Måling og beregning af Thiele-Small Parameter.



Plus linearisering af enhedens impedanspukkel, plus stigningen i impedansen ved høje frekvenser, som er forårsaget af svingspolen, da det hænger sammen med de målinger der her skal udføres.
Til måling af Thiele-small parameter skal der bruges en Audio sinus-generator, en frekvenstæller, hvis der benyttes en PC. tonegenerator er den sædvanligvis automatisk med. Derudover skal der benyttes en 1000 ohm og en 10 Ohm modstand begge 1% og 1 watt, et AC måleinstrument, der minimum har AC området 200mV og 3½ ciffer og gerne bedre, det skal kunne måle rimelig nøjagtigt i området 10Hz til 1kHz, og det er et problem med et digitalt universalmeter, de går sjældent længere ned end til 30-40Hz, jeg er ved at lave en boks der kan sættes foran et universalmeter og derved udvide målenøjagtigheden, både hvad angår følsomhed og frekvens-omfang, den vil kunne findes her på siden om kort tid.



Ps. Inden måling skal højtaleren være tilspillet med mindst et par dages tilførsel af evt hvid støj.


Højtaleren DC modstand skal måles, den kan måles med et rimeligt nøjagtigt ohm-meter med korte testledninger og stabile forbindelser, værdien noteres som RE.


Mål herefter membran diameteren i centimeter, Ps. mål ca. det halve af kantophænget med, noter værdien som membran diameter. Årsagen til at det halve af kantophænget skal medtages er at det virker delvis som membran areal, den målte værdi skal bruges til at beregne Vas med. Ved denne metode skal der ikke regnes med en pinlig nøjagtig værdi for Vas, men en god tilnærmelse. En mere nøjagtig metode er at måle enheden i to kabinetter med forskellig størrelse.

Test opstilling

test-opstilling

1.

Ovenstående tegning viser test opstillingen for resten af de målinger der skal udføres. Først skal der kalibreres, indsæt de 10 ohm i stedet for højtaleren, justér sinus-generatorens output, til voltmeteret viser 0.01 volt ved 1 KHz, mål generatorens output, og noter det som ref output generator, denne værdi skal holdes gennem hele testen, flyt voltmeteret tilbage til måling over højtaleren.



2.

Udskift 10 ohm reference modstanden med højtaleren der ønskes testet, hvis der er tale om en enhed, skal den stå frit og stabilt uden reflekterende flader i nærheden, lad generatoren stå på de 1 KHz, check ref output fra generatoren justér evt., der måles eks.v 0.008 volt, og da 0.01V over højtaleren svarende til reference modstand på 10 ohm, vil 0.008 Volt svare til en impedans på 8 ohm, noter værdien som impedans ved 1KHz, værdien skal bruges senere.



3.

Der skrues nu ned i frekvens, til voltmeteret viser en maksimum værdi, frekvensen for denne værdi vil ligge mellem 20-200 Hz for bashøjtalere, man skal være meget omhyggelig med at finde max punktet, frekvensen her svarer til resonans frekvensen Fs, noter denne værdi som Fs, kontroller at output fra generator ikke har ændret sig, hvis det er tilfældet justerer man output til ref værdien og check Fs igen, impedansen (Rmax) ved resonans-frekvensen kan nu findes. Eks. der måles 0.035 Volt det vil svare til en impedans på 35 ohm ved resonans frekvensen, den aktuelle værdi noteres som Rmax.



Alle værdier indtastes i nedenstående felter og der trykkes beregn, en mellem- værdi Rx beregnes, den skal bruges i det videre forløb.






Indtast kun med decimal punktum!!

  Indtast højtalerens diameter i cm
  Indtast Rmax i ohm
  Indtast Resonansfrekvens i Hz
  Indtast Re i ohm
Indtast impedans ved 1000Hz
Tryk Beregn når værdierne er indtastet



Rx = Ohm.

thile-small-kurveteori.

Justér frekvensen langsomt ned i frekvens, indtil værdien der aflæses på voltmeteret svarer til Rx , aflæs frekvensen noter den som F1, drej tilbage til resonansernes frekvens Fs, drej videre op i frekvens, indtil værdien der aflæses på voltmeteret svarer til Rx, noter værdien som F2 se evt ovenstående tegning.

  Indtast F1 i Hz
  Indtast F2 i Hz
Tryk Test! = Test.

Er testen inden for +- 1Hz af den tidligere målte resonansfrekvens er alt OK og der kan fortsættes, hvis den ikke er det, skal F1 og F2 og resonansfrekvensen måles igen!. Da F2 absolut er den nemmeste at måle nøjagtigt på grund af den noget højere frekvens, er der herunder angivet en beregnet værdi for F1 udfra målingen af F2 og resonasfrekvensen, som kan bruges som indikering af hvor målingen evt. er gået galt.

 Hz Beregnet F1 ud fra målt F2 og resonansfrekvensen.


Placer nu en vægt på eks.v. støvhætten på mellem 10 og 40 gram,10 gram er passede til en 6½ tommer enhed, jo større enhed, jo større vægt, afvejet modelervoks er velegnet til dette formål, fordi vægten skal hænge rimeligt fast, placer også vægten så tæt på centret af højtaleren som muligt.

Højtaleren vil nu få en ny resonansfrekvens (Fs) som skal findes som tidligere beskrevet, den vil være lavere end den først målte. Der skal være en ændring på mellem 25% og 50% fra den først målte Fs, hvis der ikke er det, skal der tilføres lidt mere vægt. Vægten og den nye resonans frekvens indtastes i nedenstående felter, og Thiele-Small parameterne vil blive beregnet.



  Indtast vægt i gram
  Indtast den nye resonans frekvens i Hz

Tryk beregn når værdierne er indtastet


Højtalerens Thiele-Small Parameter

= Qms
= Qes
= Qts
= Cms i milimeter/N
= Vas i liter
= EBP


Tommelfingerregel:
EBP mindre 50, højtaleren er bedst egnet for et lukket kabinet.
EBP mellem 50 og 100, højtaleren kan bruges både i lukket og basreflex-kabinet.
EBP over 100, højtaleren er bedst egnet for et basrefex-kabinet.

svingspolens værdi i mH

kredsløb til linearisering af impedanspukkel ved resonansfrekvens, og Zobel netværk:

diagramimpkorektion impedanslin

= R1 i ohm
= C1 i uF
= C2 i uF
= L1 i mH
= R2 i ohm

Efter montage af disse komponenter bør resultatet kontrolleres, ved en impedansmåling. Impedanspukkel linaricerings kredsløbet C2, L1, R2, kan kun bruges hvis de ovenstående målinger er lavet i det aktuelle kabinet med korrekt mængde dæmpningsmateriale. Det er nødvendigt at finjustere ,det kan gøres ved at ændre lidt på R2, 0.5 ohms spring er passende. Impedanspukkel linaricerings af diskant kan gøres uden kabinet, også ved mellemtone enheder der ikke har en resonansfrekvens der er alt for langt kan der måles uden kabinet eller data fra fabrikanten kan bruges direkte, det kan her nævnes at kompensering af en diskants impedanspukkel har stor betydning for det samlede resultat ved to vejs systemer med 6 eller 12 db's delefilter.

Er der tale om en diskant eller mellemtone enhed kan der som nævnt tages data direkte fra frabrikantens datablad, i dette tilfælde brug denne side. Zobel netværket R1 og C1 vil altid passe rimeligt selvom højtaleren ikke er målt i det aktuelle kabinet, leddet bør dog også efterkontrolleres ved en impedansmåling, og komponenterne finjusteres, R1 virker i den lave ende, og C1 i den høje.
Som det ses er det med impedans linaricering noget af et puslearbejde, men det lønner sig at være omhyggelig, her kan det nævnes at fabrikanterne tit springer over, samt at de bruger de en gang udviklede led, til alle højtalere.
Fordelen ved linaricering er at den samlede højtaler kan får en næsten linear impedans forløb, det er noget en forstærker kan lide, ikke mindst de nye digitale-forstærkere. En anden fordel er at ens delefilter kom til at virke efter hensigten, alle delefiltere er udviklede til at virke med perfekte enheder hvad angår impedans forløb, og frekvens forløb, perfekt frekvens forløb kan naturligvis ikke opfyldes i praksis, men impedans forløbet kan næsten realiseres som vidst her

PS. benyttes der elektrolytter til C2 (hvilket faktisk ikke kan undgås, hvis der er tale om en bashøjtaler, skal! det være en bipolar elektrolyt der minimum kan tåle 50V. Der kan laves en bipolar elektrolyt med almindelige polariserede elektrolytter således:

bipolar

 En samlet oversigt over det målte og beregnede i nyt vindue.



  Reset alt








Til Konstrutioner