Skocz do zawartości

Systemy i procedury pomiarowe.


waski
 Udostępnij

Rekomendowane odpowiedzi

  • 1 miesiąc temu...
  • Odpowiedzi 208
  • Dodano
  • Ostatniej odpowiedzi

Top użytkownicy w tym temacie

Top użytkownicy w tym temacie

Opublikowane grafiki

  • 3 miesiące temu...

Witam

Ponieważ dostaję zapytania na PW, na FB itp. co to jest ten cały Offset, o którym często wspominam postanowiłem napisać poradnik, który mam nadzieje rozwieje wątpliwości.

 

Offset, inaczej Delta Z, odległość cent akustycznych, time alignment – różnie się to nazywa.
 

Ale co to właściwie jest?
Budując czy to kolumnę domową czy system car audio spotykasz się z następującym problem.
Obrazek wyjaśni to najlepiej.
http://www.troelsgravesen.dk/time-alignment/TM_lobe_time_aligned.png

 

Centrum akustyczne głośnika przeważnie występuje w miejscu łączenia cewki z membraną. I jak widać na rysunku centrum akustyczne woofera jest dalej jak tweetera. Wynika to z konstrukcji głośnika.

 

A jak to jest w car audio.

Sytuacja jest podobna tylko na większą skalę, tzn. offset nie jest powiedzmy 10-30mm jak w HA a powiedzmy 50-250mm.

Ale na co mi to?
Mając woofer dalej od tweetera dźwięk docierający do twojego ucha dociera z opóźnieniem.

 

Ale jak to: Prędkość dźwięku w powietrzu jest powszechnie znana https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%99dko%C5%9B%C4%87_d%C5%BAwi%C4%99ku

i wynosi około (bo jest to zależne od temperatury itp.) 343m/s

 

Teraz można obliczyć ile później dźwięk dotrze do twojego ucha.

 

Można zrobić to tak:

na piechotę:

korekcja czasowa = offset / 343 x 1000

przykład: 0,58 = 0,2m / 343m/s x 1000

 

lub jak ja na lenia:

http://www.brightonsoundsystem.co.uk/calculator/audio-delay.php

lub

tabela strona 23 http://www.alpine.com.pl/fileadmin/user_upload/manuals/car_audio_manuals/CDE-178BT/OM_CDE-178BT_PL.pdf

 

Czyli: Mając woofer od tweetera 20cm dalej dźwięk z niego dotrze w stosunku do tweetra do twojego ucha o 0.58 milisekund później.

 

Ale co to mi w sumie daje?

Jeśli zależy Ci na bezkompromisowym graniu, i oczekujesz maksymalnego wykorzystania sprzętu, który posiadasz, a twoim priorytetem jest stereofonia i precyzyjna lokalizacja źródeł pozornych, inaczej jak oczekujesz efektu „oderwania dźwięku od głośników” to wyrównanie offsetu jest dla Ciebie. W przeciwnym razie nie zawracaj sobie tym głowy.

 

Jak się walczy z offsetem?

Po chłopsku trzeba zrobić tak, żeby oba centra akustyczne były na tym samym poziomie. Czyli dźwięk z woofera i tweetera docierał do twojego ucha w tym samym czasie.
 

Robi się to na 2 sposoby:

1. W home audio: Pochyla się kolumnę przeważnie 3-7 stopnie przez co tweeter cofa się w stosunku do woofera, lub cofa się fizycznie tweeter o tak:

http://www.troelsgravesen.dk/Discovery-12W.htm
 

2. W car audio: Procesorem czy DSP wbudowanym w radio opróżnia się najczęściej tweeter względem woofera (jeśli jest bliżej, bo czasem woofer jest bliżej – to zależy od auta), analogicznie trzeba wtedy woofer opóźnić do tweetera.

 

Co nam daje jeszcze wyrównanie offsetu?

Mianowicie oddalone od siebie głośniki ciężko jest zgrać poprawnie fazowo a w miejscu podziału dzieją się rożne niepożądane rzeczy.

 

Bardzo ładnie pokazał to Pawel_luk

https://ssl.diyaudio.pl/i/23622/d337112fd15207fd00e9038a467867c8_1513364642.gif

https://ssl.diyaudio.pl/i/23622/2bd22f7c138ccade58a5667883c5e450_1513364543.gif

 

Widać co się dzieje jak w pozycji offsety nie są wyrównane i w pozycji kiedy są wyrównane.

 

Zakładając, że mamy dobraną poprawną filtrację głośników zależy nam aby SPL był w miejscu podziału w miarę płaski a po odwróceniu polaryzacji na jednym z głosików pojawiał się jak najgłębszy revers null.

 

No dobrze ale jak ja mam to tak naprawdę wyrównać? I skąd mam wiedzieć czy to jest np. 0,3ms a może 0,4ms.

 

W przypadku car audio: (wymagane są osobne kanały w wzmacniaczu na tweeter i osobne na woofer – czyli potrzebny nam na przód wzmacniacz 4 kanałowy)
 

Metod jest co najmniej 3, jedne bardziej dokładne, jedne mniej.

 

1. Pomiar RTA – szum różowy Pink noise PN (koniecznie PN nie zwykły)

Mierzymy metrówką z jednego punktu na zagłówku kierowcy lub wyznaczonego przed, najlepiej w okolicy gdzie są nasze uszy (środek głowy) i od tego punktu mierzymy odległość do prawego woofera i do prawego tweetera i analogicznie dla lewej strony.

Przykładowo wychodzi nam, że na prawą stronę mamy bliżej tweeter.

Zagłówek – tweeter – odległość (X) 80cm

Zagłówek – woofer – odległość (Y) 100cm

Czyli nasza równica (Y-X) to około 20cm i tweeter powinien być opóźniony względem woofera o około 0.58ms. Staramy się mierzyć metrówka tak, żeby od środka głośnika mierzyć i doliczać tą odległość do centra akustycznego głośnika, bo często głośnik ma jakaś siatkę, czy bardzo wypukłą kopułkę przeciwpyłową. Nie spinajmy się to i tak pomiar „z grubsza”.

Następnie pomiarem RTA szukamy takiego momentu gdzie mamy najgłębszy revers null i w miarę płaską charakterystykę w punkcie podziału zmieniając polaryzacje. Punk ten powinien być właśnie około naszych wyliczonych 20cm. Może to być 19cm jak i 21cm.

Widać to ładnie na Paweł gifie.

https://ssl.diyaudio.pl/i/23622/d337112fd15207fd00e9038a467867c8_1513364642.gif

 

2. Pre delay

I tu musimy spełnić warunek, że nasz sprzęt pomiarowy a konkretniej kara muzyczna nie ma pływającego latency. Temat do obadania na internecie. W skrócie nasza karta musi się nadawać do pomiarów OnAxis i można nią wyznaczyć impuls response. Takie informacje można znaleźć między innymi tu http://www.artalabs.hr/requirements.htm

 

Robimy 2 pomiary impuls response:

Nakładamy na siebie i patrzymy ile jest różnicy.

https://i.imgur.com/2RppksR.png

O tyle opróżniamy tweeter, i robimy kolejny pomiar i szukamy momentu w którym oba wykresy będą startowały w tym samym punkcie jak tu:

https://i.imgur.com/dFWFels.png
 

3. Szum różowy (pink noise) i ucho

Puszczamy na radio kawałek z szumem różowym i zapętlamy.
Opóźniamy tweeter na procesorze czy DSP w radio w okolice naszych 20cm i szukamy momentu w którym taki dodatkowy szum słyszalny oprócz pink noise będzie jak najmniejszy. Analogicznie dla drugiej strony to samo.

 

W przypadku home audio:

Głownie się stosuje pre delay ale troszkę w inny sposób. Mierząc w domu nie mamy tyle odbić co w aucie i jesteśmy wstanie precyzyjnie wręcz co do mm określić offset (zależne jest też to Sample rate).
Program wylicza za nas ile jest mm i możemy to potem wpisać w programy symulacyjne, i określać o ile mm należało by pochylić kolumnę.

Czasem niektórzy producenci podają na swoich stronach ile mm jest dla głośników z ich oferty przykład SB Acoustic - http://www.sbacoustics.com/index.php/download_file/-/view/937/

 

+++ Zdarza się też tak, że różnica w offsecie jest wręcz pożądana o parę mm, gdyż lepiej układają się charakterystyki fazowe i możemy lepiej dobrać filtrację. Ale to jest parę milimetrów a nie jak w aucie kilka lub kilkanaście centymetrów. Dlatego też, dużo kolumn domowych jest prosta a nie pochylona, ale często wymusza to filtry o dużym nachyleniu zbocza (wyższych rzędów), i nie zawsze producenci też dbają o to, że przebiegi fazowe „kleją się do siebie” w jak najszerszym paśmie.

 

No dobrze ale ja mam system nie 2 way a 3 way w aucie i co teraz?
To samo tylko masz więcej roboty, bo musisz tak zrobić, że nie dwóch a z trzech głośników dźwięk będzie docierał do twojego ucha w jednym czasie.

 

Możesz zrobić to na dwa sposoby:

1. Budując słupki fizycznie cofasz głośnik wysoko-tonowy do głośnika średnio-tonowego, a ile mm to już dobrze obliczyć z pomiarów wyjmując słupek na zewnątrz i zachowując kąt jego montażu i kąt odsłuchu zmierzyć Impuls response (pre delay) i wyznaczyć odległość. Będzie ci potrzebny wtedy tylko 4 kanałowy wzmacniacz. Bo sekcję TW-MID będzie obsługiwał 1 kanał (taki mały mini monitor) a drugi kanał woofer. Woofer oczywiście dostosujesz czasowo w procesorze czy DSP radio.

2. Będziesz potrzebował 6 kanałów, na każdy głośnik osobny kanał i każdy głośnik dostosujesz czasowo – wyrównasz offsety na procesorze.

 

 

A teraz dwa zdania ode mnie dla hejterów forumowych:

Zanim zaczniesz mnie wyzywać o teoretyków i, że się g… znam. To po pierwsze nie znasz mnie a po drugie to chciałem Ciebie poinformować, że to nie jest mój wymysł a rzecz znana w świecie (niestety dla Ciebie, akustyka to połączenie między innymi matematyki, fizyki i elektroniki razem), ja jedynie zebrałem to w parę zdań na tym forum. Zachęcam Ciebie do obadania między innymi tych stron. Ja się mogę mylić, ale „oni” też się pewnie mylą.
https://en.wikipedia.org/wiki/Loudspeaker_time_alignment

http://www.linkwitzlab.com/frontiers_5.htm

https://www.minidsp.com/applications/dsp-basics/time-alignment

http://education.lenardaudio.com/en/06_x-over_4.html

http://www.troelsgravesen.dk/Time-Alignment.htm

http://www.rane.com/note160.html
 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Brawo kondrax przejrzyście i dużo cennych informacji

 

Wysłane z mojego SM-G950F przy użyciu Tapatalka

 

Dziękuje. Niestety brakło czasu na robienie swoich rysunków i posłużyłem się tymi z internetu. Jak będzie zainteresowanie, mogę parę jeszcze innych rzeczy objaśnić np. po co stosuje się korektory RC w zwrotnicach pasywnych itp.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Pewnie, że chcemy. Mądrego zawsze warto posłuchać :ok:

Nie przesadzaj. Za mądrego się nie uważam ale coś przez 18 lat zabawy w audio i pomiary udało mi się dowiedzieć oraz wdrożyć. Najgorsze jest to, że w przypadku audio nie ma poradników od A do Z. Są książki i to po angielsku i często takim językiem napisane, że osoba początkująca po pierwszych stronach nie wie o co biega. A na polskich stronach jest bardzo mało. A żeby zebrać sobie wiedzę trzeba tych stron angielskich sporo przeczytać. Potem przychodzi czas na testy na żywo i sprawdzanie tego wszystkiego a to nie jest takie proste jak się wydaje.

 

Wysłane z mojego SM-A310F przy użyciu Tapatalka

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 1 rok później...

Cześć,

Wklejam pomiar po instalacji w nowym aucie. Głośniki Focal PS165, wzmacniacz Focal Power 4.75, radio Pioneer FH-X730BT, bez suba. Pomiar programem REW, mikrofon radioshack skalibrowany, tor pomiarowy też skalibrowany.

 

post-10832-0-10006600-1564305242_thumb.jpg

 

Może ktoś coś powie celem konstruktywnej krytyki.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 3 miesiące temu...

Przeglądając YT trafiłem na urządzenie o nazwie SMD CC-1 i teraz przykładowo mamy dwa suby, każdy ma własny wzmacniacz (oba takie same oczywiście) i o ile gain można ustawić multimetrem to jak ustawić filtr lpf/hpf, oczywiście można na oko ustawić wg. cyferek przy potencjometrze ale przy niektórych wzmacniaczach to jest mało precyzyjne i do tego dochodzi tolerancja potencjometra i inne parametry. 

 

https://youtu.be/J0m9OJbkV8Q?t=208

 

Pytam z czystej ciekawości, bo już kiedyś miałem taką sytuację ale ustawiłem to na oko i jakoś grało, a teraz chciałbym wiedzieć jak prawidłowo do tego podejść.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Tak samo jak Gain - przy użyciu multimetru, tylko pytanie czy chcesz jedynie dopasować ustawienie jednego wzmaka do drugiego ( z już ustawionym filtrem ) czy dodatkowo ustawić filtr na konkretną częstotliwość ( a nie na oko z podziałki wzmaka ).

W pierwszej wersji ( czyli tylko dopasowanie ustawienia filtra w drugim wzmaku do pierwszego ) po wyrównaniu Gain-ów ( z filtrami na FLAT na obu wzmakach ), przełączasz oba filtry na LPF, zapuszczasz z płyty/generatora/telefonu sygnał o częstotliwości wyższej od tej wstępnie ( "na oko" ) ustawionej ( np. ustawiłeś na wzmaku ok. 80 Hz to puszczasz sygnał  powiedzmy 120-150-200 Hz ) i mierzysz poziom na wyjściu najpierw pierwszego wzmaka ( tego ustawionego ) a potem przełączasz się na wyjście drugiego wzmaka ( tego ustawianego ) i kręcisz na nim filtrem LPF ( zaczynając od najwyższej częstotliwości idziesz w stronę najniższej ). Multimetr powinien najpierw pokazywać napięcie większe niż na pierwszym wzmaku a ty kręcąc LPF w dół powinieneś dojść do momentu gdy napięcie będzie takie samo jak na pierwszym. Jeśli wzmaki są takie same i mają w miarę powtarzalne parametry filtrów to powinieneś w ten sposób ustawić je idealnie ( dla pewności można zrobić kilka pomiarów dla kilku częstotliwości - będzie wtedy widać czy zbocza obu filtrów się pokrywają ( czy napięcia przy danych częstotliwościach są zbliżone ).

 

Przy drugiej opcji, czyli gdy chciałbyś ustawić cięcie LPF na konkretną częstotliwość np. na 80 Hz zasada pomiaru będzie w zasadzie identyczna tyle tylko, że trzeba dokładnie zmierzyć napięcie na wyjściu wzmaka przy podaniu sygnału 80 Hz z filtrami na FLAT a potem załączyć filtr LPF i kręcić nim ( tak jak poprzednio od maks Hz w stronę min Hz ) aż napięcie na wyjściu będzie wynosić ok. 0,707 wartości napięcia z filtrem na FLAT ( częstotliwość graniczna filtra to punkt tłumienia -3dB czyli ok. 0,707 wartości bez tłumienia ). Potem drugi wzmak ustawiasz tak samo ( albo tak jak w opcji pierwszej używając tego jako wzorcowego ).  Chyba niczego nie nie pomyliłem ;).

 

Oczywiście opcja z analizatorem widma jest "debeściak", ale multimetrem też się da...  

 

EDIT:

Zakładam, że filtry we wzmaku są "normalne" typu Butterworth / Bessel ( czyli z charakterystyką bez zafalowań jak przy Czybyszewie )...

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Tak samo jak Gain - przy użyciu multimetru, tylko pytanie czy chcesz jedynie dopasować ustawienie jednego wzmaka do drugiego ( z już ustawionym filtrem ) czy dodatkowo ustawić filtr na konkretną częstotliwość ( a nie na oko z podziałki wzmaka ).

W pierwszej wersji ( czyli tylko dopasowanie ustawienia filtra w drugim wzmaku do pierwszego ) po wyrównaniu Gain-ów ( z filtrami na FLAT na obu wzmakach ), przełączasz oba filtry na LPF, zapuszczasz z płyty/generatora/telefonu sygnał o częstotliwości wyższej od tej wstępnie ( "na oko" ) ustawionej ( np. ustawiłeś na wzmaku ok. 80 Hz to puszczasz sygnał powiedzmy 120-150-200 Hz ) i mierzysz poziom na wyjściu najpierw pierwszego wzmaka ( tego ustawionego ) a potem przełączasz się na wyjście drugiego wzmaka ( tego ustawianego ) i kręcisz na nim filtrem LPF ( zaczynając od najwyższej częstotliwości idziesz w stronę najniższej ). Multimetr powinien najpierw pokazywać napięcie większe niż na pierwszym wzmaku a ty kręcąc LPF w dół powinieneś dojść do momentu gdy napięcie będzie takie samo jak na pierwszym. Jeśli wzmaki są takie same i mają w miarę powtarzalne parametry filtrów to powinieneś w ten sposób ustawić je idealnie ( dla pewności można zrobić kilka pomiarów dla kilku częstotliwości - będzie wtedy widać czy zbocza obu filtrów się pokrywają ( czy napięcia przy danych częstotliwościach są zbliżone ).

 

Przy drugiej opcji, czyli gdy chciałbyś ustawić cięcie LPF na konkretną częstotliwość np. na 80 Hz zasada pomiaru będzie w zasadzie identyczna tyle tylko, że trzeba dokładnie zmierzyć napięcie na wyjściu wzmaka przy podaniu sygnału 80 Hz z filtrami na FLAT a potem załączyć filtr LPF i kręcić nim ( tak jak poprzednio od maks Hz w stronę min Hz ) aż napięcie na wyjściu będzie wynosić ok. 0,707 wartości napięcia z filtrem na FLAT ( częstotliwość graniczna filtra to punkt tłumienia -3dB czyli ok. 0,707 wartości bez tłumienia ). Potem drugi wzmak ustawiasz tak samo ( albo tak jak w opcji pierwszej używając tego jako wzorcowego ). Chyba niczego nie nie pomyliłem ;).

 

Oczywiście opcja z analizatorem widma jest "debeściak", ale multimetrem też się da...

 

EDIT:

Zakładam, że filtry we wzmaku są "normalne" typu Butterworth / Bessel ( czyli z charakterystyką bez zafalowań jak przy Czybyszewie )...

Ciekawy pomysł nawet o tym nie pomyślałem. Po za tym zwrotnice aktywne we wzmacniaczach działają na 2 kanałach. To do czogo można wykorzystać ustawienie z 1 sposobu ?[emoji16]
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Do ustawienia dwóch identycznych monobloków napędzających dwa identyczne suby.

 

EDIT

Jeszcze takie info do pomiaru...

 

Przy takim ustawianiu filtrów suby mogą być podpięte do wzmaków ( jak ktoś nie ma obciążeń zastępczych ), bo te ustawienia można robić przy niskim poziomie na wejściu ( nie tak jak przy ustawianiu GAIN-a na maks mocy ). W zasadzie ogranicza nas tylko zakres i klasa multimetru ( można np. ustawić poziom na wyjściu przy FLAT na 1V a przy LPF na 0,707V ) spokojnie da się wtedy "wytrzymać" w aucie.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 6 miesięcy temu...

Witam, uruchomiłem pierwszy system aktywny na głośnikach focal es165k. Mam dwa pytania, na ile zmienia się przesunięcie fazowe przy zmianie zbocza? Przykład: mam ustawione tw 5khz/12 db/oct, woofer 2,5 khz 12 db/oct. Jak zmieni się przesunięcie fazowe gdy np tw dam 4khz 18 lub 24db/oct? Jest jakaś zasada? Dodam że mogę parami odwracać fazę.

Kolejny temat to pomiary rta do eq.Generalnie odpaliłem szum różowy z usb(plik ze strony Focala). No i przy pomocy smartfona jakieś tam próby odczytu czegokolwiek ale mikrofon jest za słaby. Teraz pytanie czy jest sens dokupić mikrofon do smartfona i tak próbować, jeśli tak to jaki? Czy lepiej na lapku jednak?

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Witam, uruchomiłem pierwszy system aktywny na głośnikach focal es165k. Mam dwa pytania, na ile zmienia się przesunięcie fazowe przy zmianie zbocza? Przykład: mam ustawione tw 5khz/12 db/oct, woofer 2,5 khz 12 db/oct. Jak zmieni się przesunięcie fazowe gdy np tw dam 4khz 18 lub 24db/oct? Jest jakaś zasada? Dodam że mogę parami odwracać fazę.

Kolejny temat to pomiary rta do eq.Generalnie odpaliłem szum różowy z usb(plik ze strony Focala). No i przy pomocy smartfona jakieś tam próby odczytu czegokolwiek ale mikrofon jest za słaby. Teraz pytanie czy jest sens dokupić mikrofon do smartfona i tak próbować, jeśli tak to jaki? Czy lepiej na lapku jednak?

Każde kolejne zbocze obraca fazę o 45° czyli lpf 12db i hpf 12db wychodzi przesunięcie o 180°. Do rta najlepiej kupić mikrofon z dedykowanym plikiem kalibracyjnym. Mikrofon w telefonie to zły pomysł.

Każde kolejne zbocze obraca fazę o 45° czyli lpf 12db i hpf 12db wychodzi przesunięcie o 90°. Do najlepiej kupić mikrofon z dedykowanym plikiem kalibracyjnym. Mikrofon w telefonie to zły pomysł.

18db 135° a 24db 180°
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Okey, czyli tylko lapek, karta dźwiękowa creative soundblaster się nada? Jaki mikrofon warto kupić?

Ja mam u-mik 1, A do pomiarów bramkowanych oraz czasowek używam wm61a. Oczywiście karta Creative 5.1.

Okey, czyli tylko lapek, karta dźwiękowa creative soundblaster się nada? Jaki mikrofon warto kupić?

Czyli mając wf na 12db/oct, a tw 24 db/oct powinienem tweetery lub woofery odwrócić o 180? (Niestety tylko opcja 180)

12db i 24db masz przesunięcie 90° więc to nic nie da. Czy 180° czy 0° to i Tak będzie przesunięcie 90°

Ja mam u-mik 1, A do pomiarów bramkowanych oraz czasowek używam wm61a. Oczywiście karta Creative 5.1.

12db i 24db masz przesunięcie 90° więc to nic nie da. Czy 180° czy 0° to i Tak będzie przesunięcie 90°

Umik1 można używać na telefonie ale trzeba kupić aplikację która kosztuje koło 30 zlotych jak dobrze pamiętam.
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

 Udostępnij


×
×
  • Dodaj nową pozycję...