W tym celu klikamy zakładkę „Measurments”, a następnie poniżej jednej z liter (A, B, C) „measure”. Każdej literze przyporządkowany jest określony kolor charakterystyki – na ekranie mogą więc być widoczne w jednym momencie trzy różne wyniki pomiarów. Nie jesteśmy jednak ograniczeni tylko do takiej liczby pomiarów, klikając strzałki pod kolorowym kwadratem (nad przyciskiem „export” ) możemy przeprowadzić kolejny pomiar dla danego koloru nie tracąc poprzedniego (wracamy do niego klikając strzałkę przeciwnego kierunku).

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Możemy robić zbliżenie na określony zakres częstotliwości zaznaczając go myszą na wykresie. Powrót do stanu przed powiększeniem następuje po kliknięciu prawym przyciskiem myszy. Powiększać możemy także pomiar czasu bramkowania, a samo bramkowanie ustalać przez "złapanie" przerywanej linii w dolnym okienku i przesunięcie jej w prawo (dłuższy czas bramkowania) lub w lewo (krótszy czas bramowania). Wraz z wydłużaniem czasu bramkowania do mikrofonu dociera więcej fal obitych. Chcąc dokładnie mierzyć niskie częstotliwości (przydatne jest to do wykonywania kompensacji efekty baffle stepu) musimy zbliżyć mikrofon do kolumny i/lub zwiększyć czas bramkowania.

Wygląd charakterystyki przenoszenia całej kolumny do zrobienia zwrotnicy nie wystarczy - niezbędne jest dodanie wykresów z pomiarów poszczególnych głośników. W tym celu odłączamy wszystkie głośniki oprócz jednego i robimy pomiar. Analogicznie z następnym głośnikiem. Dopiero teraz mając wgląd w trzy charakterystyki możemy wskazać częstotliwość podziału, czyli punkt przecięcia się charakterystyk poszczególnych głośników.

Niezbędny będzie jeszcze jeden pomiar – charakterystyka całej kolumny z tweeterem w przeciwfazie (podłączamy plus do minusa i vice versa). Pomiar ten pokazuje nam zgranie fazowe głośników. Gdy charakterystyki się odejmują tworząc głęboki dołek („reverse null”) mamy dobre zgranie fazowe. Gdy dołek jest płytka lub charakterystyki odejmują się poza punktem podziału zgranie fazowe jest złe. I to jest sedno całej pracy nad zwrotnicą – dążenie do jak najlepszego zgrania fazowego przy w miarę liniowej charakterystyce przetwarzania. Dobre zgranie fazowe wygląda np. tak:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

A skąd się bierze dołek w miejscu przecięcia się charakterystyk głośników podłączonych w przeciwfazie? Fala dźwiękowa (jak każda inna fala) ma swoje maksima i minima. Projektując zwrotnice ważne jest by maksima i minima fal pojawiały się w tym samym czasie, w ten sposób nakładają się na siebie. Gdy maksima "spotkają się" z "dołkami" to falę znoszą się. Ilustruje to poniższy obrazek:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Zgraniem fazowym nazywamy sytuację, gdy falę sumują się przez nałożenie się na siebie - na wykresie w miejscu podziały charakterystyka sumy będzie położona o 6 db "wyżej" niż punkt przecięcia się charakterystyk głośników. (Uwaga! samo 6 db różnicy nie może być wyznacznikiem dobrego zgrania fazowego, bo ta wartość jest tylko w teorii, głośniki mają przecież nierówną charakterystykę i może się okazać, że zgranie byłoby gorsze ale przez pik na charakterystyce głośnika wychodzi 6 dB - dlatego tak ważne jest sprawdzenie jak wygląda charakterystyka w przeciwnej fazie). Przesunięcia fazowe wprowadzane są przez zwrotnicę i głośniki (także ich wzajemne położenie), wyrażane są w stopniach (mówimy "przesunięcie o określony kąt").

Teraz modyfikując elementy staramy się doprowadzić do wyrównania charakterystyki i osiągnięcia jak najgłębszego dołka w miejscu podziału. Umieszczając w filtrze dolnoprzepustowym cewkę o większej indukcyjności widzimy, że częstotliwość graniczna filtra zmniejsza się. Analogicznie - cewka o mniejszej indukcyjności powoduje zwiększenie częstotliwości odcięcia. W przypadku filtru II rzędu dochodzi jeszcze kondensator - umieszczając w zwrotnicy kondensator o większej pojemności zauważamy, że zbocze charakterystyki przetwarzania ma większe nachylenie. Umieszczając mniejszy kondensator charakterystyka opada łagodniej. Należy pamiętać, że zbyt duży kondensator powoduje znaczne obciążenie wzmacniacza, dlatego lepiej nie odbiegać za bardzo od wartości popularnych typów filtrów - Bessel, Butterwortha, etc.

Sytuacja z filtrem górnoprzepustowym jest odwrotna - większa pojemność szeregowego kondensatora obniża częstotliwość podziału i analogicznie mniejsza wartość sprawia, że częstotliwość jest większa. Natomiast w tym wypadku równoległa cewka o mniejszej wartości powoduje większe nachylenie zbocza charakterystyki, a cewka o mniejszej indukcyjności - łagodniejsze opadanie charakterystyki.

Szeregowo wpięty rezystor przed głośnikiem wysokotonowym lub średniotonowym powoduje obniżenie efektywności przetwarzania tego głośnika. Rezystor zawsze umieszczamy przed kondensatorem tworzącym filtr górnoprzepustowym. Rezystor umieszczony za kondensatorem powoduje zwiększenie impedancji "widzianej" przez filtr, a więc zmienia częstotliwość podziału.

Dzielnik napięcia (również używany do ściszania głośnika) może być wpięty zarówno przed jak i za filtrem - nie wpływa na jego prace. Zwykle jednak umieszcza się go za filtrem górnoprzepustowym, aby do rezystorów nie dochodziła niepotrzebny nadmiar mocy.

Zgranie fazowe można zmieniać przez zmiany rodzaju filtrów (np. II rząd zamiast I rzędu), pochylenie przedniej ścianki, zmianę częstotliwości podziału, rozsunięcie/przysunięcie częstotliwości odcięcia poszczególnych głośników, a w przypadku systemów aktywnych – przez moduł regulacji fazy (moduł regulacji opóźnienia sygnału dla danego głośnika).

Opis powstał głównie z myślą o osobach dla których alternatywą jest robienie zwrotnicy na słuch - ta prosta metoda z pewnością będzie lepsza. Nie jestem żadnym guru ani od pomiarów, ani od zwrotnic, więc jeżeli pojawiły się jakieś nieścisłości - proszę o uwagi.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

KrzysiekA · 21 Kwietnia 2011

Pierwsze co mi się nasunęło przy czytaniu.

Plik kalibracyjny można sobie spokojnie do nosa wsadzić. Rozrzut parametrów wkładek jest tak duży (wiem bo ma 5 sztuk wm61)że jak ma się pecha to z plikiem kalibracyjnym mikrofon będzie robił pomiary gorsze niż bez pliku. Poza tym bardzo istotny jest sam montaż wkładki. Sama charakterystyka zależy w dużej mierze od tego czy wkładka jest wpuszczona do rurki czy też na niej osadzona czy też zastosowano inny sposób montażu. Jeżeli ktoś faktycznie chce mieć plik kalibracyjny to nie pozostaje nic innego jak wysłać mikrofon do kalibracji.

21 Kwietnia 2011

Skoro już zostały zrobione pomiary to nie lepiej zaprojektować zwrotnicę w programie do tego przeznaczonym niż grzebać w prawdziwej zwrotnicy?

http://www.ijdata.com/LspCAD_demo.html

KrzysiekA · 21 Kwietnia 2011

Skoro już zostały zrobione pomiary to nie lepiej zaprojektować zwrotnicę w programie do tego przeznaczonym niż grzebać w prawdziwej zwrotnicy?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Też tak uważam. Ja osobiście importuje wyniki pomiarów do Boxsima. Można wtedy się do woli wyżyć przy projektowaniu zwrotnicy. Na żywca to mordęga.

Ale z drugiej strony to lepiej tak niż na słuch. Chociaż jak ktoś nie ma doświadczenia i nie potrafi oszacować w jaki sposób będzie się zmieniać charakterystyka przy zmianie wartości poszczególnych elementów to przy trudniejszych głośnikach może być faktycznie mordęga.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

tomq88 · 21 Kwietnia 2011

Skoro już zostały zrobione pomiary to nie lepiej zaprojektować zwrotnicę w programie do tego przeznaczonym niż grzebać w prawdziwej zwrotnicy?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ale tego nikt nie broni. Tylko warto potem pomierzyć i gdy okaże się, ze coś jest nie tak - poeksperymentować. Symulacje symulacjiami, a rzeczywistość swoją droga :)

Też tak uważam. Ja osobiście importuje wyniki pomiarów do Boxsima. Można wtedy się do woli wyżyć przy projektowaniu zwrotnicy. Na żywca to mordęga.

Można też projektować zwrotnice w SpeakerWorkshop, również rozbudowane narzedzie. Ale mimo wszystko, gdy zrobimy kilka dopracowanych zwortnic w programie to i tak musimy mieć elmenty żeby je poskladac i musimy też to wszystko znów pomierzyć.

Ale z drugiej strony to lepiej tak niż na słuch. Chociaż jak ktoś nie ma doświadczenia i nie potrafi oszacować w jaki sposób będzie się zmieniać charakterystyka przy zmianie wartości poszczególnych elementów to przy trudniejszych głośnikach może być faktycznie mordęga.

Właśnie o to mi chodziło - pokazać metodę która niewielkim kosztem bije robienie zwrotnicy na słuch. Dobieranie w ciemno wartości elementów to jak prowadzenie samochodu z przepaską na oczach. A jak ktoś się nie zna to IMHO nawet z symulatorem będzie miał problemy.

Naprawdę nie chodziło mi o zrobienie rewolucji w projektowaniu zwrotnic - ja tylko chciałem pokazać, ze nie trzeba się męczyć na słuch, można łatwo pomierzyć :)

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

utopia · 22 Kwietnia 2011

Czy próbował już ktoś pomiarów tym programem w tak małym pomieszczeniu jak samochód ?

Pytam z ciekawości . Wiem że lepsze do tego jest Clio i inne wynalazki ale jak wyglądało by to( holmimpulse) w zastosowaniach amatorskich pomiarów w aucie?

**arczi87** · 22 Kwietnia 2011

Ja robiłem w pokoju 4x4 powiem Ci że nie najgorzej to wychodzi. Myślę że i w samochodzie da radę :).

Pozdrawiam arczi

tomq88 · 22 Kwietnia 2011

Moim zdaniem mierzyć na pewno można. Gorzej jak poradzić sobie z odbiciami fal...

heniu7890 · 23 Maja 2011

tomq88 a może do tego fajnego opisu wstawiłbyś opis/rysunek jak i co popodłączać bo nie znalazłem nigdzie w necie jak to poskładać do mierzenia (sprzęt). Było by miło mieć wszystko w jednym miejscu a nie dla każdego pewne rzeczy są oczywiste:)

tomq88 · 23 Maja 2011

Jeśli znajdę nieco czasu - tak. Jak na chwile obecną to mogę napisać, że:

- mikrofon podłączasz do wejścia mikrofnonowego karty dźwiękowej, umieszczasz go na statywie w odległości od kolumny z jakiej będziesz dokonywał odsłuchów.

- kolumna jest podłączona normalnie do wzmacniacza, a wzmacniacz do komputera (do wyjscia stereo karty dźwiękowej).

Karta dźwiękowa wysyła sygnal testowy poprzez wzmacniacz do kolumn, jest on odtwarzany przez głośniki, następnie przechwytywany przez mikrofon i prezentowany w formie graficznej na ekranie.

Jesli jeszcze coś niejasnego to pisz :)

tomq88 · 11 Marca 2012

Dodam jeszcze, że pomiary można pokazywać w standardowej, wygładzanej do okreslonej czesci oktawy formie:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Holimpulse oczywiscie mierzy takze odpowiedz impulsowa (dolne okienko, pod pomiarem charaktertystyki przenoszenia, mozna z pomoca tego pomiaru zrobic wyrownanie czasowe glosnikow, wiecej na ten temat:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

tomq88 · 29 Marca 2012

Dodam jeszcze, że należy koniecznie wyciszyć w systemowej regulacji odtwarzania głopśność sygnału podawanego z wejscia mikrofonowego i liniowego na głośniki :

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

------------------------------------

Aby domyslnie pokazywać charakterystykę bez wygładzania wystarczy odznaczyć opcje "auto aply time widow" , na dole w zakladce "Data analysis".

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )