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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Funzione di trasferimento: come misurare? Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / relatori Gli installatori esperti sanno molto bene che il suono di un altoparlante subwoofer dipende in gran parte dai parametri della custodia in cui opera. Di norma, le caratteristiche richieste (parametri Thiel-Small) sono indicate nei documenti di accompagnamento della testata del basso e vari programmi per computer attualmente esistenti consentono di simulare una scatola del tipo e del volume teoricamente ottimali. Per l'attuazione pratica del piano, è necessario prendere in considerazione un ulteriore fattore, vale a dire la funzione di trasferimento degli interni di una particolare automobile.
1) Strumenti richiesti: testare il subwoofer, l'analizzatore di spettro, l'amplificatore, il metro a nastro, il voltmetro digitale, ecc.
2) Il subwoofer di prova è installato nel bagagliaio e il microfono si trova sul poggiatesta del conducente,
3) La distanza tra l'altoparlante e il microfono deve essere misurata con attenzione Innanzitutto, alcune informazioni di base. Il software per computer, ovviamente, facilita molto il lavoro degli installatori, ma non al punto da dipendere interamente da esso. In linea di principio, vari programmi per il calcolo delle casse del subwoofer apparsi di recente prevedono in modo abbastanza accurato la risposta in frequenza dell'altoparlante dei bassi. Tuttavia, la curva di risposta in frequenza ottenuta con l'ausilio dell'intelligenza elettronica si riferisce allo spazio aperto, e non all'interno dell'auto, dove, infatti, dovrà funzionare il subwoofer. Allo stesso tempo, il woofer, "rivestito" in un alloggiamento di un tipo o dell'altro in un Maggiolino Volkswagen, suona in modo completamente diverso dall'essere situato nel cerchio centrale di un campo di calcio. Inoltre. Lo stesso subwoofer funziona in modo diverso a seconda delle auto. Ad esempio, un subwoofer con una frequenza eccellente in un'enorme Ford Explorer funzionerà molto male nel bagagliaio di una Nissan Primera di medie dimensioni. Coloro che hanno già messo le mani sulla produzione di subwoofer o hanno provato almeno una volta, su richiesta di un cliente (o anche per motivi di esperimento), senza ulteriori indugi, a trasferire un altoparlante a bassa frequenza confezionato da un'auto all'altra , ne sono ben consapevoli. Perché sta succedendo? Anche qui non ci sono segreti speciali: piccoli spazi chiusi influenzano la propagazione delle onde sonore. E quanto più piccolo è lo spazio, tanto maggiore è l'impatto, che si riduce principalmente ad un aumento della regione delle basse frequenze, che non sempre ha un effetto benefico sul suono dell'intero complesso audio. Ecco perché è necessario tenere conto della funzione di trasferimento di ciascun interno specifico del veicolo. Inoltre, la maggior parte dei clienti dei centri di installazione, per qualche motivo, richiedono prima di tutto “buoni bassi”, non sempre però comprendendo appieno cosa si nasconde dietro la parola “buoni”. Quindi la funzione di trasferimento è l’effetto che le condizioni acustiche dell’interno dell’auto hanno sulla risposta in frequenza. Poiché i subwoofer riproducono quasi sempre fino a 200 Hz (e in questo materiale analizziamo solo i problemi che sorgono con la componente dei bassi dello spettro di frequenze), tutto ciò che è più alto non ci interessa. Naturalmente non esiste una formula universale per il calcolo della funzione di trasferimento ed ogni caso specifico deve essere analizzato empiricamente. Cosa è necessario per questo? In ordine di elenco: analizzatore di spettro (RTA); microfono; voltmetro digitale; un disco di prova su cui sono registrati frammenti di rumore rosa; amplificatore; testare il subwoofer in un alloggiamento chiuso; roulette; carta; matita. Il calcolo della funzione di trasferimento in cabina si riduce a tre operazioni: 1). Misurazione della risposta in frequenza di un subwoofer all'interno di un veicolo; 2). Misurare la risposta in frequenza del subwoofer in spazio aperto allo stesso livello di segnale e alla stessa distanza dal microfono del primo caso; 3). Sottraendo la risposta in frequenza ottenuta nello spazio aperto dalla risposta in frequenza ottenuta all'interno del veicolo. L'ultima curva sarà la funzione di trasferimento di una particolare macchina. Può quindi essere correlato con la risposta in frequenza del woofer installato per prevederne il “comportamento” con sufficiente accuratezza, apportare le modifiche necessarie alla cassa progettata ancor prima dell'inizio della sua costruzione e, di conseguenza, “aggiustare” la risposta in ampiezza-frequenza nella direzione desiderata. Naturalmente bisogna tenere conto che molto dipende dalla posizione del subwoofer nell'auto. Sarebbe quindi una buona idea ottenere i grafici delle funzioni di trasferimento per diverse posizioni del subwoofer e allo stesso tempo determinare la posizione ottimale per la sua installazione.
4) Tutte le informazioni sullo schermo del complesso di misurazione,
5) Si toglie tensione ai poli dell'altoparlante,
6) Per le misurazioni “esterne”, il microfono si trova rigorosamente lungo l'asse del diffusore. Per effettuare la prima misurazione, il subwoofer di prova deve essere posizionato nella posizione scelta per il montaggio della scatola reale con l'altoparlante reale nell'auto. Nella nostra versione, il sottomarino (con il permesso di un cliente di uno dei centri di installazione di Mosca) è stato posizionato sul lato destro del vano di carico della Mitsubishi Eclipse del 1995. Per evitare inutili discrepanze ed errori nei risultati finali, è necessario essere assolutamente sicuri dell'identità dei parametri specificati. Cioè, la distanza dall'altoparlante al microfono (secondo gli standard IASCA generalmente accettati, è installato nell'area del poggiatesta del sedile del conducente), nonché il livello del segnale (di norma, a una frequenza di 25 Hz dovrebbe superare di 10 dB il livello di rumore in cabina) fornito all'altoparlante, quando entrambe le misurazioni (“interna” ed “esterna”) devono essere le stesse. Pertanto i valori selezionati durante la prima misurazione (“interna”) non possono essere modificati durante la seconda.
Dopo che le informazioni necessarie sono apparse sullo schermo del complesso di misurazione, le letture della tensione ai poli dell'altoparlante vengono effettuate utilizzando un voltmetro digitale. Successivamente, è meglio fare attenzione e non toccare il controllo del guadagno, i controller della sensibilità di ingresso e uscita sull'analizzatore di spettro e qualsiasi altro controllo che possa influenzare il livello del segnale fornito all'altoparlante o la modifica dei parametri RTA. La fase finale è la stampa delle informazioni. Analizzatori come AudioControl SA-3050A o LinearX pcRTA consentono di ottenere dati sotto forma di tabella, il che è abbastanza comodo per i calcoli successivi. Se l'analizzatore non è collegato a una stampante, è necessario registrare manualmente il livello del segnale alle frequenze visualizzate sul display (20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160 e 200 Hz ). Un modello di tabella può essere ottenuto, ad esempio, dal sito web jbl.com. La seconda fase, come abbiamo già detto, si riduce alle misurazioni all'esterno del veicolo. Idealmente, dovrebbero essere eseguiti con un rumore ambientale minimo e le onde sonore generate dal subwoofer di prova non dovrebbero “urtare” alcuna superficie riflettente. Poiché raramente è possibile raggiungere le condizioni ideali in una cosiddetta camera anecoica, possono essere prese come opzione conveniente le misurazioni in una stanza silenziosa, in cui la distanza minima dall'altoparlante alla parete più vicina è di almeno 10 metri. In caso contrario potrebbero verificarsi errori alle frequenze dei bassi più basse. Il subwoofer di prova con la superficie di emissione rivolta verso il microfono viene posizionato su un supporto (tavolo) ad almeno un metro di altezza dal pavimento. A sua volta, il microfono si trova rigorosamente lungo l'asse centrale del diffusore dell'altoparlante alla stessa distanza delle misurazioni in cabina. Successivamente, utilizzando lo stesso RTA, viene presa la risposta in frequenza e quindi le letture dal voltmetro. Se la tensione ai poli dell'altoparlante non corrisponde al valore apparso nella misurazione precedente, sarà necessario regolare il guadagno o il volume sull'unità principale per riportare il livello di uscita in linea con i parametri precedentemente impostati (ma solo in questo caso). Dopodiché si effettuano nuovamente le misurazioni. Quindi tutto è uguale alla fase precedente: stampare o registrare i valori ottenuti in una tabella. Ora che hai due risposte in frequenza del subwoofer di prova, puoi iniziare a calcolare la funzione di trasferimento, che si riduce alla sottrazione del secondo set di livelli SPL alle frequenze corrispondenti dal primo. I risultati vengono inseriti in una tabella e contrassegnati con punti sul grafico. Unendo i punti si ottiene la curva della funzione di trasferimento. Ecco come apparirà nella nostra versione. Potrebbe sorgere la domanda: cosa fare dopo con questa funzione di trasferimento e perché prendersi tutto questo disturbo? Tutto è molto semplice. Sapendo come le caratteristiche interne influenzano il funzionamento del subwoofer, è più facile scegliere il tipo ottimale di design acustico per la testa del woofer e ottenere la risposta in frequenza di ampiezza richiesta dell'unità dei bassi. -Ad esempio, se hai bisogno di una risposta in frequenza piatta o di una curva con una “gobba” da 40 a 50 Hz (come nel nostro caso), allora (la curva) può essere visualizzata sullo stesso grafico. I valori SPL per ciascuna frequenza "limite" dal grafico ideale vengono inseriti in una colonna separata ("risposta in frequenza desiderata") della tabella, e quindi i valori della funzione di trasferimento vengono sottratti da essi. I risultati vengono registrati nella colonna "Risposta in frequenza del subwoofer" e da essi viene costruita una curva "ideale", cioè che tiene conto dell'influenza della funzione di trasferimento interna sulla riproduzione dei bassi.
Funzione di trasferimento dell'abitacolo
Autore: A. Krasner, 12 Volt; Pubblicazione: 12voltsmagazine.com
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