Снова об измерениях АЧХ и ФЧХ

[Fenyx]

После того как я собрал наконец микрофонный предусилитель и сделал несколько замеров для сравнения результатов с одноканальным режимом у меня появились некоторые сомнения в точности измерения ФЧХ. Дело вот в чем: Если в LspLab*е включить режим Авто (для определения смещения до начала импульса), то в результате получается ФЧХ, сильно перекрученная (несколько раз делает полный оборот на 360) на вч, а на частотах между 100 и 1000 Гц делает этакую дугу. Мне это кажется несколько неправдоподобным, т.к. при попытке состыковать измерения в ближнем и дальнем поле получается ступенька на ФЧХ - уже неточность. Этот вариант изображен на первой картинке.
Если в ручную подвинуть маркер ближе к пику, то ФЧХ становится более ровной и в сторону нч получается плавный подъем (что похоже на то, что видно при измерениях в ближнем поле) - 2 - 3 рисунки. Однако то, что при этом начало окна "налезает" на первый импульс меня беспокоит, т.к. по идее в окно должен входить весь пик.
JustMLS дает тот же результат, что и лаб в авто режиме.
Фаза очень важна для рассчета фильтров, по этому этот вопрос не от праздного любопытства. Прошу всех, кто имеет более или менее определенные сведения высказаться по этому вопросу. В первую очередь MaxMan*a и Костю Мусатова т.к. у них опыт, как я понимаю, больше моего. Очень желательно хоть как-то обосновывать свои мнения.

[MaxMan]

Fenyx, для пректирования фильтра лучше используй JustMLS, там есть возможность точно указать растояние от микрофона до АС, что гарантирует правильное измерение ФЧХ.

[Костя Мусатов]

Феникс, а измерения относятся к одной головке или к нескольким, может это разбежка между излучателями. Тогда лучше вязаться к ВЧ, ошибка фазы на НЧ будет не столь заметна.

[Stalin]

Интересно было бы посмотреть на саму схему фильтра...
При разработке фильтра большую роль играет сдвиг фаз между током протекающим в самой головке и напряжением приложенным к ней или на вход фильтра, а вот что за ФЧХ всего громкоговорителя... если это сдвиг фаз между напряжением на входе и звуковым давлением то большую роль может сыграть расстояние от громкоговорителя до микрофона, особенно если длина волны намного меньше в таком случае может действительно потребуется корректировать полученную ФЧХ с помошью кривой зависимости расстояния от частоты...
Даже если удастся получить данную ФЧХ то применять ее для расчета фильтра нельзя, т.к. есть довольно приличная разница между током в головке и выдаваемым ею звуковым давлением.
В связи с этим я лично не вижу особой необходимости в ФЧХ полученной данным способом. Хотя если она каким-то образом влияет на диаграмму направленности, то тут я уже не разбираюсь...

[Fenyx]

измерения относятся к одной головке или к нескольким

На графиках результат измерения одного динамика в зя корпусе без фильтров, напрямую к усилителю. Вот и вопрос - какой правильнее.

лучше используй JustMLS

А мерять от колпака или от катушки, а от какой части катушки? По существу те же вопросы, но не в милисекундах, а в сантиметрах, так что это не проясняет... И потом, там же в двухканальном режиме не вводятся эти значения, а рассчитываются.

Интересно было бы посмотреть на саму схему фильтра

Речь не о фильтре, а о самом динамике.

применять ее для расчета фильтра нельзя, т.к. есть довольно приличная разница между током в головке и выдаваемым ею звуковым давлением.

Голуба, фаза на выходе (акустическая) относительно опорного сигнала (электрического) и измеряется! Ее не только можно использовать, но и нужно!
Короче, я понял: теоретических обоснований нет... Хоть пример ФЧХ какого-нибудь совкового динамика раздобыть - тогда замеряю и посмотрю как надо, чтобы правильный результат получился. Вот только нигде не видел я таких данных, АЧХ еще попадается, а ФЧХ... Видать в лабораториях тоже с этим были проблемы.

[Alex_Jet]

А мерять от колпака или от катушки, а от какой части катушки?

От места соединения катушки с диффузором.

в двухканальном режиме не вводятся эти значения, а рассчитываются

Почему рассчитываются? В JustMLS просто вводишь реальное (измеренное) расстояние и уменьшаешь/прибавляешь +-0.5см для "оптимальной" АЧХ.
А вообще, если измерения для фильтра, то лучше всего измерять динамики в одних и тех же условиях, с одного и того же расстояния и при одних и тех же значениях в данной программе (например, в JustMLS - графу offset не трогать)

[Fenyx]

для "оптимальной" АЧХ

Да в том и воппрос, какая должна быть, чтобы было достоверно, а сколько см или мсек добавить я разберусь!

лучше всего измерять динамики в одних и тех же условиях

Козе понятно, я же не об этом! Конечно, для фильтра можно ограничиться именно этим - если погрешность будет, то одинаковая у обоих динамиков и на частоте раздела все будет в норме, но все же я бы хотел знать точно. Не люблю когда не до конца понимаю что делаю.

[Костя Мусатов]

На графиках результат измерения одного динамика в зя корпусе без фильтров, напрямую к усилителю. Вот и вопрос - какой правильнее.

Коли это так, то надо уточнить расстояние до динамика, характер кривой фазы для одиночного динамика стандартен, к нему надо привести график.

[Fenyx]

Расстояние 1 метр (+- пара см), так какой же характер фазы должен быть, к чему приводить-то? На первом или втором рисунке ближе к истине. Еще одно уточнение: в обоих случаях импульсная характеристика одна и та же, т.е. измерение я произвел один раз, а АЧХ\ФЧХ рассчитана два раза - с разным смещением окна (разница - доли миллисекунд, но отличие в результатах огромно!). Еще одно наблюдение: Если включить на графике отображение в режиме Minimum Phase, то кривая будет как во втором случае. Так какая же должна быть фаза - минимальная (как на втором рисунке) или такая, как получается в автоматическом режиме (первый рисунок)?

[Alex_Jet]

Так какая же должна быть фаза - минимальная (как на втором рисунке) или такая, как получается в автоматическом режиме (первый рисунок)?

В автоматическом более правильная. Но в то же время на сайтах производителя (например, Visaton) ФЧХ имеет характер как у тебя в ручном режиме. Но если сделать так, то по JUstMLS расстояние получается не тем каким должно быть в реальности (где-то на 5см больше или меньше - не помню).

Вот что пишет Ivanuch - да простит он меня за это.

при некотором значении расстояния начинает искажаться форма

АЧХ (фаза тоже выпрямляется)...я остановился на картинке, когда на всем диапазоне 20...20000Гц фаза имеет 3 перехода от +180 до -180. Можно сделать меньше переходов...если еще меньше, начинает искажаться АЧХ.

[ADDED=Alex_Jet]1124420221[/ADDED]
Вот типовая АЧХ и ФЧХ АС.
http://alex-jet.narod.ru/photogaller...erent/RPIA.jpg
И описание от Ivanuch с его ИМХО.

Если посмотреть область НЧ ( I ) там мы видим увеличение скорости изменения

фазы. Это связано в работой динамика в акустическом оформлении, например ЗЯ -

ФВЧ 2-го порядка, частота по уровню -3дБ совпадает с резонансом динамика. На

частоте резонанса наибольшая скорость изменеия фазы... и ГВЗ, соответственно.

Начальная точка ФВЧ (на нулевой частоте) выше отметки 0 градусов...все как для

типичного ФВЧ и равна +180 градусов для ФВЧ 2-го порядка, на резонансе набег

фазы равен уже +90 градусов. Скорость изменения фазы зависит от добротности ФВЧ,

образованным акустическим оформлением. Для Qtc = 0,5 это фильтр Бесселя, 0,7 -

Баттерворта, больше - Чебышева...

Далее фаза идет к нулю и если бы динамик был идеальным в рабочем диапазоне, то и

дошла бы в нуде до его конца.

В фазоинверторных системах явно был бы виден резананс фазоинвертора на фазовой

характеристике...плюс ко всему прочему, да и сам тип аппроксимации ФИ системы ФВЧ 3-го порядка.
Затем на типовой АЧХ АС можно увидеть следующее увеличение скорости изменения

фазы ( II ) - это, как правило, кроссовер некоторого порядка, которые

накручивает фазу на конце рабочего диапазона НЧ динамика и в начале ВЧ динамика

(кроме того ВЧ динамик тоже имеет акустическое оформление). Еще фазу искажают

частные резонансы, например резонанс пылезащитного колпачка на верхнем конце

рабочего диапазона, и прочие продольные и поперечные резонансы диффузора (чем лучше динамик, тем они менее заметны).

[Ivanuch]

Alex_Jet,
Продал меня ни за что А я ему сокровенные мысли, можно сказать, говорил (шутка) Ну... может где и есть огрехи в моих "цитатах"... время идет, появляется новый опыт.

[Fenyx]

Очень милый обмен любезностями, но к цели это не приближает, т.к.:
1. Все это мне известно и ликбез устраивать нет нужды.
2. На той картинке фчх в области вч формируется фильтром, а у меня его нет (измеряется ведь "голый" динамик)!
3. АЧХ изменяется только если маркер начала окна завести дальше (правее) вершины первого пика, т.е. сам пик уже в окно не попадает и искажения появляются там где и должны - на вч (чем ближе к началу графика импульсной х-ки, тем за более вч сигнал отвечают эти данные).

Если сделать вывод, то вы делаете так же: сдвигаете до достижения минимальной фазы, пока еще не пропущен сам пик и не начинается искажение АЧХ.
А теоретические обоснования? Как надо правильно? И на сколько такая фчх соответствует действительности? Пока могу сделать только один вывод: она может отличаться от настоящей как небо и земля! Меня это не устраивает!
Костя Мусатов, у тебя же полно всяких знакомых спецов - поинтересовался бы как правильно мерять! Что тебе стоит? Да и самому интересно должно быть!

[GoFrenDiy™]

А можно немного не в тему, но по теме, а?
В общем думаю сделать активную 3х полоску, причем с ИТУНами на СЧ и ВЧ... Так вот как мне померять АЧХ этой системы... Как я понял, можно померить только отдельно каждую голову с отфильтрованным сигналом. А как посмотреть общую АЧХ? Сложить в LSP все 3 АЧХ голов??? Помойму это геморно... Может какой-нить другой есть способ???

[GREY]

GoFrenDiy™, это почему? Нафига огород городить, почему нельзя измерить в сборе, стандартно?

[Костя Мусатов]

В общем думаю сделать активную 3х полоску, причем с ИТУНами на СЧ и ВЧ

Твои усилители ИТУН - составная часть АС, измерять надо вместе с ними, подавая сигнал на входной фильтр

[Ivanuch]

2. На той картинке фчх в области вч формируется фильтром, а у меня его нет (измеряется ведь "голый" динамик)!

Еще раз повторю...голый ВЧ динамик соответствует ФВЧ 2-го (как правило) порядка с добротностью и частотой среза, равными добротности динамика и частотой резонанса.

3. АЧХ изменяется только если маркер начала окна завести дальше (правее) вершины первого пика, т.е. сам пик уже в окно не попадает и искажения появляются там где и должны - на вч (чем ближе к началу графика импульсной х-ки, тем за более вч сигнал отвечают эти данные).

Маркер начала окна нужно ставить в начале первого пика и можно чуть раньше. Если чуть раньше, что скорость изменения фазы будет чуть больше...что будет соответствует постоянной задержке для всего диапазона частот. Это измерение тоже даст верную ФЧХ, просто к ее производной добавится некоторая константа... что несущественно, если все измерения ее будут содержать.

Если сделать вывод, то вы делаете так же: сдвигаете до достижения минимальной фазы, пока еще не пропущен сам пик и не начинается искажение АЧХ.

Правильно.

А теоретические обоснования? Как надо правильно? И на сколько такая фчх соответствует действительности? Пока могу сделать только один вывод: она может отличаться от настоящей как небо и земля! Меня это не устраивает!

Правильно, как выше описано. Раньше можно, позже - нельзя.
Константа по времени дает дополнительную константу к скорости изменения фазы для всего диапазона частот и это не является ошибкой.

[GoFrenDiy™]

Костя Мусатов, т.е. если использовать 2х канальный режим в ЛСП, то на один канал цепляем микрофон с усилком, а на второй пускаем сигнал со входа активного фильтра? Делитель в этом случае нужен на 2й канал?

[Костя Мусатов]

т.е. если использовать 2х канальный режим в ЛСП, то на один канал цепляем микрофон с усилком, а на второй пускаем сигнал со входа активного фильтра? Делитель в этом случае нужен на 2й канал?

Да, так. Делитель на второй вход, скорее всего, не потребуется, поскольку чувствительность динамика с усилителем заметно выше

[GoFrenDiy™]

ну спасибо! буду заморачиваться дальше

[Fenyx]

Еще раз повторю...голый ВЧ динамик соответствует ФВЧ 2-го (как правило) порядка

А я в который раз повторяю, что меряю не вч, а нч динамик!

Правильно, как выше описано. Раньше можно, позже - нельзя.
Константа по времени дает дополнительную константу к скорости изменения фазы для всего диапазона частот и это не является ошибкой.

Ну, вот! Наконец-то путевое объяснение! Конечно оно верно, скорость изменения фазы важнее ее абсолютного значения, но если измерения разных динамиков производятся с разрывом во времени, то условия очень часто немного меняются. Допустим, сначала я мерял расстояние от колпака (умозрительно, к примеру), а потом стал мерять от катушки. Или просто мерял с 0.5М, а потом стал с 1, типа правильнее так. И вот мы имеем результаты измерений в немного разных условиях (речь о двух динамиках, например вч и нч, измеренных немного по-разному), но хотим рассчитать фильтры для системы, так какую взять фазу, чтобы не вышло ошибки на частоте раздела? По идее минимальная фаза в обоих случаях должна давать верный результат, так ли это?