Статья поперта с сайта камерада mixtar.
Только акустические измерения, то есть измерения звукового давления, трудны. Электрические измерения, а именно измерения импеданса, весьма просты. Подобные измерения дают возможность сильно продвинуться в технологии громкоговорителей.
Кривая частотной зависимости импеданса отдельного драйвера позволяет определить его параметры Тилле-Смолла. Измерения импеданса катушки или конденсатора сразу покажут их качество.
Единственное, что для всего этого нужно - это компьютер с звуковой картой. Необходимые программы бесплатно выложены в сети Интернет. Подключение звуковой карты к испытуемому объекту производится в соответствии со схемой, которая тоже будет приведена. Но всё по-порядку.
1. Зайдите на сайт www.fesb.hr/~mateljan/arta/download.htm
На этой странице находится актуальная версия программного пакета ARTA. Демо-режим этого пакета можно использовать бесплатно. Платная лицензия позволяет сохранять и загружать результаты измерений. Однако экспорт данных существует и в демо-режиме. Таким образом, используя буфер обмена Windows, можно импортировать эти данные в программу симуляции (например, бесплатную BOXSIM) для дальнейшей обработки.
2. Итак, Вы скачали пакет программ и проинсталлировали его. Теперь в Вашем компьютере в пакете "ARTA Software" три программы: ARTA, STEPS и LIMP. Мы запускаем "LIMP" - программу для измерения импеданса. В окне приветствия нажмите "продолжить в демо-режиме".
Функции распечатки в этой программе нет. С этой целью используйте средства "Windows": Strl+C задайте имя, далее OK. Можно открыть графическую программу, например "Paint" и нажать Strl+V, далее уже в графическом редакторе можно картинку обработать, сохранить или распечатать.
3. Изготовьте кабель в соответствии с приведенной схемой:
4. Не закрывая окна LIMP, откройте ещё два окна: микшер воспроизведения и микшер записи Вашей карты (точнее выходной и входной микшеры).
В выходном микшере поднимите до максимума "сумму" и "WAVE" и деактивируйте остальные фэйдеры.
Во входном микшере выключите микрофон. Линейный вход и "Запись" настройте в соотв. с п.6.
5. В LIMP войдите в Setup меню. Первый подпункт: "Audio Devices" далее Soundcard Setup.
Если в Вашей системе инсталлировано несколько звуковых карт - в этой закладке надо указать одну и ту же карту и на вход и на выход.
В подпункте 2, "Generator Setup", выберите или синус-сигнал, или шумовой сигнал. Измерения на синус-сигнале длятся дольше, однако позволяют более точно определить параметры Тиле-Смолла (TSP).
Для более быстрого измерения выберите "Pink PN". Выходной туровень сигнала установите 0 dB, то есть максимум.
6. Нажмите большую кнопку "Test". С помощью регулятора "уровня записи" (см. П. 4) отрегулируйте входной сигнал до максимума в "зелёной области" измерителя уровня.
7. Третий подпункт "Measurement Setup" выбирает референтный (проверочный, опорный) канал.
КАЛИБРОВКА
Калибровать лучше при подключенном тест-объекте. Выберите Record - Calibrate или кнопка "CAL".
Нажмите "Generate". При работающем генераторе замкните накоротко резистор R mess. Уровни каналов разойдутся в разные стороны, но должны почти одинаково относительно предыдйщего положения..
Выключите генератор и включите "Calibrate". Через несколько секунд нажмите "OK". Кнопка "CAL" посветлела - значит процедура свершилась.
Процедуру калибровки необходимо проводить не реже раза в час.
Теперь можно измерять импеданс. Нажмите кнопку "Старт" (красная стрелка). Если перепутаны каналы - перемените. Остановить измерение - нажпть кнопку с красной точкой.
Для сравнения результатов с последующим измерением - нажмите Overlay - Set as overlay.
ПАРАМЕТРЫ ТИЛЕ-СМОЛЛА
При измерении TSP ни в коем случае не закрывать громкоговоритель или отверстия в нём.
После первого измерения драйвера положите на мембрану точно известную массу, например, пластилин из расчёта от 10 гр. для 13см низкочастотника до 50 гр. для 30 см сабвуфера.
Сделайте второе измерение импеданса. Кликните на диаграмме и протащите красную линию на минимум импеданса справа от резонансного максимума. Выберите "Analyze - RLC - impedance values at cursor position". Кроме прочего, открывшееся окно покажет и сопротивление головки постоянному току. Теперь выберите "Analyze - loudspeaker parameters - added mass method". Задайте запрашиваемые данные: сопротивление постоянному току, диаметр мембраны (между центрами подвеса) и присоединенную массу.
Кликните на "Calculate TSP" - появится искомая таблица.
Измеренные на синусоидальном сигнале параметры более точные.
Мелкие драйвера измеряйте на сигналах от 20 Гц до 1000 Гц, Большие - на частотах от 10 до 500 Гц.
Кольцо из пластилиновой "колбаски" должно располагаться как можно ближе к колпачку и надёжно прикреплено, то ксть составлять единую колебательную систему, чтобы избежать фальшивых результатов измерений.
Более точные результаты даёт применение усилителя мощности и "ARTA Mess Box", описание которого находится на упомянутом сайте.
ЛИНЕАРИЗАЦИЯ ИМПЕДАНСА
Одним из важнейших применений измерения импеданса является линеаризация последнего. Это необходимо, по крайней мере, в том случае, когда усилитель мощности имеет плохой демпфунг-фактор (большое выходное сопротивление). Это типично для ламповых усилителей.
Рассчёт линеаризующей цепи будет приведён позже.
ИЗМЕРЕНИЕ НОМИНАЛОВ РАДИОДЕТАЛЕЙ
Измерение импеданса позволяет очень точно определить наминал резистора, катушки индуктивности и конденсатора.
Для наиболее точных результатов нужно сначала измерить внутреннее сопротивление измерительных проводов. Для этого соедините накоротко кабель и проведите измерение импеданса на шумовом сигнале. Если, например, в результате получится 0,14 Ом, то эту величину нужно отнимать от результатов при каждом измерении реальных радиодеталей.
При этом коаксиальный кабель, соединяющий измерительный резистор (100 Ом) с компьютером, не оказывает никакого влияния на результаты измерений и может быть существенно удлинён.
При измерении индуктивности более точные результаты получаются при более низкой частоте, при измерении малых ёмкостей - наоборот.