Sumowanie pomiarów nearfield oraz port response

[pharoh]

Jakis czas temu wywiazala sie krotka wymiana zmian na temat poprawnosci sumowania pomiarow w polu bliskim i skalowaniu ich do poziomu farfield, np 1 metra. Nie ma pamietam co to byl dokladnie za temat, niemniej podwazylem w nim teorie wielu znanych osobowosci na swiecie, m.in. D.Appolito. Czy mialem racje?
Na poczatek troche teorii.


Maksymalna czestotliwosc, ktora mozemy zmierzyc w polu bliskim wyraza sie wzorem:

Fmax = 10950 / D, gdzie (1)

D - szerokosc przedniej scianki, gdzie zamontowany jest glosnik w centymetrach


Sumowanie sygnalow koherentnych (takich, z ktorymi mam do czynienia w audio)

20*LOG(10^(Q1/20)+10^(Q2/20)), gdzie (2)

Q1 - poziom natezenia pierwszego zrodla
Q2 - poziom natezenia drugiego zrodla


Wzor okreslajacy skalowanie poziomu natezenia dzwieku w decybelach z pola bliskiego do dalekiego

FFdB = NFdB - 20 * Log(4d/r) dB, 4π-space gdzie, (3)

FFdB - poziom natezenia w polu dalekim
NFdB - poziom natezenia w polu bliskim
d - odleglosci w metrach
r - szerokosc powierzchni promieniujacej w metrach


I na koniec korekcja poziomu natezenia ze wzgledu na powierzchnie promieniujaca. Majac na uwadze powyzsze wzory, sprowadza sie to do takiego dzialania:

KorDB = 20*LOG(Sp/Sg) gdzie, (4)

Sp - srednica portu w cm
Sg - srednica membrany glosnika w cm
KorDB - roznica w dB ktora nalezy odjac od pomiaru portu


Wyobrazmy sobie sytuacje, ze mamy ze mamy dwa glosniki o srednicy 10cm, SD 100cm^2 i czulosci 90dB. W sumie daje to nam 96dB oraz SD rowne 200cm^2.
Powiedzmy, ze jeden z glosnikow przepolawiamy, w wyniku czego otrzymujac trzy zrodla dzwieku, gdzie kazdy ma czulosc 90dB oraz powierzchnie wynosza odpowiednio 100, 50, 50 cm^2 oraz promienie wynoszace 10cm, 7cm, 7cm (7 cm bowiem SD bedzie wynosic wtedy 50cm^2). Poniewaz czulosc poszczegolnych glosnikow sie nie zmienila, wciaz pozostaje 90dB dla kazdego.
Zeby ponownie obliczyc czulosc calosci, poslugujemy sie wzorem 3. Daje to nam 90dB + 87dB + 87dB. Nastepnie sumujemy trzy koherentne sygnaly juz przeskalowane, otrzymujac 97.6dB, inaczej mowiac, perpetum mobile.
Jezeli zastosujemy we wzorze trzecim powierzchnie zrodel, otrzymamy sumowanie 90 +84dB +84dB dajace rowno 96dB, czyli tyle ile z definicji w praktyce powinno sie otrzymac.

Zapraszam do dyskusji

 

[Pogromca mitow]

To zadam pytanie, ktore prawie kazdy chcialby zadac.

Jak poprawnie sumowac pomiary bliskie portu i glosnika?

 

[mbar]

Wrzucałem na forum dokument, w którym jest to wyjaśnione -- nie pomogę więcej teraz, bo do piątku siedzę na wyjazdowej konferencji.

 

[Yoshi_80]

Jak poprawnie sumowac pomiary bliskie portu i glosnika?

Dokładnie, na razie nie widać tu wyjasnienia (pomimo tytuły tematu który to sugeruje). Jak ze 100% pewnością stawiedzić z jakaś odległością mam mierzyć odpowiedź portu i głośnika. Czy 2 cm mikrofonu od portu jest adekwatne 2cm od głośnika czy nie. Jak ustalić te odległość gdy port jest profilowany promieniem np r10. To juz mam dać ten mikrofon głębiej, płyciej ? Wiadomym jest, że wokół końcówek portu dzieją sie zjawiska zwiazane z przepływem które "wirtualnie" wydłużają taki port, teraz czy te 2cm to nie jest oby za blisko . Chetnie sie dowiem jakie ktoś ma wyjaśnienie tego problemu ustalenia efektywności promieniowania portu względem głosnika. Bo przy pomiarze w polu bliskim błąd ustalenia odległości na poziomie 1cm daje kolosalne zmiany na efektywności.

 

[pharoh]

Jak poprawnie sumowac pomiary bliskie portu i glosnika?

Chetnie sie dowiem jakie ktoś ma wyjaśnienie tego problemu ustalenia efektywności promieniowania portu względem głosnika. Bo przy pomiarze w polu bliskim błąd ustalenia odległości na poziomie 1cm daje kolosalne zmiany na efektywności.

To juz niedlugo Poki co chcialbym poznac opinie innych osob na ten temat.

 

[Yoshi_80]

To juz niedlugo Poki co chcialbym poznac opinie innych osob na ten temat.

No na razie ameryki nie odkryłeś. Suma promieniowania dwóch głośników daje 6dB wzrost, normalka. W zasadzie można się obyć bez tej całej teorii, wystarczy zmierzyc 2x NF każdego głośnika a następnie w programie wykonać operację sumy i zrobi to prawidłowo.

 

[Pogromca mitow]

Dla kolumn, ktore maja BR na przedniej sciance mozna rowniez uzyc pomiaru Grund Plane, tylko trzeba to zrobic na duzej przestrzeni, jakis plac, boisko etc. Wtedy po zmierzeniu pasma mozna porownac pomiar z sumowaniem zrodel z bliskiego pola.

 

[Yoshi_80]

Czyli w warunkach domowych niewykonalne. Zresztą nawet na takim placu mogą sie pojawić problemy odbicia od ziemi

 

[Pogromca mitow]

Tak, ale wlasnie grund plane jest metoda pomiaru basu, bo wiadomo, ze wyzsze czestotliwosci ( krotsze fale) beda sie odbijac.

---------- Post dodany o 13:41 ---------- Poprzedni post o 13:27 ----------

Kiedys podawalem na forum zagraniczna stronke, z testami wielu subwooferow. Zeby okreslic ich realne pasmo czestotliwosci i znieksztalcen, robiono wlasnie pomiary Grund Plane na bodajze boisku z asfaltowa powierzchnia.

http://www.audioholics.com/educatio...subwoofer-shootout/2010-subwoofer-shootout-p3

---------- Post dodany o 13:43 ---------- Poprzedni post o 13:41 ----------

http://www.audioholics.com/education/loudspeaker-basics/subwoofer-measurements

 

[waloos]

Nie na temat...

Pomiary na kilkunastometrowej wieży ??? Mają rozmach sku.......

 

[El_liero]

jak oni chcieli zmierzyć prawidłowo niskie częstotliwości na otwartej przestrzeni gdzie jest często wiatr? A jest on źródłem infradźwięków.
...

---------- Post dodany o 20:57 ---------- Poprzedni post o 20:56 ----------

co do tematu, wszystkich wzorów nie znam, ale jak będziesz robił pomiary to staraj sie wykorzystać Speaker Workshop.

 

[Marios]

A jaki jest sens tak widziwiać jak to później i tak stoi w domu..?

 

[Pogromca mitow]

jak oni chcieli zmierzyć prawidłowo niskie częstotliwości na otwartej przestrzeni gdzie jest często wiatr? A jest on źródłem infradźwięków.

Bierze sie to pod uwage i widac na pomiarach takie zachowania. Cale szczescie daleko poza pasmem akustycznym typowych glosnikow.

A jaki jest sens tak widziwiać jak to później i tak stoi w domu..?

Jak jestes producentem glosnikow, to trzeba spelniac jakies normy pomiarowe. Dla przecietnego dlubacza to moze niepotrzebne glupoty, ale fakt faktem sa to typowe metody pomiarowe.

 

[pharoh]

Widze, ze dalej nikt nic z tego nie rozumie, to umieszcze moje pomiary.

Wzor, ktory stosuje juz od dluzszego czasu przy korekcji port-glosnik

KorDB2 = 20*LOG(SDp/SDg) gdzie, (5)

SDp - powierzchnia portu w cm^2
SDg - Powierzchnia membrany glosnika w cm^2
KorDB2 - roznica w dB, ktora nalezy odjac od pomiaru portu


W komorze bezechowej wykonalem pomiary kolumny glosnikowej opartej na glosniku Zaph ZA14W08. Obudowa jest 8 litrowa, wytlumiona w srodku gabka akustyczna oraz watolina za glosnikiem niskotonowym. Szerokosc przedmiej scianki wynosi 16.4mm.
Na tej podstawie maksymalna czestotliwosc, ktora mozna zmierzyc za pomoca pomiarow w polu bliskim wynosi w przyblizeniu 1200Hz.
Maksymalna odleglosc od korektora fazy nie moze przekraczac 5mm

Zostaly wykonane w sumie trzy pomiary bez zwrotnicy. Bramka 222ms, liczba probek 13xxxx, bez wygladania. Czulosc ~80dB.
1. Onaxis glosnika za14w08, odleglosc 140cm
2. Nearfield glosnika z odleglosci 4-5mm od wierzcholka korektora fazowego
3. Nearfield portu na rowni z przednia scianka.

Dane glosnika
SD - 69cm^2
promien - 95mm

Dane portu
SD na wlocie - 9.6cm^2
SD w pomierzonym miejscu, czyli na wylocie - 20cm^2
promien na wylocie - 50mm
dlugosc - 123mm

Port oraz glosnik umieszczone na przedniej sciance. Poniewaz roznice w odleglosci zrodel dzwieku wynosily raptem 24mm w miejscu pomiarowym, to zmiany na poziomie natezenia zostaly pominiete z powodu bardzo malego wplywu na wynik koncowy.
Gorka w okolicach 100Hz wystepuje praktycznie w kazdym pomiarze (to samo mam na SB15NRX oraz NE180W) Zapewne to jakis rezonans materialow tlumiacych w komorze.

Zaczynamy

1. Pomiar onaxis glosnika niskotonowego 140cm

2. Pomiar nearfield glosnika oraz portu

3. Pomiar nearfield oraz skalowanie wykonane za pomoca wzoru nr 4 (-5.5dB)

4. Suma nearfield oraz poszczegolne pomiary

5. Pomiar nearfield oraz skalowanie wykonane za pomoca wzoru nr 5 (-11dB)

6. Suma nearfield oraz poszczegolne pomiary

7. Dodanie korekcji BS do powyzszej charakterystyki

8. Porownanie obu sumowan

9. Porownanie sumowania mojego z referencyjnym pomiarem onaxis

10. Porownanie obu sumowan z referencyjnym pomiarem

11. Zoom sumowania mojego oraz referencyjnego pomiaru

12. Porownanie symulacji w winISD oraz mojego sumowania

Wnioski chyba sa zbedne Kazdy widzi co wyszlo.

---------- Post dodany o 21:03 ---------- Poprzedni post o 21:00 ----------

co do tematu, wszystkich wzorów nie znam, ale jak będziesz robił pomiary to staraj sie wykorzystać Speaker Workshop.

Nie umieszczalbym tego tematu, gdybym wczesniej nie zrobil pomiarow
SW nie dotykam.

 

[Pogromca mitow]

Moze zle widze, ale ja widze tutaj dokladnie taka opcje jaka powtarza sie w praktycznie kazdym sofcie do pomiarow. Korekcje efektywnosci portu wzgledem glosnika mozna zrobic bez zadnego wzoru. Charakterystyki portu i glosnika musza sie tylko nachodzic w niskim pasmie, potem korekcja BS i tyle.

Dla podsycenia ognia dodam, ze to samo prezentuje Joseph d'appolito w swojej ksiazce. W sumie to sie nie dziwie, bo ta metoda jest wszedzie taka sama, rowniez dla samych symulacji.

i male przypomnienie strona 122 http://www.artalabs.hr/AppNotes/ARTA-HB-D2.3.pdf

Eeee pharoh, myslalem, ze sie dowiem czegos nowego, a tu zonk :|

 

[Marios]

Nie na temat...

Jak jestes producentem glosnikow, to trzeba spelniac jakies normy pomiarowe. Dla przecietnego dlubacza to moze niepotrzebne glupoty, ale fakt faktem sa to typowe metody pomiarowe. Uważam że diywowiec robiący jeden zestaw dla siebie powinien mierzyć w pomieszczeniu którym będzie tego słuchał. Co do producentów zestawów nawet tych garażowych, chyba kombinowałbym z adaptacją jakiegoś pomieszczenia na komorę, tylko trzeba takowe posiadać..

 

[Pogromca mitow]

Uważam że diywowiec robiący jeden zestaw dla siebie powinien mierzyć w pomieszczeniu którym będzie tego słuchał.

Nie wazne gdzie bedzie sluchal, bo i tak mierzy sie z bramkowaniem, a pomiar bez bramek jest tylko pomocniczny. Suma sumarum i tak trzeba postepowac zgodnie z prawidlami, ktore sa w tym temacie od wielu lat.

 

[pharoh]

Dla podsycenia ognia dodam, ze to samo prezentuje Joseph d'appolito w swojej ksiazce. W sumie to sie nie dziwie, bo ta metoda jest wszedzie taka sama, rowniez dla samych symulacji.

Ale zwroc uwage, jakich wzorow wszyscy uzywaja, jaki wzor do korekcji jest uzyty w poradniku Arty oraz jaki ja uzylem Caly ten temat opiera sie wlasnie o ten jeden wzor, mianowicie 4 oraz 5.

 

[Pogromca mitow]

Ale zwroc uwage, jakich wzorow wszyscy uzywaja, jaki wzor do korekcji jest uzyty w poradniku Arty oraz jaki ja uzylem Caly ten temat opiera sie wlasnie o ten jeden wzor, mianowicie 4 oraz 5.

Ok rozumiem, ale zauwaz, ze postepujac bez zadnych wzorow, stosujac zasade rownowazenia odpowiedzi portu i glosnika w niskim pasmie, uzyskasz poprawne sumowanie.

Z moich pomiarow konstrukcji TL, moge napisac, ze wzor z arty jaki stosowalem dzialal ok. Czasami robilem tak, ze robiac pomiar i sumowanie pustej linii sprawdzalem jakie jest podobienstwo z symulacja. Jesli sie zgadza, to moge zalozyc, ze przy zastosowaniu tlumienia bede mial te same wyniki, tylko mniejsza efektywnosc portu. Jesli wtedy wprowadze ten sam wzor, to nadal bedzie sie zgadzac.

Metoda nakladania pomiarow jest bardzo prosta i skuteczna, szczegolnie przy BR.

 

[El_liero]

dziwna górka między 50-150Hz, ponad 4dB. Interferencja z falą odbitą od frontu, według mnie odpada. Błąd pomiaru?
Wychodzi, że należy zmniejszyć wypadkowy poziom portu do równego nisko-średniotonowemu w paśmie poniżej 20Hz.