Измерение тиля смолла с помощью компьютера

LIMP Arta Software: измерение параметров Тиля-Смолла для начинающих

Конечно, этот измеритель не может заменить специализированные приборы ни по удобству, ни по точности измерений, но покупать дорогостоящий прибор ради нескольких измерений не всегда целесообразно. Предлагаемый инструмент чисто радиолюбительский — измерения медленные и требуют определенной работы мозга и рук, зато бесплатно и своими руками.

OpenToonz

Эта программа использовалась для создания таких мультфильмов, как: Унесённые призраками, Футурама, Губка Боб квадратные штаны, Вселенная Стивена. Теперь доступна для всех как Open Source, или бесплатно. Программа позволяет рисовать векторную и растровую графику, с использованием графических планшетов, чем очень любят пользоваться художники, привыкшие к рисованию пером. Присутствуют инструменты чтобы сделать скелетную анимацию. Также приложение поддерживает традиционный процесс создания анимации, рисованной на кальке.

Pencil2D

Pencil 2D Animation — бесплатное приложение, содержащее инструменты для создания простой двухмерной анимации. Поддерживает работу с растровой и векторной графикой, распространяется свободно с открытым исходным кодом.

Это легкая и простая в использовании программа, которая позволяет полностью сфокусироваться на анимации. В процессе работы можно быстро переключаться между растровой и векторной графикой, рисуя скетчи и раскрашивая кадры красками или чернилами. В программе есть полноценный таймлайн с отдельными дорожками для растровой и векторной графики, и камер.

Synfig Studio

В процессе работы с приложением используются растровые и векторные объекты. Другими словами, Synfig Studio – это редактор, который способен избавить художника от необходимости прорисовки кадров анимированного изображения по отдельности. Данная программа применяет эффекты, которые вычисляются в реальном времени, а затем применяются к слоям.

Измерение тиля смолла с помощью компьютера

Схема установки для вычисления параметров Тиля-Смолла.

Для начала необходимо откалибровать вольтметр.

Для этого вместо динамика подсоединяется сопротивление 10 Ом и, регулируя мощность генератора, добиваемся напряжения 0.01 Вольта. Для резистора 50 Ом напряжение должно соответствовать 0,05 Вольта, тоесть составлять 1/1000 его номинала.

Важно. После калибровки регулировать выходное напряжение генератора НЕЛЬЗЯ до окончания процесса измерений

Находим сопротивление динамика Re .

Подсоединив вместо калибровочного сопротивления динамик, выставляем на генераторе частоту, близкую к 0 герц, показания вольтметра умножаем на 1000, получаем Re. Вообще, Re можно замерить и непосредственно омметром.

Находим резонансную частоту Fs и максимальное сопротивление Rmax

Динамик во время этих измерений должен находиться в свободном пространстве. Его лучше всего подвесить на веревке к потолку на высоте около метра.

Резонансная частота динамика находится по максимальному значению напряжения на вольтметре. Для ее нахождения плавно изменяйте частоту генератора и смотрите на показания вольтметра. Та частота, на которой напряжение на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса Fs для этого динамика.

Если Fs вашего динамика меньше 50, то у Вас в руках Сабвуферная динамическая головка, предназначеная для воспроизведения самой низкой составляющей звукового спектра.

Если Fs больше 50, но меньше 100, то Вам в руки попал мид-басовый динамик, который должен пекрасно воспроизводить частоты от 50-70 Гц до частот, находящихся в юрисдикции среднечастотника. Для таких динамиков этот метод измерений не подойдёт, так же как и для Fs больше 1000.

Если Fs больше 100 и меньше 1000, то Вы-счастливый обладатель среднечастотной динамической головки.

Не забудьте записать не только частоту, но и показания вольтметра. Умноженные на 1000, они дадут сопротивление динамика на резонансной частоте Rmax, необходимое для расчета других параметров.

Находим Qms, Qes и Qts

Для нахождения этих параметров, воспользуйтесь формулами:

Не лезьте за калькулятором, здесь есть один:

Не подумайте что добротность динамика Qts это качество изготовления динамика, это далеко не так. Qts есть соотношение упругих и вязких сил в подвесе диффузора динамика. Для сравнения: В подвеске авто упругие силы представляет пружина, а вязкие — амортизатор. У неё тоже можно вычислить добротность.

Параметры Ro и Rx являются дополнительными, как и частоты F1 и F2. Это частоты, при которых сопротивление динамика равно Rx. Так как Rx всегда меньше Rmax, то и частот будет две — одна меньше Fs, а другая больше. Проверьте верность своих измерений формулой:

Если результат ваших вычислений по формуле отличается от найденного опытным путём более, чем на 1 герц, то нужно повторить все сначала с большей тщательностью.

Итак, мы нашли и рассчитали несколько основных параметров и можем на их основании делать некоторые выводы:

Если соотношение Fs/Qts у динамика составляет менее 50-ти, то этот динамик предназначен для работы исключительно в закрытых ящиках. Если больше 100 — исключительно для работы с фазоинвертором или в бандпассах. Если же значение находится в промежутке между 50 и 100, то тут нужно внимательно смотреть и на другие параметры — к какому типу акустического оформления динамик тяготеет. Лучше всего для этого использовать специальные компьютерные программы, способные смоделировать в графическом виде акустическую отдачу такого динамика в разном акустическом оформлении, которые можно найти в разделе «Софт». Правда при этом не обойтись без других, не менее важных параметров — Vas, Sd, Cms и L.

Находим эффективную площадь диффузора, Sd:

Для самых низких частот, в зоне поршневого действия,она совпадает с конструктивной и равна:

Радиусом R в данном случае будет являться половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Это связано с тем, что половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Обратите внимание что единица измерения этой площади — квадратные метры. Соответственно и радиус нужно в нее подставлять в метрах.

Как измерить импеданс и параметры Тиля-Смолла динамика

Программа для измерений: roomeqwizard.com/ ஜ════════════ஜ۩ PRO TIPS TV ۩ஜ════════════ஜ ║ ► Подпишитесь на канал youtube.com/channel/UCs0mZwPkFJ4rhK1SyvczgJw?sub_confirmation=1 ║ ► Другие видео: ║ ► Акустика помещения — youtube.com/playlist?list=PL_bi_VITe55mx1rVw3o5vV9pNqT8brpvJ ║ ► Звук — youtube.com/playlist?list=PL_bi_VITe55lQ63cllTUHvp47LTbqcLCv ║ ► Музыка — youtube.com/playlist?list=PL_bi_VITe55ntj40xP4sv-5t9HXMwKCdt ║ ► Софт — youtube.com/playlist?list=PL_bi_VITe55lAbPqkWQAwULRhw4PSezvs ║ ► Фотография — youtube.com/playlist?list=PL_bi_VITe55nEFjT8bqw42VaEPFw1vrm7 ║ ► Электроника и Техника — youtube.com/playlist?list=PL_bi_VITe55k24rjETyFL2tehq2Xtn1jB ஜ════════════ஜ۩ PRO TIPS TV ۩ஜ════════════ஜ

А как ВЧ мерить?

подскажите как откалибровать для измерения импеданса rew v5.20.5

Сделайте пожалуйста видео по замеру АЧХ АС с помощью этой же программы REW

Версия программы 5.20.4 . Не могу найти куда вписать данные резистора((, Кто нить! напишите куда его вписать.

Спасибо. Никто так не раскладывал эту тему. Давно искал подробности для чайников и не только. Всех благ вам и каналу.

Здравствуйте.
Я по резисторам хотел спросить, которые на стенде установлены (33 Ом, 1 кОм, 10 кОм). Они по другому не «Керамические» (SQP) называются? 33 Ом — 2Вт; 1 кОм и 10 кОм по 3Вт таких хватит? Есть еще «ПЭВ» и проволочные (KNP) — остальные по Ваттам разделены
И по звуковой карте: у меня гитарный процессор с подключением к компьютеру по USB, то есть он как внешняя карточка работает. Есть AUX, правда он в виде гнезда для 3,5 Jack выполнен, но выходы правый и левый как раз как гнезда 6,5 Jack Mono сделаны. Гитарный вход гнезда 6,5 Jack Mono работает через Левый выход гнезда 6,5 Jack Mono, но может через оба канала подключаться, включая правый. Но я так понимаю, наличие AUX — главное и двух выходов — Левый/Правый?
Digitech RP360 называется.
Пойдет такое?

Метод измерения параметров Тиля-Смолла

1. Измерьте сопротивление (Re) динамика напрямую.
2. Измерьте сопротивление (Rs) через резистор.
3. Подключите тон-генератора на входные клеммы усилителя.
4. Подключите мультиметр к клеммам акустических выходов усилителя.
5. Установите тон-генератор примерно на 100 Гц.
6. Установите на выходе усилителя Vs, где Vs~0,5 до 1,0 Вольт. Возможно, вам придется поэкспериментировать с различным напряжением, в зависимости от точности вашего прибора для измерения.
7. Рассчитайте Is, где Is = Vs/(Re+Rs)
8. Подключите следующую схему (используя зажимы типа «крокодил» когда необходимо):
   • Прикрепите одну ногу резистора к положительной клемме на усилителе
   • Прикрепите вторую ногу резистора к положительной клемме на динамике
   • Присоедините отрицательную клемму динамика к отрицательному полюсу на усилителе
   • Присоедините клеммы мультиметра к каждой стороне резистора
9. Отрегулируйте частоту до тех пор, пока напряжение на резисторе достигает минимального уровня.
10. Фиксируем значение частоты, Fs
11. Фиксируем напряжение на резисторе, Vm
12. Рассчитаем ток, Im = Vm/Rs, протекающий по цепи
13. Вычисляем полное сопротивление динамика на резонансной частоте, РRm = (Vs-Vm)/Im
14. Получаем -3Дб-ток, Ir = (Im*Is)^0.5
15. Вычислим r0=Is/Im
16. Рассчитаем -3Дб-напряжение, Vr = Ir*Rs
17. Получаем частоты Fl и Fh, для которых напряжение через резистор равно Vr
18. Убедитесь, что (Fl*Fh)^0.5 = Fs
19. Если все сошлось, далее Qes, Qms и Qts могут быть рассчитаны следующим образом:
    • Qms = Fs*(r0^0.5)/(Fh-Fl)
    • Qes = (Qms/(r0-1))*(Re/(Rs+Re))
    • Qts = Qms*Qes/(Qms+Qes)

Вы можете использовать следующую таблицу для выполнения расчетов автоматически: tsparam-rus.xls

Читательское голосование

Статью одобрили 125 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем. Доработка НЧ динамика 25ГДН-3-4.
Этот динамик с малым Va s. Он равен 8литров, что уже само по себе неплохо, да еще и АЧХ 50-5000 Гц достаточно приемлемая, с F рез=55+/-10Гц. Вот только спад около 5000 Гц, да еще чувствительность маловата 84Дб. Итак, начнем….

Из опыта эксплуатации этих динамиков авторитетными людьми, характерной особенностью является продавливания мягкого, хрупкого колпачка вовнутрь – это первое. Второе – динамики редко когда держат полную мощность, чаще всего больше 15Вт они не держат. Ход динамика при большей мощности становиться на столько велик, что динамик катушкой начинает биться о магнит, что со временем сбивает отцентровку.

От сгнивших 25АС-027 остались никчемные динамики 20 ГДС-ХХ с которых было принято решение снять более плотный колпачок (он в диаметре несколько больше) и переставить на наш динамик. Эта операция описана во многих изданиях, я лишь ограничусь фотографиями. Что получилось – видно на последней фотографии.

Многие подумают – а ведь колпачок у 20 ГДС черный — и будут правы. Я просто его покрасил. Проделав эту операцию, получаем следующие результаты:

1/ Ушел провал в районе 5000 Гц!

2/ АЧХ стала несколько шире в сторону верха порядка 5500- 6500 Гц.(Это заметно даже на слуху)

3/ Однако чуть-чуть увеличился вес диффузора, что неприятно при такой чувствительности.

Теперь о чувствительности:

От старых, горелых динамиков 25 ГДН-3-4 были сняты магниты и приклеены в «противофазе» с торца динамика 88-ым клеем. Это дало прибавку чувствительности более 2 Дб, а так же появилась магнитное экранирование! Так же опустила резонансную частоту. Согласитесь – неплохо!

Теперь надо бы опустить резонансную частоту ещё ниже (В моём случае это не мешало бы. т.к. я планирую собрать Саб на этом динамике. У приобретенного она оказалась54Гц). Воспользовавшись советом, я промазал центрирующую шайбу и проводники – касторкой (аккуратно). Т.к. Центровочная шайба является частью » тормоза» динамика, а вторая часть — это подвес. Промазывание центровочной шайбы привило к увеличению » тормоза» динамика, что в свою очередь увеличило мощность которую может держать динамик и уменьшило Qts .

Подвес у диффузора этого динамика — резиновый и как следствие — жесткий. А хочется помягче! Для смягчения подвеса динамика я использовал жидкость под названием » Кодиционер для резиновых приводных ремней» для автомобиля. Общий результат: F рез=35Гц – КРАСОТА!

Далее силиконовым герметиком заполнена канавка между магнитами и образовавшаяся дыра с торца магнита. А так же, отрезав часть рукава от резиновой хозяйственной перчатки, я его надел на вновь образовавшуюся магнитную систему.

В результате получился уже совершенно другой динамик с параметрами:

АЧХ 37-6500Гц, F рез=35Гц, Чувствительность не менее 86Дб. Vas динамика тоже увеличился, это надо так же учесть при вычислениях корпуса.

Если при сборке возникнут проблемы или непонятки, то пишите

Просматривая проекты Валентина и Владимира Пронина о создании Торнадо, также решил построить АС на небольших динамиках 25ГДН3-4 в оформлении Торнадо. Динамики неплохие, ФИ типа, как раз для небольших колонок, то — что и нужно для постройки миниТорнадо. Колонки планируются как мобильный вариант, для возможности переноски и прослушивания музыки на работе или в гараже. Материал применил обычный — ДСП. Пока сделана одна АС, снята АЧХ и импеданс головки. Виброплата из текстолита приклеена на силикон.

В качестве материала для пропеллера применил потолочную плитку (моющуюся), которая менее скрипучая. Опыт применения потолочной плитки уже был, когда делал небольшие колонки для кухни. Плитка хороша тем, что лёгкая, гибкая (эластичная).

(нажмите на фото для просмотра в полном размере)

С помощью металлической щётки дополнительно прокалывал пропеллер, для возможного пропуска воздуха. Также для устранения возможных призвуков между лопастями пропеллера проложена тонкая прокладка из флизелина, придающая мягкость звучания на НЧ и сводит шуршание лопастей пропеллера между собой к минимальному.

(нажмите на фото для просмотра в полном размере)

После настройки импеданса была снята и АЧХ НЧ динамика в Торнадо. Импеданс – красная линия; АЧХ в ближнем поле (у гофра динамика) – сиреневый цвет; АЧХ порта – синий; АЧХ с расстояния 50см – светло-синий.

(нажмите на фото для просмотра в полном размере)

С ВЧ динамиком пока не определился. Скорее всего, будет недорогой бумажный (телевизионный). Первое прослушивание показало неплохой, плотный, насыщенный звук на НЧ, что для небольших АС уже хорошо. После доделки второй АС дополнительно сообщу о результатах, что получилось. В принципе, что хотел — это получить приличные НЧ из небольших АС, на сколько способны воспроизвести данные динамики.

Широко распространенные низкочастотные головки динамические 25ГДН-1-4 (старое название10ГД-34, современный аналог 25ZT-1-4), рис. 1, устанавливались в двухполосных акустических системах 6АС-2, 6АС-9, 10АС-9, 6МАС-4, во всех модификациях S-30 и других в качестве НЧ – СЧ звеньев. Высокочастотным звеном зачастую служила головка 6ГДВ-1-16 (3ГД-2) . В некоторых выпусках трехполосных акустических системах 35АС-1 она применялась как СЧ звено. Однако качество звучания этих систем в диапазоне средних частот желает лучшего. Радиолюбителями неоднократно поднимался вопрос улучшения качества звучания громкоговорителей на базе данной головки.

Рис. 1. Низкочастотная головка динамическая 25ГДН-1-4 (10ГД-34): а – общий вид; б) – габариты и установочные размеры.

Частотная характеристика головки 25ГДН-1-4 имеет значительные неравномерности в области средних частот. Начиная с 1 кГц плавный подъем звукового давления, а свыше 4,5 кГц резкий спад (рис. 2). Фильтр акустических систем серии S-30 имеет частоту раздела 5 кГц, а 6АС-2 – 10 кГц. Вследствие этого имеем значительный провал в этой области частот, что, в свою очередь, заметно ухудшает качество звучания излучателя. Помимо этого пылезащитный колпачок не имеет необходимой жесткости, особенно полимерный металлизированный. При больших амплитудах колебаний подвижной системы слышимы щелчки и дребезг. Головка 6ГДВ-1-16 имеет частоту основного резонанса 4,5 кГц и работать на этой частоте и вблизи ее без искажений не может, как недостаток следует отметить присутствие некого сипения.

Рис. 2. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1-4 (10ГД-34)

Повысить верхнюю границу частотного диапазона динамика до 10-12 кГц можно, например, применить дополнительный конус, который вставляется внутрь диффузора (рис. 3). В этом случае на высоких частотах основной диффузор перестает работать из-за относительно гибкого соединения его с звуковой катушкой, а в работу включается малый диффузор, достаточно жесткий и легкий .

Рис. 3. Громкоговоритель с дополнительным диффузором.

Типичные недостатки имеют акустические системы семейства S-90. В статье «Модернизация АС 35АС-012 (S-90)» описана методика их устранения для головки 15ГД-11А (20ГДС-1-8) конструктивно очень схожей с 25ГДН-1-4, которую с успехом можно применить к последней — заменить родной пылезащитного колпачка на колпачок от головки 10ГДШ-1-4 (10ГД-36К), имеющий форму конуса – рупора (рис. 4). Диаметры их звуковых катушек очень близки — 25,7 мм у 10ГДШ-1-4, и 25,4 мм у 25ГДН-1-4.

Рис. 4. Высокочастотные пассивные рупоры (конусы) 10ГДШ-1-4.

Работы проводят в следующем порядке. Вначале отмачивают пылезащитный колпачок растворителем 646 или 647. Аккуратно извлекают его скальпелем (рис. 5, а). Желательно пользоваться не намагничиваемым инструментом. Неосторожным движением предмета из стали можно повредить элементы динамика! Вытирают ватным тампоном, смоченным в том же растворителе, диффузор от клея. Промазывают клеем «Момент» нижнюю часть рупора и верхнюю часть звуковой катушки. Просушивают 10-15 минут. Опять промазывают обе детали и сразу соединяют их, прижимая с определенным усилием (рис. 5, б).

Рис 5. Низкочастотная динамическая головка 25ГДН-1-4: а – извлечение пылезащитного колпачка; б – приклеивание рупора.

Конструкция рупора разработана для динамической головки 10ГДШ-1. Для 25ГДН-1-4 его следует подогнать. Подгонка заключается в поэтапном срезании его края, измеряя, после каждого срезания, АЧХ динамика. Операцию повторяют до тех пор пока не получат наиболее ровную кривую АЧХ в приделах средних частот. Срезав, примерно, 10 мм края рупора проводят измерения. Второе и последующие подрезания следует проводить очень аккуратно, срезая не более 3 — 1 мм (в порядке уменьшения). В итоге, боковая поверхность рупора внутри составила около 7 мм (от пылезащитного элемента колпачка до края обрезки) – рис. 6,а. Обрезку исполняют маникюрными ножницами, поскольку они оказались самым приемлемым инструментом для такого вида работы, имеют миниатюрные округленные режущие поверхности. Обрезанный край, для придания жесткости, пропитывается клеем БФ-2, немного разведенным этиловым спиртом.

Рис. 6. Формирования рупора головки динамической 25ГДН-1-4: а – процесс срезания; б – измерение высоты стенки; в – вид на этапе завершения.

Измерения АЧХ производят с помощью конденсаторного микрофона (желательно измерительного), размещенного на одной оси с головкой*, в пределах 30 — 40 см, компьютера и программы RightMark 6.2.3. Микрофон подключается к линейному входу звуковой карты компьютера, а динамик к усилителю компьютерных АС. Запускают программу RightMark 6.2.3 и проводят измерения АЧХ звукового давления .

Такая доработка позволила расширить полосу частот, воспроизводимых головкой 25ГДН-1-4, до 10 кГц (!), и избавится от структурных призвуков пылезащитного колпачка. При прослушивании и сравнении головок доработанной с оригинальной установлено заметное расширение полосы воспроизведения верхних частот, что наблюдается на графике АЧХ звукового давления – рис. 7. Несмотря на погрешности измерений, искажения сигнала, вносимые усилителем, микрофоном, окружающей средой, можно сделать вывод, что желаемый результат достигнут.

Рис. 7. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1-4 оборудованной дополнительным излучателем.

Головка динамическая 25ГДН-1-4 после такой доработки может использоваться в качестве низкочастотной, среднечастотной и широкополосной, как в компьютерных АС, так и автомобильных (легко монтируется в штатные места под акустику передних дверей большинства моделей автомобилей), малогабаритных сабвуферах и т. п.

Примечание. С целью устранения негативного влияния акустического короткого замыкания на итоги измерений, головку 25ГДН-1-4 помещают в бокс с открытой задней стенкой, снаружи и изнутри покрытого звукопоглощающим материалом. Динамик монтируют на переднюю панель снаружи. В противном случае воздух, резонирующий в отверстии под головку, будет вносить искажения. На графике АЧХ это проявляется в виде пиков и провалов.

1. Бурко В., Лямин П. Бытовые акустические системы: эксплуатация и ремонт. Справочное пособие. Минск, «Беларусь», 1996, с. 224.

2. Сапожков М. Акустика. Учебник для вузов. М., «Связь», 1978, с. 138.

3. Марченко В. Модернизация АС 35АС-012 (S-90). https://www..html

4. Марченко В. Микрофон измерительный. https://www..html

5. Афонин С. Создание акустических систем в домашних условиях. М., «Эксимо», 2008, с. 90-96.