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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Função de transferência: como medir? Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Alto-falantes Instaladores experientes estão bem cientes de que o som de um alto-falante subwoofer depende em grande parte dos parâmetros do gabinete em que ele opera. Via de regra, as características exigidas (parâmetros Thiel-Small) são indicadas nos documentos que acompanham a cabeça do baixo, e vários programas de computador disponíveis atualmente permitem modelar uma caixa de tipo e volume teoricamente ideais. Para a implementação prática do plano, deve ser tido em conta mais um factor, nomeadamente a função de transferência da cabine de um determinado automóvel.
1) Ferramentas necessárias: subwoofer de teste, analisador de espectro, amplificador, fita métrica, voltímetro digital, etc.
2) O subwoofer de teste está instalado no compartimento de carga e o microfone está localizado no encosto de cabeça do motorista,
3) A distância do alto-falante ao microfone deve ser cuidadosamente medida Primeiro, algumas informações básicas. É claro que o software de computador facilita o trabalho dos instaladores, mas não a ponto de depender inteiramente dele. Em princípio, vários programas para calcular gabinetes de subwoofer que surgiram recentemente são bastante precisos na previsão da resposta de frequência de um driver de graves. Porém, a curva de resposta em frequência obtida com o auxílio da inteligência eletrônica refere-se ao espaço aberto, e não ao interior do carro, onde, de fato, o subwoofer deverá funcionar. Ao mesmo tempo, um woofer “vestido” em algum tipo de gabinete em um Fusca soa muito diferente de estar localizado no círculo central de um campo de futebol. Além disso. O mesmo subwoofer funciona de maneira diferente em máquinas diferentes. Por exemplo, um subwoofer, que tem excelente frequência em um enorme Ford Explorer, funcionará muito mal no porta-malas de um Nissan Primera de tamanho médio. Aqueles que já colocaram as mãos na construção de subwoofers ou pelo menos uma vez tentaram, a pedido do cliente (ou mesmo para fins de experiência), sem mais delongas, transferir o alto-falante de baixa frequência de um carro para outro, são bem ciente disso. Por que isso está acontecendo? Também aqui não há segredos especiais: pequenos espaços fechados afetam a propagação das ondas sonoras. E quanto menor o espaço, maior o impacto, que se resume principalmente ao aumento das baixas frequências, o que nem sempre tem um efeito benéfico no som de todo o complexo de áudio. É por isso que é necessário levar em consideração a função de transferência do interior de cada veículo específico. Além disso, a maioria dos clientes dos centros de instalação, por algum motivo, exige antes de mais nada “bons graves”, nem sempre, porém, entendendo perfeitamente o que está por trás da palavra “bom”. Assim, a função de transferência é o efeito que as condições acústicas do interior do carro têm na resposta de frequência. Como os subwoofers quase sempre tocam até 200 Hz (e neste material analisamos apenas os problemas que surgem com o componente baixo do espectro de frequência), nada mais alto não nos interessa. É claro que não existe uma fórmula universal para calcular a função de transferência e cada caso específico deve ser analisado empiricamente. O que é necessário para isso? Em ordem de listagem: analisador de espectro (RTA); microfone; voltímetro digital; um disco de teste com fragmentos de ruído rosa gravados nele; amplificador; teste o subwoofer em uma caixa fechada; roleta; papel; lápis. O cálculo da função de transferência de cabine é reduzido a três operações: 1). Medições da resposta de frequência do subwoofer dentro do veículo; 2). Medições da resposta de frequência de um subwoofer em espaço aberto no mesmo nível de sinal e à mesma distância do microfone como no primeiro caso; 3). Subtração da resposta em frequência obtida em espaço aberto da resposta em frequência obtida no interior do veículo. A última curva será a função de transferência de um carro específico. Ele pode então ser correlacionado com a resposta de frequência do woofer instalado para prever seu "comportamento" com precisão suficiente, fazer as alterações necessárias no gabinete projetado antes mesmo de sua construção começar e, como resultado, "ajustar" a resposta de frequência em a direção certa. Naturalmente, devemos levar em conta que depende muito da posição do subwoofer no carro. Portanto, não será supérfluo obter gráficos de funções de transferência para diversas posições do subwoofer, determinando ao mesmo tempo o local ideal para sua instalação.
4) Todas as informações na tela do complexo de medição,
5) A tensão é removida dos pólos do alto-falante,
6) Para medições "externas", o microfone está localizado estritamente ao longo do eixo do cone. Para realizar a primeira medição, o subwoofer de teste deve ser montado na posição selecionada para montagem de uma caixa real com alto-falante real no carro. Em nossa versão, o submarino (com permissão do cliente de um dos centros de instalação de Moscou) foi colocado no lado direito do compartimento de carga de um Mitsubishi Eclipse 1995. Para evitar discrepâncias e erros desnecessários nos resultados finais, você deve ter absoluta certeza da identidade dos parâmetros especificados. Ou seja, a distância do alto-falante ao microfone (de acordo com as normas IASCA geralmente reconhecidas, é instalado na área do encosto de cabeça do banco do motorista), bem como o nível do sinal (via de regra , na frequência de 25 Hz deve ultrapassar o nível de ruído na cabine em 10 dB) fornecido ao alto-falante, sendo que ambas as medidas ("interna" e "externa") devem ser iguais. Portanto, os valores selecionados durante a primeira medição (“interna”) não podem mais ser alterados durante a segunda.
Após o aparecimento das informações necessárias na tela do complexo de medição, são feitas leituras de tensão nos pólos do alto-falante por meio de um voltímetro digital. Além disso, é melhor ter cuidado e não tocar no controle de ganho, nos controles de sensibilidade de entrada e saída no analisador de espectro e em quaisquer outros controles que possam afetar o nível do sinal fornecido ao alto-falante ou os parâmetros variáveis do RTA. A etapa final é imprimir as informações. Analisadores como AudioControl SA-3050A ou LinearX pcRTA permitem obter dados em forma de tabela, o que é bastante conveniente para cálculos posteriores. Se o analisador não estiver conectado a uma impressora, será necessário registrar manualmente o nível do sinal nas frequências que aparecem no display (20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160 e 200 Hz ). Um modelo de tabela pode ser obtido, por exemplo, no site jbl.com. A segunda etapa, como já dissemos, se resume a medições fora do veículo. Idealmente, isso deve ser feito com o mínimo de ruído ambiente e as ondas sonoras geradas pelo subwoofer de teste não devem “bater” em nenhuma superfície reflexiva. Como as condições ideais da chamada câmara anecóica raramente são alcançadas, uma opção digerível pode ser tomada em uma sala silenciosa, onde a distância mínima do alto-falante até a parede mais próxima seja de pelo menos 10 metros. Caso contrário, são possíveis erros nas frequências graves mais baixas. Um subwoofer de teste com uma superfície radiante voltada para o microfone é colocado em um suporte (mesa) a pelo menos um metro de altura do chão. Por sua vez, o microfone está localizado estritamente ao longo do eixo central do cone do alto-falante, na mesma distância das medições internas. Depois disso, usando o mesmo RTA, é feita a resposta em frequência e, em seguida, as leituras do voltímetro. Se a tensão nos pólos do alto-falante não corresponder ao valor que apareceu na medição anterior, você precisará ajustar o ganho ou volume na unidade principal para alinhar o nível de saída com os parâmetros definidos anteriormente (mas apenas neste caso). Em seguida, as medições são feitas novamente. Além disso - tudo é igual à etapa anterior: imprimir ou escrever os valores obtidos em uma tabela. Agora que você tem as duas respostas de frequência do seu subwoofer de teste, você pode começar a calcular a função de transferência, que consiste em subtrair o segundo conjunto de níveis SPL nas frequências apropriadas do primeiro. Os resultados são inseridos em uma tabela e marcados com pontos no gráfico. Conectar os pontos nos dá uma curva de função de transferência. Veja como fica em nossa versão. Pode surgir a pergunta: o que fazer a seguir com essa função de transferência e por que se entregar a tudo a sério? Tudo é muito simples. Sabendo como as características internas afetam a operação do subwoofer, é mais fácil escolher o tipo ideal de design acústico para a cabeça de graves e obter a resposta de frequência necessária da unidade de graves. -Por exemplo, se você precisar de uma resposta de frequência plana ou de uma curva com uma “corcunda” de 40 a 50 Hz (como no nosso caso), então ela (a curva) pode ser exibida no mesmo gráfico. Os valores SPL para cada frequência de "borda" do gráfico ideal são inseridos em uma coluna separada ("resposta de frequência desejada") da tabela e, em seguida, os valores da função de transferência são subtraídos deles. Os resultados são registrados na coluna “resposta de frequência do subwoofer” e a partir deles é construída uma curva “ideal”, ou seja, que leva em consideração a influência da função de transferência da cabine na reprodução dos graves.
Função de transferência de cabine
Autor: A. Krasner, 12 Volts; Publicação: 12voltsmagazine.com
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