MATROJIG och hur den utvecklats

[xmag]

JORDDRAGNING:

55-jordschema.png (28.85 KiB) Visad 4265 gånger

[xmag]

SÅ HÄR BYGGS MATROJIG:

85-kontrollerna-nivå.png (83.76 KiB) Visad 4263 gånger

[xmag]

Så, nu är det bara till att bygga!
Mitt arbete bjuder jag på för jag hoppas se fler mätningar...

[Morgan]

Så, nu är det bara till att bygga!
Mitt arbete bjuder jag på för jag hoppas se fler mätningar...

Vilket jäkla arbete du lagt ner! Imponerande projekt.

När skriver du programvaran som kan användas för att ställa högtalaren på en roterande platta för att mäta i olika sido- och höjdvinklar och väga ihop till en viktad energikurva?

[xmag]

Så, nu är det bara till att bygga!
Mitt arbete bjuder jag på för jag hoppas se fler mätningar...

Vilket jäkla arbete du lagt ner! Imponerande projekt.

TACK!!

När skriver du programvaran som kan användas för att ställa högtalaren på en roterande platta för att mäta i olika sido- och höjdvinklar och väga ihop till en viktad energikurva?

Jag vill men har ännu inte fått till det med att programmet skall snickra ihop grejer. Det vill sig bara inte...

[xmag]

Har ny byggt ytterligare en Matrojig. Den "nya" har jag byggt in i min egenbyggda äldre låda.

De båda jiggarna är identiska förutom att det är ljudkort UCA202 i denna senaste och UCA222 i den andra. Dessutom har denna senaste nätaggregatet inbyggt i lådan.

Skillnad:
Nivåerna från de båda ljudkorten skiljer sig från varandra en aning och den som har det inbyggda nätaggregatet är mer brusig och har högre distorsion men är fortfarande så lågt att man funderar på hur TDA2003 kan mäta distorsion och brus så lågt.

Skillnaden i nivå för de båda ljudkorten gör att dämpsatsen i loopen vid kalibrering måste ändras för att de båda jiggarna skall bli exakt lika.

Jag skall visa lite mätningar mellan de båda jiggarna senare.

[xmag]

När jag mätt den ombyggda gamla jiggen fick jag betydligt sämre dist och brus. Efter att jag kalibrerat den blev det som förväntat. Kalibrering gör alltså skillnad!



Min gamla jigg är ombyggd efter senaste kopplingsschema (som den nya är byggd efter). De är alltså numera identiska förutom att den gamla har nätaggregatet inbyggt i lådan medan den nya har sin separat utanför. En annan skillnad är att de har olika ljudkort i samma serie. Den äldre har UCA202 (silverfärgad) medan den nyare har UCA222 (rödfärgad). De skiljer sig åt en aning, den röda faller lite fortare i neråt i frekvens medan den andra faller fortare uppåt. Det handlar om - 1dB i båda ändar. Den röda har också en något högre nivå ut. Allt detta justeras i kalibreringen. Efter kalibrering är de helt identiska.

Vad blev då skillnaden? Jo, så här:

THD:

2022-02-22 THD Orange = Den äldre med nätaggregat i lådan Mörkröd= Den nyare med nätaggregatet utanför.png (36.46 KiB) Visad 4127 gånger

Brus:

2022-02-22 BRUS.png (30.69 KiB) Visad 4127 gånger

Ett inbyggt nätaggregat ger alltså något sämre distorsion och brus men inte så mycket sämre man kan tro.

[xmag]

Här har jag kalibrerat var och en av jiggarna för att sedan mäta impedansen och fas på ett element. Båda kurvorna har lagts ihop för att se om de mäter olika.

Impedansen:

2022-02-22 Impedans - Båda jiggarna i samma graf.png (21.05 KiB) Visad 4105 gånger

Fasen:

2022-02-22 Fas - Båda jiggarna i samma graf.png (17.67 KiB) Visad 4105 gånger

Som vi ser är mätningarna från de två jiggarna på pricken exakt lika!

.
.

[xmag]

Uppdatering i SÅ HÄR BYGGS MATROJIG:

- Dämpsatsen i kalibreringsloopen har bytts mot ett trim-motstånd. Jag testade lite olika ljudkort i serien Behringer UCA202-222 och det visade sig att nivåerna kan skilja ibland. Därför måste kalibreringsloopen kunna justeras.
- Motståndet till ljusdioden "On" har ökats. Den lyste för starkt innan.
- Lite text har lagts till och motstånden har fått andra nummer (några motstånd försvann med trimpotentiometern)
Versionsnumret får vara som tidigare eftersom ingen byggt någon ännu vad jag vet.

10-kopplingar.png (86.55 KiB) Visad 4078 gånger

[xmag]

Jag har testat Tombstone men får konstiga kurvor. Över 500hz ser det ok ut men från 10hz går sedan kurva neråt för att gå uppåt igen vid 500hz. Högsta punkten ligger under nivån vid 30hz. Nivån vid 30hz borde ligga mer än 50dB under högsta nivån.

Någon som vet vilken kanal (vänster eller höger) som är signal ut och vilken som är signal in på ljudkortet för Tombstone?

[xmag]

Ser nu att jag får samma frekvenssvar med REW:


Nu, den röda pilen pekar på puckeln som jag inte haft förut:

2022-03-01 Lågbaspuckel.png (37.81 KiB) Visad 4068 gånger

Förut:

2022-01-08 Testmätning frekvens impedans 50c element.png (37.34 KiB) Visad 4068 gånger

Frågan är varifrån puckeln kommer. I mätningen under som jag gjorde för ett par månader sedan finns den inte med. Jag har sett andra mätningar som andra gjort med samma puckel. 4 tums elementet kan knappast åstadkomma så mycket ljud vid den låga nivån. Kurvan vid resonansfrekvensen (ca 100hz) faller inte lika snävt i den övre bilden. Mätningarna är inte identiska vilket beror på olika avstånd från elementet. Har testat med alla möjliga avstånd men den där puckeln är med på alla.

[xmag]

Misstänker att något är fel på mikrofonen eller mikrofonförstärkaren, har mätt med mycket höga nivåer för att testa en del saker. Får kolla på det senare.

[xmag]

Har tittat på äldre mätningar för 10 år sedan med förra mätjiggen. De visar också i flera mätningar att det blir ljud i basen som elementet inte klarar av att ge. Även ute på nätet ser flera mätningar ut på samma sätt att det blir en snorr längst ner i basen. Har mycket också att göra med vad för upplösning man har på grafens dB-sida. Jag mäter i ett litet rum 4 m långt 3m brett och från bordet jag mäter är det 2m till taket. Rummet kan mycket väl ge frekvenser under 50hz med dator mm igång förutom mätningen.

[xmag]

Har mätt en del nu för att utröna vad den där "bänken" är längst ner i frekvens som många mätningar visar upp när man tittar ute på nätet.

Jag har inte tid att visa några grafer nu men skall förklara vad jag ser. När nivån sjunker neråt i frekvens stiger distorsionen, mer för billiga element och mindre för bättre element. Till det adderas mätutrustningens egen distorsion när mätnivån sjunker. En hel del kan också vara reflexer från rummet. "Bänken" längst ner är alltså distorsion och reflexer. Jag ser tydligt i mätningarna att distorsionskurvan ligger nästan rakt på frekvenskurvan i graferna, det är alltså nära 100% distorsion i "bänken" när man mäter så varvid en hel del av distorsionen är reflexer. Om man mäter med RTA (Realtids analysator) är distorsionen lägre. Distorsionen man får fram vid frekvensmätning stämmer inte med verklig distorsion eller brus. Den ligger högre än verklig distorsion och den stiger vid ökad frekvens. Det är en effekt av hur frekvensmätning fungerar, så här säger REW:s skapare: "Sweep measurements have a rising noise floor. To measure electronics it is better to use the stepped sine option in the RTA.". På Svenska: "Svepmätningar har ett stigande ljudgolv. För att mäta elektronik är det bättre att använda stegsinusalternativet i RTA.".

När jag mäter distorsionen och bruset med mitt 4 tums testelement ligger nivån som bäst på lite under 1% och nere i basen stiger den till upp mot 100%. När jag mäter med RTA ligger distorsion och brus 0,5%-0,1% under stora delar av frekvenskurvan men stiger upp mot några procent i basen.

Det är alltså frekvensmätningens sätt att mäta och reflexer i rummet som ger "bänken" längst ner i basen när elementet inte förmår alstra ljud så långt ner. Om elementet kunde skapa ljud vid ex.vis 30hz skulle "bänken" dränkas i elementets eget ljud och inte synas lika påtagligt.

Nästa problem är varför en av mina mätningar ändå är perfekt...

(Här skulle behövas en diskussion i frågan men tydligen är det inte intressant med tanke på frånvaro av den varan)

[sammel]

Jag tycker det är intressant, har haft samma problem av o till,
Vet inte vad det beror på. Märker på dina kurvor att den med bra avrullning
Har 10 db högre nivå(om du nu stämmer relativt)
Hur är det med tidfönstren?
Jobbar föresten nu, tänkte svara senare.

[xmag]

Jag tycker det är intressant, har haft samma problem av o till,
Vet inte vad det beror på. Märker på dina kurvor att den med bra avrullning
Har 10 db högre nivå(om du nu stämmer relativt)
Hur är det med tidfönstren?
Jobbar föresten nu, tänkte svara senare.

Jag använder inte tidsfönster i dessa mätningar.
Testade också med högre nivå. Platån i basen var kvar men det blev motsvarande högre nivå på frekvenskurvan.

Jag måste också säga att den Matrojig jag mäter med nu är en tidigare version av det jag visat här ovan. Återkommer med mätningar senare.

[xmag]

Om det skulle bli en längre diskussion om detta skapar jag en ny tråd eftersom denna tråd egentligen handlar om Matrojig.


Hyllan som ibland blir längst ner i basen när man mäter högtalare borde inte finnas efter att kraften i basen sinar ut med en kraftig nedåtgående frekvenskurva. Att basen plötsligt efter att den fallit en så där 30dB eller mer skulle får liv igen måste bero på annat att den faktiskt får liv igen. Basreflex, öppna horn och kvartsvågspipor kan börja svänga okontrollerat en bit under sin avstämda frekvens eftersom membranet inte möter något motstånd där om man tummat på "reglerna" för hur de byggs. I övrigt kan en "hylla" längst ner i basen bero på följande:

När frekvenskurvan faller av efter resonansfrekvensen bör den fortsätta falla hela vägen. Men i vissa fall slutar den plötsligt falla och kan till och med börja stiga igen vid sin färd neråt i frekvens.
Jag gjorde snabbt några mätningar för att se vad det kan bero på. Jag kom fram till att "hyllan" man ser är distorsion från mätningen. Den ligger ofta långt ner men vid någon punkt faller frekvenskurvan under distorsionen. Distorsion är ju ljud det också och visas därför på frekvenskurvan enligt de blå streckade i bilden här nedan (sparade inte mina mätningar och just nu kan jag inte mäta så jag ritar istället):

2022-03-03 Basplatå.png (29.35 KiB) Visad 3985 gånger

Problemet är inte ovanstående utan problemet består i att "hyllan" i en del mätningar saknas helt. Varför finns "hyllan" där ibland och inte ibland? Eller har jag helt fel? Någon som har en teori?

[xmag]

Här är en mätning för mer än 10 år sedan som visar samma sak:

05.jpg (25.5 KiB) Visad 3980 gånger

[xmag]

När man mäter i ett begränsat ej dämpat utrymme säger många som mäter högtalare att under en viss frekvens kan man inte lita på resultatet eftersom stående vågor och reflexer läggs till frekvenskurvan. För att det skall påverka de mätkurvor jag får fram förutsätter det att elementet som mäts kan generera ljud i de registren detta gäller. Det testelement jag har rör sig inte alls under 30-40hz känner jag när jag lägger fingret på membranet ändå genererar frekvenskurvan nivå av ljud i de frekvenserna. Minst sagt märkligt!

[xmag]

Här är ytterligare mätningar med samma fenomen:




Den röda kurvan är endast baselementet i högtalaren, ger ett lyft vid 30hz.
Den gröna är diskantelementet som knappast kan ge något ljudtryck i 30hz men kurvan visar så här.



Även här ser man ett lyft i basen inte bara för baselementet utan också för diskanten som i detta fall är ett bandelement.



Ett litet 3 tums baselement som bara har 6dB mindre nivå vid 20hz än vid 1,5khz:




Diskantelement som ger tryck ut vid 20hz(?):




Baselement mäter lite högre truck ut vid 20hz än diskantelementet:



När jag letade efter frekvenskurvor var en del av de som mätt också överraskade över "hyllan".

[Johan_Lindroos]

Här är ytterligare mätningar med samma fenomen:

[ Bild ]


Den röda kurvan är endast baselementet i högtalaren, ger ett lyft vid 30hz.
Den gröna är diskantelementet som knappast kan ge något ljudtryck i 30hz men kurvan visar så här.
[ Bild ]


Även här ser man ett lyft i basen inte bara för baselementet utan också för diskanten som i detta fall är ett bandelement.
[ Bild ]


Ett litet 3 tums baselement:
[ Bild ]



Diskantelement som ger tryck ut vid 20hz(?):
[ Bild ]



Baselement mäter lite högre truck ut vid 20hz än diskantelementet:
[ Bild ]


Kommer fler bilder efter hand här...

Anledningen att det blir så där är mätslarv skulle man kunna säga. För att mäta enbart ett element i taget behöver man egentligen koppla ur alla element förutom det man tänker mäta på. Nu har troligtvis Amir bara gjort närfältsmätning vid respektive element (med alla högtalarelement fortfarande inkopplade) och då blir det så som det ser ut eftersom andra element påverkar med sina respektive ljudbidrag.

[xmag]

Här är ytterligare mätningar med samma fenomen:

[ Bild ]


Den röda kurvan är endast baselementet i högtalaren, ger ett lyft vid 30hz.
Den gröna är diskantelementet som knappast kan ge något ljudtryck i 30hz men kurvan visar så här.
[ Bild ]


Även här ser man ett lyft i basen inte bara för baselementet utan också för diskanten som i detta fall är ett bandelement.
[ Bild ]


Ett litet 3 tums baselement:
[ Bild ]



Diskantelement som ger tryck ut vid 20hz(?):
[ Bild ]



Baselement mäter lite högre truck ut vid 20hz än diskantelementet:
[ Bild ]


Kommer fler bilder efter hand här...

Anledningen att det blir så där är mätslarv skulle man kunna säga. För att mäta enbart ett element i taget behöver man egentligen koppla ur alla element förutom det man tänker mäta på. Nu har troligtvis Amir bara gjort närfältsmätning vid respektive element (med alla högtalarelement fortfarande inkopplade) och då blir det så som det ser ut eftersom andra element påverkar med sina respektive ljudbidrag.

Ja, jag har tänkt så också.
Men en del av elementen är bara ett element utan låda som mätts och får den där "hyllan" vid så låga frekvenser att exempelvis en diskant knappast själv kan orsaka "hyllan".

Förr i tiden, för mer än 10 år sedan, fuskade jag genom att helt enkelt inte mäta så långt ner för att få bort denna effekt. Jag ser också ute på nätet att flera andra gör på samma sätt.

[xmag]

Sm Johan_Lindroos skriver kan det vara en effekt av att näraliggande element läcker över till det element man mäter. Det kan också vara en felläsning på så sätt att man ser avstämningen för en port där man bara mäter elementet. Då får man en dip och sedan en liten kulle som kan feltolkas som den där "hyllan" jag beskriver. Inget av dessa effekter kan ett fritt element uppvisa vid närfältsmätning 'ändå ger tom diskanter ibland upphov till den där "hyllan". Jag är än så länge inne på att det mans er är distorsion mm som sticker upp ovanför själva frekvensmätningen som i bilden jag tidigare visat:


Den blå streckade linjen är "hyllan" som lyfts av distorsion mm (röd o grön kurva). Kan det vara svaret?

[Johan_Lindroos]

Det får ses som en orimlig hypotes att det skulle vara distorsion som dominerar vid låga frekvenser. Däremot är ofta mikrofonbruset högt vid låga frekvenser.

[xmag]

Det får ses som en orimlig hypotes att det skulle vara distorsion som dominerar vid låga frekvenser. Däremot är ofta mikrofonbruset högt vid låga frekvenser.

Jag menar hela skalan av skräp i signalvägen. Du kan ha rätt i att det är mikrofonens brus som tränger igenom där signalen går ner under nivån för bruset.
Skall se om jag kan mäta bruset från mikrofonen. Om jag kapslar in den och mäter utan signal så måste det vara bruset man ser eftersom bruset från mikrofonen ligger högre än från elektroniken.

Märkligt att det ibland inte blir på det viset. Mikrofonen kanske är känslig för något i rummet som inte alltid är där!?

Om det faktiskt är mikrofonen som brusar i basen startar jag en tråd om mikrofoner.

[xmag]

Jag har gjort en snabbt genomförd brusmätning på min mikrofon med RTA i REW. Tog vad jag hade, i detta fall en liten bit (allt för liten bit) dämpmaterial, och lindade in mikrofonen i det.
Drog ner nivån ut till Matrojig till -130dB.
Började med 0% i nivå in från mikrofonen genom mikrofonförstärkaren [här sitter nivåratten] och in till ljudkortet som är inställt på 50% nivå (standard för REW).
Därefter ökade jag nivåratten med 25% åt gången tills jag var uppe i 100%, alltså fullt sprut in i ljudkortet (vilket inte är mycket när det inte finns något ljud in i mikrofonen).
Så mäter jag bruset i mikrofonen. Nackdelen är att man inte får med bruset under mikrofonens arbete vilket inte blir lätt att åstadkomma.

Så här blev resultatet:

2022-03-03 Brus vid olika nivåer WM61 Kalibrerad.png (43.68 KiB) Visad 3958 gånger

Bruset från mikrofonen under vila är inte så högt som jag trodde. jag mäter vanligast vid 50% nivå eller under det. Då ligger bruset på under 0,02% i en topp vid 60hz med en sänkning över 60% till 5khz där bruset är försumligt när det når ner till brusgolvet.

[xmag]

Gjorde en brusmätning med mikrofonen i arbete genom ett 4 tums högtalarelement:

2022-03-03 Brus med mikrofon WM61 i arbete 25% nivå.png (17.57 KiB) Visad 3955 gånger

Nu är bruset med genom hela Matrojig via en högtalare och en i mikrofonen till mikrofonförstärkaren och genom ljudkortet.
Jag vet alltså inte vilket som är mikrofonens brus. Ändå är bruset mycket lågt trots att en fläkt på min dator står en meter bort och brusar.
Brusnivån ligger överraskande nog lika eller lägre än när jag mäter utan last.

Det kan alltså inte vara mikrofonens brus som förorsakar "bashyllan".

[xmag]

Här hittar vi orsaken:

2022-03-03 Distorsion för 4 tum element mätt med WM61.png (18.28 KiB) Visad 3953 gånger

Resonansfrekvensen ligger på aningen under 100hz. Därefter faller kurvan fort. Samtidigt stiger distorsionen (i detta fall THD). När distorsionen når sin topp vid ca 30hz finns mycket lite rörelser i membranet. Kanske känner mikrofonen av de rörelserna som distorsion. Fläkten från min dator hörs naturligtvis tydligare när det inte kommer ljud ur elementet som läggs till i kurvan men bara de frekvenser som mäts läggs till. Alltså fläktens nivå runt 30hz viket inte kan vara mycket. Lite 30hz-skräp från en fläkt kanske ligger -60db under den uppmätta ljudnivån?

Det är uppenbart att den där "bashyllan" består av distorsion!

[xmag]

Distorsion skall mätas med RTA i REW, speciellt elektronikens distorsion. Det har REW:s skapare berättat för mig. Jag vill hävda att även högtalarnas distorsion skall mätas i RTA. Orsaken är att en sinus-svepsignal har ett stigande förlopp upp i frekvens. Det gör att all distorsion också kan stiga med höjd frekvens (verkar som fönstret "Overlays kompenserar för den stigande förloppet, skall undersöka det). RTA ger också en mer exaktare distorsion vars exakthet går att reglera. När frekvensen faller och till slut närmar sig distorsionen kommer distorsionskurvan att adderas till frekvenskurvan. Om distorsionen är betydande kommer den att påverka frekvenskurvan rejält. Så här ser det ut i praktiken där distorsionen mätts genom samma svep som frekvenskurvan (med hög upplösning för att förtydliga):

2022-03-03 Distorsionen för 4 tum elementet.png (31.29 KiB) Visad 3949 gånger

Adderar vi frekvenskurvan till distorsionskurvan kommer distorsionskurvan pga de stora upplösningen ligga långt under frekvensen. Detta tydliggör distorsionens påverkan på frekvenskurvan i basen:

2022-03-03 Distorsionen adderas till frekvenskurvan för 4 tum element.png (38.8 KiB) Visad 3949 gånger

Jag hittar ingen annan orsak till "bashyllan" än detta!?

[Johan_Lindroos]

Njäe.
En dist på 60 dB under nyttodignalen kan inte överstiga nyttosignalen. Jag ser det som något mätknas. Du har % för nivå och dB för dist, men du borde göra tvärtom eller helst bara ha dB, vilket gör det hela rörigt. Det är helt olika mätförfaranden och ska inte jämföras rakt av på det sätt du gör.

Edit: Detta jag inlägg var svar på inlägget ovanför det du skrev ovan.