Problem vid mätning

av **silverminken** » 2005-10-29 13:05

Hej!

Jag har snickrat ihop ett par små högtalare med TB W3-871 element som jag tänkte använda som datorhögtalare eller möjligtvis som surround högtalare.

Materialvalet blev stavlimmade bokskivor som efterbehandlades med lite olja. Utseendemässigt blev resultatet rätt bra faktiskt och måtten är små 140x200x170 mm eller nått sånt.

Bild

Men nu till mitt lilla poblem. Jag tänkte mäta upp dem för att se hur lyckad designen blev och för att det är kul att leka lite

Jag använde mig av Svantes eminenta TombStone program med följande mätuppställning:

Bild

Avståndet till golvet är ca 40 cm och ca 10 cm till mikrofonen. Observera det alternativa användet av min golf putter!

Problemet är att när jag mäter (sinussvep 20-25000 Hz, 20 s) så faller kurvan av med ca 3 dB/dec (den övre). Om jag använder mig av funktionen +3 dB "spectral tilt on input" så får jag den "raka" grafen nedanför.

Bild

Något tips på varför det blir så? Filtret är taget från http://www.zaphaudio.com/archives-18.zip och ser ut så här:

Bild

av **Martin** » 2005-10-29 13:31

Spontant så verkar du mäta ganska nära högtalaren och golvet. Kan det vara därför du får den "boostade" kurvan?

av **silverminken** » 2005-10-29 14:06

Jag mäter så nära högtalaren för att hamna i dess närfält vilket minimerar rummets inflytande. Golvet är kanske lite för nära det kan jag hålla med om men det borde väl bara ge en kamfilter-effekt dvs att utsläckning kommer att ske vid vissa frekvenser. I det här fallet verkar det ske vid 190 Hz och dess multiplar...

Sen kan jag väl tänka mig att golvet ger basstöd för lägre frekvenser vilket skulle kunna vara bullen man ser runt 150 Hz även på den kompenserade kurvan. Detta vet jag tyvärr inte hur man räknar på...

I vilket fall tror jag inte att mätuppställningen får hela frekvenskurvan att falla med 3 dB/dec

av **celef** » 2005-10-29 14:09

hur mäter ljudkortet i loop? vad betyder "spectral tilt on input"??

av **Martin** » 2005-10-29 14:14

Jag är inte alls säker men jag skulle gissa på att lutningen beror på att det är en närfältsmätning. Prova att mäta en halvmeter ifrån (och mitt i rummet), är det samma sak då?

av **Svante** » 2005-10-29 17:02

Jo, närfältsmätning gör att baffelsteget inte syns. Vilka är de exakta måtten på lådan, utvändigt och volym? Jag skulle flytta miken lite längre bort och låddan lite högre över golvet, ungefär mitt emellan golv och tak. Eller ännu hellre utomhus.

av **silverminken** » 2005-10-30 16:07

hur mäter ljudkortet i loop?

Loopat ljudkortet har jag inte gjort och jag mätte med en bärbar dator så ljudkortet har nog ganska dålig kvalité.

vad betyder "spectral tilt on input"?

"Spectral tilt on input" är en funktion som Svante har lagt in i sitt program, då adderar den en linje med en lutning på tex 3 dB/dec till det man mäter.

Måtten på lådan är 14,5 x 20 x 17,5 cm (BxHxD). Volymen blir väl då ca 4 liter...

Jag gjorde en mätning på lite längre avstånd också och fick följande resultat. Observera att en mätningarna är gjorda med 3 dB/dec specral tilt! Vilket innebär att de egentligen lutar likadant som i den första mätningen.

Bild

Den övre kurvan mättes på 10-15 cm avstånd och den undre på ca 60cm avstånd. Som Svante sa kan man se baffelstegets inverkan på lite längre avstånd. Baffeln ger en liten höjning runt 1500 Hz som stämmer bra överens med simuleringen nedanför (kanske inte optimal utformning på baffeln...). The Edge är ett otroligt bra verktyg för oss hemmasnickrare, tack för det Svante!

Bild

Jag skulle flytta miken lite längre bort och låddan lite högre över golvet, ungefär mitt emellan golv och tak. Eller ännu hellre utomhus.

Tyvärr så kan jag inte mäta utomhus, jag kanske skulle kunna få upp högtalaren lite längre från golvet och mäta om ni tror att det påverkar. Det vore nog inte heller omöjligt att mäta dem i ett halv ekofritt rum på jobbet...

av **Svante** » 2005-10-30 17:04

Hmm, jag är lite förbryllad över de 3 dBna lutning du har lagt till. Kan du posta hur inställningsrutan ser ut, alltså den där du ställer in de 3 dBna?

Sen stämmer inte undre gränsfrekvensen riktigt med vad en bastasimulering ger. Det får mig att fundera på om du har fått till triggningen riktigt i Tombstone, det brukar vara knepigt att begripa den. Jag måste fixa det där nån gång... :oops:

av **Naqref** » 2005-10-30 21:52

Får jag som tillhörande antisidoscollningsmaffian önska lite så behöver man inte köra fullskärmsläge (säkert något fult påfund från win 3.1) när man kör prt scr och kan gärna kapa bort allt som inte behövs i fönstret innan man omvandlar bilden till en bild som man kan lägga upp. Så slipper vi scrolla så mycket. Detta är ingen direkt kritik utan mer ett önskemål så jag slipper ta bort så mycket bilder som strider mot policyn. Tackar!

av **Magnuz** » 2005-10-31 01:26

Naqref™ skrev:Får jag som tillhörande antisidoscollningsmaffian önska lite så behöver man inte köra fullskärmsläge (säkert något fult påfund från win 3.1) när man kör prt scr

Om man trycker Alt+Print Screen får man bara med det aktiva fönstret.

av **silverminken** » 2005-11-01 13:22

Jo hade problem när jag försökte göra bilderna mindre i paint, bilderna fick värdelös kvalité så det gick inte att avläsa mätningarna. Det är därför jag behöll dem så stora. Kan nog fixa det vid ett senare tilfälle...

Förhoppningsvis kan jag göra en ny mätning i helgen med lite bättre mätuppställning och så ska jag ta med en bild på inställningarna också. Svante, jag tyckte också att triggningarna blev skumma ibland, tror kanske inte att de går ner så djupt som mätningarna säger.

av **silverminken** » 2005-11-12 19:22

Gjorde en ny mätning förra helgen men det har inte blivit av att jag lagt in den förän nu. I alla fall verkar det som att ni hade rätt med att högtalaren var för nära golvet. Jag flyttade upp den någon meter till så att den hamnade ungefär mitt i rummet och vips så såg det genast bättre ut. När jag mätte på lite längre avstånd så får man ganska mycket rumsinverkan under 700 Hz som ni ser...

Bild

Mätningarna gjordes i 0 grader samt ca 30 grader. Tyvärr så ligger ju diskantnivån lite för högt onaxis så jag kanske ska pula lite med filterna. Offaxis ser det ju nästan bättre ut så ska man använda dem som datorhögtalare så är det ju perfekt

(sitter väl aldrig rakt framför högtalarna vid datorn)

Bild

Inställningarna såg ut som ovan. Svante: där finns ju rutan "spectral tilt on input" som jag hade satt till 3 dB/dec i tidigare mätning. Triggnivån ser väl också bra ut den här gången.

Kom på i efterhand att terminalerna jag satt på högtalarna vilka är gjorda för banakontakter har ett hål rakt igenom sig som jag glömt att täta. Hålen (ett på varje terminal) är ca 3mm i diameter och ca 5cm långa vilket påverkar lådimpedansen lite...

av **silverminken** » 2005-11-12 19:24

De där hålen får väl en avstämmningsfrekvens runt ~3000 Hz, kanske är det som orsakar dippen däromkring?

av **Svante** » 2005-11-12 20:47

Ja, det där ser ju bättre ut!

Tre kommentarer:

1. Den ljusblå kurvan är överstyrd vid höga frekvenser. Det syns på att kurvan är tillplattad mellan 10 och 20 kHz och att det står "input overloaded" i underkant av fönstret. Det verkar inte vara så farligt mycket överstyrt, men i verkligheten är nog kurvan oslätare i det området.

2. Du sveper till 25000 Hz, men har samplingsfrekvensen 44100 Hz. Egentligen borde inte Tombstone tillåta dig att göra det, resultatet blir vikning vid 22050 Hz, dvs sista delen av svepet speglas runt 22050 Hz. Om du verkligen vill upp till högre frekvenser kan du öka samplingsfrekvensen till 48000 Hz, och svepa till 24000 Hz, eller om ljudkortet tillåter det (vilket är ovanligt) kan du sätta samplingfrekvensen till 96 kHz och svepa till högst 48 kHz.

3. Handlar mest om hur grafer "bör" se ut. Jag tycker att du inte ska ha 100 dB spann på y-axeln. Visst ser grafen rakare ut då, men det är lite bedrägligt. Tombstone har något liknande som defaultvärde, men det är bara för att kurvan säkert ska hamna på skalan. Gamla tiders kurvskrivare från B&K hade typiskt ett spann på max 50 dB, eller egentligen 25 dB per frekvensdekad.

Kul annars att det börjar funka för dig!

av **silverminken** » 2005-11-14 09:17

Tackar för kommentarerna!

1. Jag var medveten om att den överstyrde vid mätningen, den överstyrde faktiskt redan runt 200 Hz men där påverkades inte kurvan nämvärt därnere. Du har rätt att kurvan blivit lite för rak högst uppe. Det är lite knepigt att ställa in utrustningen jag har så att man får vettiga nivåer samt att brustaket inte ligger för högt upp.

2. Har du helt rätt i! :oops:

3. Nu är det default inställningarna som användes.

av **silverminken** » 2005-11-14 14:16

Svante, hur fungerar "Level smoothning" funktionen? Jag tycker att den verkar vara omvänd. Skriver man ett lågt värde så verkar det bli mycket smoothing...

av **Svante** » 2005-11-14 23:45

silverminken skrev:Svante, hur fungerar "Level smoothning" funktionen? Jag tycker att den verkar vara omvänd. Skriver man ett lågt värde så verkar det bli mycket smoothing...

Signalen som kommer in på ljudkortet kvadreras för att få "effekten" i signalen. Den kvadrerade signalen innehåller då dels en DC-komponent (alla sampel är ju positiva), dels en AC-komponent. Det är DC-komponenten man är intresserad av, AC-komponenten vill man filtrera bort. Det görs med ett lågpassfilter och det är den frekvensen du ställer in. Lågt värde ger alltså en mjukare kurva.

av **Morello** » 2005-11-15 00:14

"level smoothing"=10 Hz är att göra sin en otjänst :wink:

Öka till 30

av **silverminken** » 2005-11-17 10:37

Aha... då hajjar jag!

"level smoothing"=10 Hz är att göra sin en otjänst Öka till 30

Jo det blir lätt lite plottrigt. Ska öka lite nästa gång jag mäter, blir ju lättare att se tendenserna då!

Nån som har ett bra tips på gratis programvara att simulera filter med? Tänkte om jag skulle ändra filterna lite... Kommer nog inte ihåg elläran tillräckligt bra för att räkna med papper och penna.

av **Svante** » 2005-11-17 19:27

Morello skrev:"level smoothing"=10 Hz är att göra sin en otjänst Öka till 30

Sin vad då?

Hursom, lämplig inställning beror på flera saker:

1. Hur mycket utslätad man vill att kurvan ska bli. Om systemet man mäter har extremt smala resonanser så måste man antingen svepa väldigt långsamt, eller ställa filtret på en hög frekvens

2. Hur mycket av AC-komponenten som ska få synas i grafen. Om man tex mäter med 20 Hz, kommer AC-komponenten att ha frekvensen 40 Hz. Om filtret skär vid 50 Hz så blir kurvan blurrig.

-Kortvarigare svep behöver alltså högre frekvens på filtret.
-Svep över ett större frekvensområde kräver också högre frekvens på filtret.
-Hög undertryckning av AC-komponenten kräver lägre inställning på filtret.

Vill man minska utslätningen av kurvan som filtret ger, utan att öka frekvensen på filtret, kan man svepa långsammare eller över ett mindre frekvensområde.