伝達関数: 測定方法? 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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経験豊富な設置者は、サブウーファー スピーカーのサウンドが、そのスピーカーが動作するエンクロージャーのパラメーターに大きく依存することをよく知っています。 原則として、必要な特性 (Thiel-Small パラメーター) はベースヘッドの付属文書に示されており、現在利用可能なさまざまなコンピューター プログラムを使用して、理論的に最適なタイプと体積のボックスをモデル化できます。 計画を実際に実施するには、もう XNUMX つの要素、つまり特定の車両のキャビンの伝達関数を考慮する必要があります。

1) 必要なツール: テストサブウーファー、スペクトラムアナライザー、アンプ、巻尺、デジタル電圧計など。

2) テスト用サブウーファーはカーゴエリアに設置され、マイクは運転席のヘッドレストに設置されています。

3) スピーカーからマイクまでの距離を慎重に測定する必要があります

まず、背景情報をいくつか説明します。 もちろん、コンピュータ ソフトウェアは設置者の作業を容易にしますが、コンピュータ ソフトウェアに全面的に依存するほどではありません。 原理的には、最近登場したサブウーファーキャビネットを計算するためのさまざまなプログラムは、低音ドライバーの周波数応答を非常に正確に予測します。 ただし、電子知能の助けを借りて得られた周波数応答曲線は、実際にサブウーファーが動作する必要がある車内ではなく、オープンスペースを指します。 同時に、フォルクスワーゲン ビートルの何らかのタイプのエンクロージャに「包まれた」ウーファーのサウンドは、サッカー場のセンターサークルに配置されている場合とは大きく異なります。 さらに。 同じサブウーファーでもマシンが異なれば再生も異なります。 たとえば、巨大なフォード エクスプローラーでは優れた周波数を備えているサブウーファーでも、中型の日産プリメーラのトランクでは非常に悪い動作をします。 すでにサブウーファーの製作に手を出したことがある、あるいは顧客の要望に応じて（あるいは実験目的で）、ケース入りの低周波スピーカーをある車から別の車に移す手間をかけずに、少なくとも一度は試したことがある人は、次のとおりです。このことはよくわかっています。

なぜこうなった？ ここにも特別な秘密はありません。小さな密閉空間が音波の伝播に影響を与えます。 そして、スペースが小さくなればなるほど、影響は大きくなりますが、これは主に低周波数の上昇に帰着しますが、オーディオ複合体全体のサウンドに必ずしも有益な効果をもたらすとは限りません。 そのため、それぞれの特定の車内の伝達関数を考慮する必要があります。 さらに、設置センターのクライアントのほとんどは、何らかの理由で、まず第一に「良い低音」を要求しますが、常に「良い」という言葉の背後にあるものを完全に理解しているわけではありません。

したがって、伝達関数は、車内の音響条件が周波数応答に与える影響です。 サブウーファーはほとんどの場合最大 200 Hz まで再生するため (この資料では、周波数スペクトルの低音成分で生じる問題のみを分析します)、それ以上のものには興味がありません。 もちろん、伝達関数を計算するための普遍的な公式はなく、それぞれの特定のケースを経験的に分析する必要があります。

そのためには何が必要なのでしょうか？ リスト順: スペクトラム アナライザ (RTA)。 マイクロフォン; デジタル電圧計。 ピンクノイズの断片が記録されたテストディスク。 増幅器; サブウーファーを密閉ケースでテストします。 ルーレット; 紙; 鉛筆。

客室伝達関数の計算は、次の XNUMX つの操作に削減されます。

1)。 車内のサブウーファーの周波数応答の測定。 2)。 最初のケースと同じ信号レベル、マイクから同じ距離にあるオープンスペースでのサブウーファーの周波数応答の測定。

3)。 車内で得られた周波数応答から、オープンスペースで得られた周波数応答を減算します。

最後の曲線は、特定の車の伝達関数になります。 その後、十分な精度でウーファーの「動作」を予測するために、設置されたウーファーの周波数応答と相関付けることができ、建設が始まる前であっても設計されたキャビネットに必要な変更を加え、その結果、周波数応答を「調整」することができます。正しい方向へ。 当然のことながら、多くは車内のサブウーファーの位置に依存することを考慮する必要があります。 したがって、サブウーファーのいくつかの位置の伝達関数グラフを取得し、同時にその設置に最適な場所を決定することは不必要ではありません。

4) 測定複合体の画面上のすべての情報、

5) スピーカーの極から電圧が除去されます。

6) 「外部」測定の場合、マイクロフォンはディフューザーの軸に厳密に沿って配置されます。

最初の測定を実行するには、実際のスピーカーを備えた実際のボックスを車内に取り付けるために選択した位置にテスト サブウーファーを取り付ける必要があります。 私たちのバージョンでは、潜水艦は（モスクワ設置センターの1995つのクライアントの許可を得て）25年三菱エクリプスの貨物室の右側に設置されました。 最終結果における不必要な不一致やエラーを回避するには、指定されたパラメータの同一性を完全に確信する必要があります。 つまり、スピーカーからマイクまでの距離（一般に認識されているIASCA基準によれば、運転席のヘッドレストの領域に設置されています）、および信号レベル（原則として） 、周波数 10 Hz では、スピーカーに供給される客室内の騒音レベルを XNUMX dB 超える必要があり、両方 (「内側」と「外側」) の測定値が同じである必要があります。 したがって、最初の（「内部」）測定中に選択された値は、XNUMX 番目の測定中に変更できなくなります。

必要な情報が測定複合体の画面に表示された後、デジタル電圧計を使用してスピーカーの極で電圧が測定されます。 さらに、ゲイン コントロール、スペクトラム アナライザの入出力感度コントロール、およびスピーカーに供給される信号のレベルや RTA の可変パラメータに影響を与える可能性のあるその他のコントロールには、注意して触れないようにすることをお勧めします。

最後のステップは、情報を印刷することです。 AudioControl SA-3050A や LinearX pcRTA などのアナライザーを使用すると、テーブル形式でデータを取得できるため、後続の計算に非常に便利です。 アナライザーがプリンターに接続されていない場合は、ディスプレイに表示される周波数 (20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、および 200 Hz) で信号レベルを手動で記録する必要があります。 ）。 テーブル テンプレートは、たとえば jbl.com Web サイトから入手できます。

すでに述べたように、第 10 段階は車外での測定になります。 理想的には、これらは周囲の騒音を最小限に抑えて実行する必要があり、テスト用サブウーファーによって生成された音波が反射面に「衝突」しないようにする必要があります。 いわゆる無響室の理想的な条件が達成されることはほとんどないため、わかりやすい選択肢は、スピーカーから最も近い壁までの最小距離が少なくとも XNUMX メートルある静かな部屋で測定することです。 そうしないと、最低低音周波数でエラーが発生する可能性があります。

マイクロホンに面した放射面を備えたテスト用サブウーファーを、床から少なくとも XNUMX メートルの高さのスタンド (テーブル) に置きます。 また、マイクロフォンは、内部測定の場合と同じ距離でスピーカー コーンの中心軸に厳密に沿って配置されます。 その後、同じ RTA を使用して周波数応答が取得され、次に電圧計からの読み取り値が取得されます。 スピーカーの極の電圧が前の測定で表示された値と一致しない場合は、ヘッドユニットのゲインまたはボリュームを調整して、出力レベルを以前に設定したパラメータと一致させる必要があります（ただし、これはこの場合に限ります）。場合）。 その後、再度測定が行われます。 さらに、すべては前の段階と同じです。取得した値をテーブルに出力または書き込みます。

テスト サブウーファーの XNUMX つの周波数応答が得られたので、伝達関数の計算を開始できます。これは、適切な周波数での SPL レベルの XNUMX 番目のセットを最初のセットから減算することです。 結果は表に入力され、グラフ上に点がマークされます。 点を結ぶと伝達関数曲線が得られます。 私たちのバージョンでは次のようになります。

次の疑問が生じるかもしれません: この伝達関数を次に何をすべきか、そして真剣に何をするべきでしょうか? すべてはとてもシンプルです。 内部の機能がサブウーファーの動作にどのような影響を与えるかを知ることで、ベースヘッドに最適な音響設計を選択し、ベースユニットに必要な周波数応答を得ることが容易になります。 - たとえば、平坦な周波数応答、または 40 ～ 50 Hz の「こぶ」のある曲線 (この例のように) が必要な場合、それ (曲線) を同じグラフに表示できます。 理想的なグラフの各「エッジ」周波数の SPL 値は、表の別の列 (「望ましい周波数応答」) に入力され、伝達関数の値がそれらから減算されます。 結果は「サブウーファー周波数応答」列に記録され、それらから「理想的な」曲線、つまり低音再生に対するキャビン伝達関数の影響を考慮した曲線が構築されます。

キャビン転送機能

著者: A. クラスナー、12 ボルト。 出版物: 12voltsmagazine.com

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