[音频测量] 谈谈用MLS方法作音箱测量

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发表于 2009-8-25 09:57 | 显示全部楼层
学习并期待更多的好贴!

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发表于 2009-8-25 22:37 | 显示全部楼层
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发表于 2009-8-26 01:04 | 显示全部楼层
正有入套件的打算,学习下先,好文顶上!

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发表于 2009-8-26 02:58 | 显示全部楼层

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 楼主| 发表于 2009-8-29 11:44 | 显示全部楼层
2。测量套件的安装。
现在谈谈测量套件。套件主要是3个功能。1)从声卡输出取得信号作功率放大驱动音箱。这由1875完成。论坛直接推荐1875的参考设计。 2)MIC提供直流电源。这由一半的TL032完成。TL431提供一个基准电压,TL023简单的同相放大,电压增益为(220+100)/100=32倍。这个电压再由RC滤波加到到MIC上。3)MIC输出的前置放大。这由另一半的TL032完成。电压增益为(68+33)/33=215。这三部分的功能各自独立。了解这点后大家可以举一反三,各显其能。大家可以用坛子里的套件,但也不是非用不可。还有就是套件电路板是对的,电路也是对的。有问题一定是安装的问题。小心细心一点就可以了。
先看功率放大部分。仍假设测量环境的本底噪声为50dB。如果选MLS长度为16383,信号处理增益为39dB. 也就是说,对90dB灵敏度的音箱来说。1W的输入功率可以达到89dB的信噪比,而187520V额定功率大于15W。有足够的功率余量以保证功放的失真可以忽略不计。我想电压低一点也不应该有问题,只要输出有10W以上。实际上比较难处理的是前置放大和MIC的电压。如果处理不好,会对测量结果有影响。功放的电源和另两部分的电源最好独立。MIC和前置放大最好用电池供电。其次是用两个变压器做独立供电。用一个变压器一定要有两个绕组。其原因如下,因为我们是做时域测量,功放是放大脉冲信号。如果两个电源之间有干扰,当功放接到脉冲信号时,电源的瞬间电压会下降。如果两个电源隔离不好,这个瞬间电压下降会影响另外两部分的工作,其表现为在远场测量时MIC会有一个假的信号。见图1。这个信号不是MIC收到的由音箱产生的信号,而是由于功放电源瞬时扰动造成的。验证这一点的方法是:1)这个信号于参考信号完全同步;2)移动MIC的位置不会改变这个信号和参考信号的相对关系。这个方法也可以用来鉴定电源的稳定性。当然,我们可以用时间窗把它的影响去掉。但电源扰动对放大器来说总归不是好事儿。应该尽可能的减小。
我在的地方邮购不便,只能用手头的杂件。用洞洞板来做。电路基本是按套件推荐的电路。作了下面的一些修改。1) UA723来产生MIC的驱动电压,希望能得到比较稳定的电压。2) 变压器是两个绕组。功放用单独的供电电压。3)我估计不会用其他软件,所以少用了几个转换开关。4)我把套件直接装在PC里面。声卡输出和线路输入的连接就直接焊在声卡上了。最后是两个RCA插座和一个转换开关,分别用于音箱连接,MIC连接和SPL/Z测量转换。电源直接连到PC的输入端。还要为测量套件加一个电源开关。尽管用了两个绕组,功放还是对MIC和前置放大有影响。准备还要再改进一下。阻抗校正用外接标准电阻。声卡校正没有做。原因如下,我用另一单独的软件测量了声卡,两声道平衡而且频响不错,见图2。因为声卡的线路输入是双声道的。在测量时选Ch1-Ch2. 这样从原理上来说,套件信号通路的误差就得到自动校正了。下面几张是整机的照片。整个电路简单,焊好后检查无误。通电后各点电压正常。下面是测量外接8欧电阻的结果。试过不同的参考电阻值,对测量好像影响不大。

这几天不在家。等回家后再把照片发上来。抱歉。

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发表于 2009-8-29 12:34 | 显示全部楼层
学习了!!!

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发表于 2009-9-1 08:15 | 显示全部楼层
开学第一天,学习了。

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 楼主| 发表于 2009-9-4 01:56 | 显示全部楼层
先加几张图片。

1。远场测量显示的电源扰动引进的假信号。
W_T_t_long.JPG

2。完成的测量副件安装在PC里面。
P1010050.JPG


3。副件和声卡的连线直接焊在声卡上。所以电路和测量间单很多。总共就两条连线,一条到MIC,一条到音箱。阻抗和频响的转换用一个双刀双掷开关。
P1010040.JPG
P1010048.JPG

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发表于 2009-9-4 23:13 | 显示全部楼层
楼主请继续。

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发表于 2009-9-5 01:31 | 显示全部楼层

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在这里先感谢LZ 认真的看了一遍,很有价值, 值得学习!LZ这样一说,我打算重新装多一套套件。LZ好人啊!
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发表于 2009-9-5 09:21 | 显示全部楼层
套件装好了,正在学习时看到此文,太及时了,谢LZ了
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发表于 2009-9-5 09:22 | 显示全部楼层
时域测量,是不是可以理解成时间窗?

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 楼主| 发表于 2009-9-8 03:16 | 显示全部楼层
32# wwm1208

时域测量是指测量输入输出信号随时间的关系。所以测的是信号波形。比如示波器测
量。和之相对的是频域测量。频域测量是测输入输出信号随频率的关系。测的是信
号的频谱。时间窗只是时域测量的一个功能而已。两者不是等同关系。
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发表于 2009-9-8 18:10 | 显示全部楼层
楼主真是好人  赶紧学习一下

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发表于 2009-9-13 20:04 | 显示全部楼层
学习一下。。。。。。。。

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发表于 2009-9-13 20:20 | 显示全部楼层
楼主提到的话放供电的问题也希望大家注意下,电池供电最好了。另外有些声卡测量测量频响可能会出现低频段上翘高于高频段,多测几次。我新入的创新USB声卡就有着问题,只能多测量几次。网友们多看看SEAS的单元数据,大部分都是上箱的数据,有很高的参考价值。J版做的箱子的帖子也有与官方参数比较的图片。

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发表于 2009-9-13 21:23 | 显示全部楼层
支持学习一下。

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 楼主| 发表于 2009-9-14 06:44 | 显示全部楼层
想把最后一部分发上来。可图一直搞不定。今天再试一次。
这一张是外接电阻校正

Z_cal_new.JPG

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 楼主| 发表于 2009-9-14 07:06 | 显示全部楼层
[3。音箱测量的实际过程。
我用测量套件测了10年前做的音箱。具体过程和MLS手册提供的例子几乎相同。不过
我这里把我对测量设定和设定理由谈一下。如果不对请各位大侠版主纠正。
就像上面讨论的,MLS测量最主要的一点,是整个系统是工作在线性范围之内。要保
证这一点,首先我们要对被测系统有一个大概的了解。主要是音箱的额定功率和灵
敏度要大概知道。MLS手册建议信号强度要在黄格,这只是对大部分现代的音箱来说。
现代的音箱一般额定功率比较大。灵敏度也在86dB以上。主要的是单元本身失真小。
我不赞成用MLS测量一些未知性能的古董音箱。因为古董单元功率低,灵敏度高但失
真大。尽管用MLS可以得到测量结果,但结果的准确度是有疑问的。一个简单方法来
测定系统是否在线性范围是用不同的驱动作几次重复测量。如果系统是在线性范围
内工作,其测量结果应该和驱动功率大小关系很小,所以测量的结果应该不变。如
果结果随驱动功率大小有大的变化。那可以肯定系统不是工作在线性范围之内。不
过强调一点,上面这个只是必要条件,而不是充分必要条件。请各位朋友小心。
1。阻抗测量。这个测量十分简单。大多数情况下阻抗测定不用分段进行。但如果MLSlength和
取样频率都选很高,低频情况下频率分辨率会太低以至造成低端的阻抗曲线不光滑。
在这种情况下可以高频和低频分开测量。然后再做合成。下图是用MLS测量的阻抗曲
线。因为是第一次测量,我用信号发生器和万用表也把音箱的阻抗测了一下。结果
和MLS测的非常相近。这可以是对MLS方法的验证。从测量结果来看。双阻抗峰很明
显。和Embla的原始设计结果相比,阻抗线高阻峰的位置和阻抗谷的位置相同。但低
阻峰的位置偏高。而且双峰的高度不一样,阻抗峰 的峰阻值偏高。这些问题有的原
因不是很清楚,只能边学边调试,逐个解决。各位有什么经验请赐教。最后一张图是
用LspCAD计算的结果。音箱的谐振点和测量值相符合,但阻抗峰的高度不对。原因不
是很清楚。看来有很多东西有待进一步研究。

测量的音箱阻抗曲线

测量的音箱阻抗曲线

Seas的音箱设计阻抗曲线

Seas的音箱设计阻抗曲线

用信号发生器和万用表测试的阻抗曲线

用信号发生器和万用表测试的阻抗曲线

用LspCAD仿真结果

用LspCAD仿真结果

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发表于 2009-9-14 10:01 | 显示全部楼层
顶啊,lz继续写,我们继续顶
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