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前言
[數(shù)位音響分析系統(tǒng)] (Digital Audio Analyser System, DAAS ) 是德國admengineering公司(位于Nordhorn)所發(fā)展與制作的.
合法使用者可以無限次使用DAAS 所附的軟體,并且容許自行拷貝一份當作[備份]軟體,僅限自己使用. 除此之外,此軟體、使用手冊、與硬體等之其它拷貝或以任何形式復制,均屬違法,將依法追訴. 使用手冊或內(nèi)含之資訊必須獲得adm engineering公司或RCM Akustik公司之書面許可,才能轉(zhuǎn)載或復印.
adm engineering公司與RCM Akustik公司并不保證本使用手冊或所附之軟體毫無瑕疵. 歡迎使用者提供修正意見,若有任何缺失,本公司將盡快修正.
使用手冊里所提及之公司名稱與商標品牌等均受國際法保護,即使未特別聲明.
MS-DOS and WINDOWS ? Microsoft Corporation
DR-DOS ? Digital Research IBM PC、XT、AT、PC-DOS ? IBM(Inter National Business Machines)
1 概述
前言
DAAS(數(shù)位音訊分析系統(tǒng)Digital Audio Analyser System)之發(fā)展目的在于制造一個能夠利用個人電腦功能又售價合理的頻率響應(yīng)度測試儀器, 從取樣、類比/樹位轉(zhuǎn)換、到計算評估技術(shù)等, 此系統(tǒng)逐漸發(fā)展成目前的多功能形式DAAS
盡管訊號取樣有很多種分析方法, 然而對于使用者而言, 測試值比訊號本身更加重要. 換言之, 揚聲器或擴大機的設(shè)計師并不需要了解數(shù)字訊號評估技術(shù), 因為每一項測試均可依照指定的程序而獲得測試結(jié)果. 每一測試的所有重要參數(shù)均已經(jīng)有最佳化之設(shè)定. 凡是想進一步利用此系統(tǒng)者, 可以更改系統(tǒng)參數(shù), 嘗試其它領(lǐng)域之運用,例如頻譜分析與示波器功能等.
新的DAAS
利用[數(shù)位/類比轉(zhuǎn)換器]與[類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器]產(chǎn)生訊號與執(zhí)行測試。
以[可變頻率解析度]測量頻率與阻抗。
計算頻率與阻抗之相位時,能夠自動延邊修正。
計算[梯形響應(yīng)]與[瀑布頻譜]。
頻率響應(yīng)曲線之同音場修正。
幾乎任何頻率均可進行失真測試。
評估頻率與失真之關(guān)系。
利用可變頻率測量[互調(diào)失真]。
計算Thiele Small參數(shù),包括當量容積。
最大頻率解析度大約0.5HZ。
可與揚聲器電腦輔助設(shè)計軟體Audio CAD與CALSOD等配合運用。
DAAS有許多簡單而實用之功能與特色,例如書面放大,以及重疊顯示頻率響應(yīng)曲線與阻抗曲線等。
DAAS工作方式介紹
頻率響應(yīng)的主要測試方法有三種,最簡單且最古老的方法是輸入[顫音],由已知的頻率與振幅輸入給受測物體,然后再測其輸出音訊,并且相互比較。欲獲取完整的響應(yīng)曲線,必須進行多次測試。
如圖所示,繪圖機可繪出響應(yīng)曲線。如果把[帶通濾波器](中頻可與訊號發(fā)生器之頻率同步改變)連接于麥克風與繪圖機之間,在密閉室里,有可能過度移除室內(nèi)反射音,而獲得自由音場之測試值。此原理即為TDS。
更迅速更準確的方發(fā)是運用一系列濾波器,把這些濾波器并連起來,每一個濾波器均有一個獨一無二的中心頻率,每一個濾波器各自與其偵測儀器相連。
當選用適當?shù)闹行念l率,而使一系列并連濾波器之頻帶恰好密切接合之際,即可獲得完整之頻譜。如此只要利用DAAS執(zhí)行兩次測試,即可得到完整的頻率響應(yīng)曲線。
先給[受測物件](例如一只揚聲器)一個含有所需各種頻率的訊號(通常是[粉紅噪訊]或[白噪訊]),分別求出[受測物件]之輸入頻譜([基準測試])以及輸出頻譜。所欲求之[頻率響應(yīng)曲線]即等于[輸出頻譜]除以[輸入頻譜]。
此外,亦可選擇其它測試,例如單一頻帶測試、失真測試、dB(A)估算等。
不論如何,使用的并連濾波器數(shù)量越多,則每一濾波器之頻帶范圍越窄,所得到的解析度越高。但是,頻帶越窄的濾波器,價格越為昂貴。通常使用的并連濾波分析儀器含有31個頻帶濾波器,每一個相當于1/3Octave=Terz。
近年來,電腦科技發(fā)展迅速,出現(xiàn)了一種新的分析技術(shù),稱為[FFT分析儀]。此種分析儀是模擬上千個并連濾波器而進行復雜的數(shù)學運算。
利用一個[類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器],可以模擬出濾波器之訊號而由電腦讀取和計算。
頻率響應(yīng)之測試與并連濾波分析儀類似,同樣是估算受測物件之輸入與輸出。理論上,如果我們使用[周期訊噪]的話,有可能只要測量出[輸出頻譜],即可求得頻率響應(yīng)值。然而,由于使用的是可變增益的擴大機,因此仍有必要測量[輸入頻譜]。并連濾波器分析儀之頻率解析度僅受限于個人電腦的處理能力與記憶容量。
以下是DAAS所產(chǎn)生的一些訊號,供各種特定測試之用:
1.[粉紅噪音]、[白噪訊]、與[最長序訊](MLS),供頻率響應(yīng)與阻抗測試之用。
2.任何頻率之[正弦波],供[失真測試]之用。
3.正弦波組合訊號,供[互調(diào)因數(shù)測試]之用。
4.序列訊號,供[諧波失真測試]之用。
5.特殊PN序列訊號,與頻譜分析儀配合,供[頻率響應(yīng)測試]之用。
此外,還可依照使用者之要求產(chǎn)生其它的訊號。
經(jīng)過數(shù)字化的訊號,可以進行以下工作:
波形分析。
喇叭單體參數(shù)(亦即Thiele Small參數(shù))。
非正弦訊號之真正RMS測試。
暫態(tài)分析。
其它。
利用[FFT演算法]求出頻譜,即可估算出頻率。
頻率與相位響應(yīng)/轉(zhuǎn)換功能。
梯形響應(yīng)/動態(tài)響應(yīng)。
瀑布頻譜。
關(guān)聯(lián)分析。
阻抗、幅度與相位。
諧波失真、互調(diào)、差音因數(shù)。
AM/FM(調(diào)變)分析。
噪訊與音壓電平測試,使用不同的加權(quán)濾波器。
以不同的評估視窗與解析度執(zhí)行頻譜分析。
一旦利用適當軟體把訊號之數(shù)字化資訊儲存起來以后,幾乎可以毫無限制的隨時用任何方式給予評估利用。
2 安裝與開始
2-1.安裝ADC/DAC卡
關(guān)閉電腦,拔下電源插頭。掀開電腦之主機蓋,選擇一個可用的16位元擴充卡座(盡可能遠離其它卡以及電源供應(yīng)器,必要時,調(diào)整其它卡的位置)。在取用ADC/DAC卡以前,先用手接觸[接地點](例如機內(nèi)的散熱器),把身上可能積累的靜電移除。然后把ADC/DAC卡妥善地插入所選定的卡座上,鎖好螺絲。
插卡錯誤可能導致故障,甚至損害電腦功能,此種損傷不在品質(zhì)保證范圍內(nèi)。安裝若無把握,不妨請經(jīng)理商代勞。
裝回主機箱,開啟電源,確認電腦工作正常。如果有問題,重新檢查插卡是否插入定位良好,所有接線與插頭是否正確連接。每一片ADC/DAC卡在出廠之前,均經(jīng)過嚴格檢驗。ADC/DAC卡之IO位址內(nèi)定于358 Hex與
2-2.安裝DAAS軟體
本軟體可在Windows98及Windows ME環(huán)境下運行,下面就如何將本軟體安裝在Windows98環(huán)境作一簡單說明(其它詳細安裝方法請參閱Windows使用手冊).
首先,把任意一張安裝軟盤放入軟盤驅(qū)動器里,然后在Windows98之“我的電腦”中雙擊“驅(qū)動器A:”圖標, 此時可看到“驅(qū)動器A:”中的文件.
選擇此文件,并且點一下工具欄中的“復制”鈕,將此文件復制.
返回“我的電腦”打開“驅(qū)動器C:”(雙擊“驅(qū)動器C:”圖標即可).
選擇“文件”→“新建”→“文件夾”單擊
此時可看到“驅(qū)動器C:”中多了一個“新建文件夾”,雙擊打開此“新建文件夾”.
單擊“粘貼”按鈕, “驅(qū)動器A:”中的內(nèi)容即被復制到此“新建文件夾”中.
照以上方法將另一張軟盤復制到此文件夾中.
在“新建文件夾”中雙擊“DAAS.EXE”圖標,此文件即開始自動解壓縮.
此時可看到“新建文件夾”中多了一個“DAAS3LT文件夾”.
雙擊打開“DAAS3LT文件夾”將其中一個名為“DAAS3L”應(yīng)用程式文件的圖標拖到“桌面”,安裝即告完畢.
最新版本的DAAS軟體安裝僅需將配套光盤放入光驅(qū)中即可自動安裝完畢,非常快捷.
2-3.開始
要運行DAAS 應(yīng)用程式,只要雙擊“桌面”之DAAS圖標即可.
2-4.使用DAAS圖形顯示介面
DAAS之圖形介面可以完全使用功能鍵或鼠標操作。其書面區(qū)域說明如下:
第一行包括[ESC鍵/End鍵]、[標題欄]、以及[日期與時間欄]等三欄。[ESC鍵]用于取消第一項動作。[End鍵]用于結(jié)束一項測試或離開軟體。[標題欄]顯示目前測試的名稱。[日期與時間欄]顯示當前的日期與時間。
第二行有兩欄,左欄是[訊息盒](顯示額外的訊息與結(jié)果),右欄是[受測物件](顯示受測物件之名稱,容許以11個英文字母描述此物,按[Alt+M]或直接用鼠標左鍵點一下此欄,即可開始輸入。
書面下方是十個功能鍵,從F1至F10,所有控制功能盡皆包羅。可按鍵盤上的對應(yīng)功能鍵,也可以直接用鼠標左鍵點取所要的功能。
書面中央時常會出現(xiàn)[訊息盒/輸入盒],隨時顯示測試的進行狀況、相關(guān)的資訊或警告等,也可用于輸入物件名稱或檔案名稱。
DAAS卡有兩個輸入與一個輸出端。麥克風是與[MIC插孔]相連接,麥克風之最大音壓是±0.2V、±2V、±20V三種范圍可供選用。
DAAS所產(chǎn)生的所有訊號均由[Out插孔]輸出。此輸出之最大電平是±4V(600 Ohm負載),可以1dB階梯方式逐漸降低,可用范圍是90dB。
在測試揚聲器或者其它低阻抗的物件時,受測物件與[Out插孔]之間必須連接一臺功率擴大機。(注意:一般的擴大機即可,切勿使用橋接式擴大機!!!)
3 測試
最重要且最常用的測試均已涵蓋于DAAS當中。
各種測試過程均有逐步之指引,其中包含各種不同的選項。每一步驟一目了然,幾乎都不用任何準備工作。各種測試之參數(shù)均預先經(jīng)過最佳化設(shè)定,這樣可以減少測試誤差。必要時,有經(jīng)驗的使用者可以針對特殊的測試自己更改某些參數(shù)。
3-1.頻率響應(yīng)測試
使用DAAS數(shù)字訊號處理,只要測量兩次,在短短幾秒鐘后,即可測出揚聲器、分音器、或擴大機等之頻率響應(yīng)曲線。在專業(yè)應(yīng)用上也可繪制出對數(shù)型響應(yīng)曲線,或以Terz(1/3 Octave)刻度表示之。
此外,也可計算出[相位頻率響應(yīng)],而應(yīng)用于頻響圖里。在聲音特性測試方面,配合關(guān)聯(lián)分析儀(Correlation's-Analyser)之下,可算出延邊,并且修正之,然后繪出修正后的[延邊相位曲線]。相位曲線之延邊修正可在測試之后微調(diào),利用鼠標或功能鍵執(zhí)行之。
根據(jù)受測物件(例如揚聲器)之頻率響應(yīng),可進一步利用DAAS之分析而獲得兩項重要特性:[梯形響應(yīng)][Step Response]與[累積瀑布頻譜](Cumulative Waterfall Spectrum)。
功能鍵:
按[F1]執(zhí)行頻率響應(yīng)測試(或以鼠標左鍵點取書面下方之[F1 Freq.resp…]位置)。
首先,必須對受測物件之輸入訊號執(zhí)行一次基準(參考)測試。
有四種可能性:
聲性→電性(例如麥克風)。
聲性→聲性(例如各揚聲器之比較)。
電性→聲性(例如揚聲器)。
電性→電性(例如擴大機、分音器)。
前兩項(例如麥克風或各揚聲器之比較)必須執(zhí)行[聲音特性]基準測試。在二次書面的選項里,選擇acoustic。把擴大機之輸入與[Out]連接,同時把擴大機之輸出與揚聲器連接。其次,把麥克風放在基電平置,如圖所示,即可開始基準測試。如果聲音電平太高或太低的話,可利用擴大機之[音量調(diào)整鈕]調(diào)整之(或者按F3 Output選擇輸出電平)。然后,再重復執(zhí)行一次基準測試。
后兩項(例如揚聲器、擴大機或分音器等)必須執(zhí)行[電性]基準測試,把受測物件(例如圖中之揚聲器)分別與[Out插孔]及[Line插孔]連接。
[電性]基準測試之第一步逐是選擇電壓范圍:
最佳電壓調(diào)節(jié)范圍隨著不同的受測物件而有所差別。
如果是測試擴大機之類的電性產(chǎn)品,應(yīng)該選擇[F4 Out Att],使其范圍在20至40dB(絕對不可出現(xiàn)[削峰])! 而選用2V或20V電壓范圍。
如果是測揚聲器的話,由于訊號電平是擴大機增加的,所以通常選擇20V電壓范圍。訊號電平之修正可利用擴大機之[音量調(diào)整鈕]調(diào)整之。
也可測量[測試訊號]之電平,按[F4 Out Att],然后按[F2 Test]。此時出現(xiàn)短暫的測試訊號,同時進行測試,書面隨即顯示出電平圖。利用擴大機之[音量調(diào)整鈕]調(diào)整電平之大小,或者按[Up]或[Down]調(diào)整之。之后,在同一測試里不可再變更此一電平。
[F5 Load]是[載入]鍵,可利用此鍵載入先前所測試的結(jié)果,供往后評估之用。換言之,可先執(zhí)行一系列測試,并且逐一儲存測試結(jié)果,日后再取出評估。如果所有測試設(shè)定項目均未變動的話,也可延用先前相同設(shè)定時的基準訊號。(詳見[載入與儲存訊號]一節(jié)之說明)。
當測試結(jié)束之際,應(yīng)出現(xiàn)類似以下之書面:
如果訊號太大,書面會出現(xiàn)警告信息。如果太小的話,測試誤差會更高。不論何者,均應(yīng)重新調(diào)整擴大機之[音量調(diào)整鈕],然后重新測試。
欲儲存測試訊號,可按[F5 Save]。
按[F4 Print],執(zhí)行打印,把熒幕書面印至9或24針矩陣印表機或Hp系列打印機,或者創(chuàng)建一個PCX檔案。(詳見第6章之[螢?zāi)粫嬷杏)
如果訊號正常,且擴大機之設(shè)定已經(jīng)固定,按[F1 OK]。如果電平變更或輸出衰減的話,所得之曲線依然正確,但是絕對電平已經(jīng)改變,換言之,曲線在縱坐標上之位置已經(jīng)變動了。于評估結(jié)束時,把受測物件之輸出與[Line插孔]連接,如果是擴大機選electric,如果是揚聲器的話,對正麥可風,選acoustic。
當一切設(shè)定就緒,開始選擇電壓范圍(±0.2V、±2V或±20V,也即±2Pa或±8Pa)。所選的電壓范圍應(yīng)該充分利用,但不可造成過度驅(qū)動(也即不可出現(xiàn)[削峰]),另一種方式為按[F5],從儲存資料的硬盤載入一個訊號。
如果測試進行正常,可按[F5](儲存測試結(jié)果),或按[F1](把測試結(jié)果顯示在熒幕上)。
如果屬性選項里所選的是[手動延邊補償](manual delay compensation)的話,在揚聲器測試之際,會要求測試者輸入麥克風與揚聲器之間的距離。當此距離超過10厘米或相位響應(yīng)之計算講究精確之際,所輸入之距離極為重要,應(yīng)該盡可能精確(準確度至厘米為止)。
此選項通常可選[自動(automatic)延邊補償]不必輸入距離,只有在產(chǎn)生了明顯的錯誤結(jié)果時,才改選[手動延邊補償]。自動計入的距離會顯示在書面上方的[訊息盒]里,應(yīng)該檢查一下是否合理。
重要提示:
當測試低音喇叭之際,自動顯示值會比實際值多出2厘米左右,此乃低音喇叭單體之特性使然,屬于正常現(xiàn)象。
圖例顯示一個車用喇叭在
在[Options]選項里,可以改變刻度。此例可改為正常
如果自動顯示的距離比實際的超出數(shù)厘米,可按[F10]選用手動修正,以便輸入更精確的距離值。必要時,可以設(shè)定固定的距離,供日后所有相同的測試之用。
如果只需要某一段頻率響應(yīng)范圍的話,可按[F8]設(shè)定界限,所繪出之曲線即局限于此頻響范圍里。例如欲測之揚聲器并非常20HZ至20KHZ全音域響應(yīng)者,即可利用此方式測試(參閱
按[F9]可給予曲線大約1 Terz(1/3 Octave)之平滑處理。頻率響應(yīng)曲線可按[F10]儲存或重新載入。只要目前處理之曲線沒有消除的話,所載入的曲線即重疊于原有曲線上。因此,書面可載入任意數(shù)量的曲線而重疊顯示出來。不過,值得注意的是不同刻度的曲線有時會位于書面之外。<, , /P>
執(zhí)行房間聲學特性測試之際,建議先用Terz顯示書面,其圖形如下所示:
按[F4 Print]開始打印,把熒幕書面用9或24針矩陣印表機、Hp系列打印機列印出來,或者創(chuàng)建一個PCX檔案。(詳見第7章之說明)
根據(jù)頻率響應(yīng)曲線,可計算出此器件之其它屬性。
按[F3 Phase],可計算并顯示出其相位響應(yīng)曲線。如果[自動延邊修正]運作成功,或鍵入的揚聲器與麥克風之間的距離正確,其結(jié)果可能類似下圖所示:
如果選按[F8 Wrap/No Wrap]啟用[正負方位顯示]的話,所呈現(xiàn)的相位響應(yīng)曲線會有±180°轉(zhuǎn)折。相位響應(yīng)曲線之伸縮顯示可按[F6]或[F7]調(diào)整之。
在Option選項里,可設(shè)定適當之線條顯示式樣,這樣在熒幕顯示或列印時,更能夠清楚的分辯。(詳見第9章之說明)
依據(jù)[頻率響應(yīng)曲線](振幅響應(yīng)),按[F3 Minimum Phase],即可利用[Hilbert轉(zhuǎn)換]計算出最小相位系統(tǒng)之最小相位曲線。所需之計算時間大約只要幾毫秒(依所使用的電腦之計算能力而定)。
麥克風與揚聲器之間的估算距離可以利用[相位響應(yīng)曲線]與其[最小相位曲線]之間的差異(有時稱之為[過度相位])推算出[延邊誤差],而給予修正。
值得注意的是[最小相位曲線](尤其在頻率范圍之上限與下限附近)可能會有微小之誤差,原因在于[Hilbert轉(zhuǎn)換]乃是頻率范圍無限之延伸,然而所測試者卻是局限在特定的頻率范圍里。
利用[相位響應(yīng)曲線]或[最小相位曲線],可以求出[群延遲曲線](Group delay curve)。
根據(jù)所測得之復雜頻率曲線,求出梯形響應(yīng)。
為了顯示清楚,時間軸可以放大(Zoom t與Re-Zoom t)。
為了正確測得頻率響應(yīng)起見,揚聲器之許多物理特性必須考慮。
真正的頻率響應(yīng)曲線只能在[自由音場](free field)里,或是在適當大小的[無響室]內(nèi)才能獲得。原因在于其它的空間里會有來自天花板、地板、墻壁…等之[反射音]干擾。
[無響室]之大小為多少,以及其最低可用頻率為多少均與其空間大小有關(guān):
如果低頻要測至50HZ的話,最小[凈]長度為
如果沒有[無響室],利用一般的房間也可以進行測試。不過,應(yīng)盡可能選用大型的房間,同時讓揚聲器與麥克風大約維持在10至20厘米的距離以內(nèi)。所選用的房間里不可有任何[回音]。
按[F2 Free field](自由音場頻率曲線計算),可消除不受歡迎的反射音。此功能可由揚聲器之脈沖響應(yīng)計算為[小針脈沖](small meedle impulse)。從脈沖響應(yīng)里,可分辯出任何回音并且消除之。尋找1至10毫秒?yún)^(qū)域里訊號于0毫秒停止者。利用箭頭鍵([←]、[→]、[Ctrl]+[←],或[Ctrl]+[→])移動[標線](細垂直線,圖中近于4毫秒處者)至此訊號之前方。所有位于[標線]右方之回音均要移除。
值得注意的是消除回音會降低解析度。解析度等于[1/測試時間]。如果標線是在5毫秒的話,解析度就是200HZ。
如果不能確定的話,可按[F1]接受建議的設(shè)定。如此即可根據(jù)沒有反射音干擾的脈沖計算出頻率響應(yīng)。
不管有無降低解析度,每一次之顯示均從100HZ開始。解析度以下沒有意義的部分是由一條位于頻率刻度下方之橫線標示出來。
此曲線可按[F1 Load/save](載入鍵/儲存鍵)儲存起來,日后再載入使用。按[F3]可獲得修正的相位響應(yīng)曲線。
根據(jù)上述修正過的頻率響應(yīng)曲線,可計算出瀑布頻譜圖。由此可看出揚聲器所有頻率的[累積頻譜衰減](cumulative spectral decay)狀況,從而了解喇叭單體或音箱所產(chǎn)生的額外共振結(jié)果。
. 瀑布頻譜圖內(nèi)大約含有48至72條曲線。第一條曲線是包含輸入至揚聲器之測試訊號的頻率響應(yīng),其它的則否。在理想狀態(tài)里,揚聲器第二條曲線即為頻率軸,換言之,由于沒有輸入訊號,所以沒有聲音出現(xiàn)(沒有響應(yīng)曲線)。然而,實際上的揚聲器完全不是如此理想。
此圖之時間軸可以放大/縮小([F2 Zoomt]與[F3 Re-Zoomt])。當使用放大功能時,所有曲線重新計算過。內(nèi)定的時間軸可以改變(參閱9-1節(jié))。在測試高音單體時,最低頻率(圖例為300HZ)可以更改為200至2000HZ。
按[F5]可儲存瀑布頻譜圖,按[F10]則可載入。當瀑布頻譜圖載入之際,原來的書面即消除。
如果想要運用自己的軟體與DAAS
注意:
在自由音場計算里,當刪除回音以后,所有超出標線的內(nèi)容即一并刪除,此標線位置即相當于瀑布頻譜圖之界限。
測試訊號之電平必須大于環(huán)境噪音,才可能獲得正確的[頻響曲線]與[相位曲線]。
如果測試結(jié)果有很明顯的錯誤,首先利用[電平測試]檢查[訊噪比](signal to noise ratio)。在不變更設(shè)定之情況下,先測試電平,然后拆下與揚聲器之連線,再測一次。
檢查Terz電平。如果發(fā)現(xiàn)有些頻帶之噪訊與測試訊號有相近之電平時,應(yīng)該換一間房間或者再增加測試訊號之電平。換言之,每一頻帶之噪訊應(yīng)該比測試訊號低10dB至20dB(差別越大越好)。必要時,不妨更改測試訊號。[粉紅噪訊]之低頻能量多于[白噪訊]或MLS。相反的,如果要較多能量的高頻,不妨使用[白噪音]或MLS。
相位響應(yīng)尤其對不適用的房間或雜訊較高者非常敏感。此問題通常出現(xiàn)于全音域揚聲器或多單體的揚聲器箱上。
唯有適當?shù)腫訊噪比],才能算出正確的[相位響應(yīng)]。但是,在測試揚聲器(尤其是全音域響應(yīng))時,往往不是如此。例如高音單體在100HZ處音壓非常低,幾乎完全被室內(nèi)雜訊所遮蔽。雖然可以看到此處之相位響應(yīng),但卻是受室內(nèi)雜訊影響的錯誤結(jié)果。在此情況下,應(yīng)該限定適用的頻率范圍。
如果需要重復以前做過的測試時,兩者之設(shè)定一定要完全一樣。
房間之形式與大小。
揚聲器之位置(音箱或墻壁喇叭的尺寸)。
麥克風與揚聲器之間的距離。
如果打算執(zhí)行一連串測試供日后評估之用的話,一定要儲存受測物件之輸入頻譜與輸出頻譜。當多項測試均使用相同之設(shè)定之際(例如不同的揚聲器與同一臺擴大機),所用之輸入訊號(此例是指擴大機之輸出),只要測試一次并且儲存起來即可。執(zhí)行過基準測試后,不要再更改擴大機之設(shè)定。
頻響曲線與相位曲線可以儲存起來供其它軟體(資料庫或揚聲器CAD等)使用。目前可以輸出的格式包括Audio CAD與CALSOD(參閱9-1節(jié))。這些檔案可用任何文書編輯程式閱讀。
按[F5 Exoprt]即啟用輸出功能。輸出檔案名稱之前三個字母是物件制造商的名稱,接著的五個字母則是物件名稱。按[Alt+M]或用鼠標左鍵點取MO欄,即可鍵入檔名。
如果設(shè)定了頻率范圍的上限與下限的話,只有在限定范圍里的區(qū)域得以輸出,輸出之刻度一律是dB SPL/2.83V且為
頻率響應(yīng)測試也可利用特殊的掃描訊號(sweep signal)執(zhí)行。所附的掃描訊號檔是PNCHIRP.DAT于開始處含有短周期序列訊號,可供[聲音特性(acoustic)測試]決定距離之用。只要選用此PNCHIRP.DAT檔作為測試訊號,即可進行頻率響應(yīng)測試(參見9-2節(jié))。
3-2.失真
失真(更正確的名稱為[非線性失真])是由于訊號通過擴大機或揚聲器時在振幅方面產(chǎn)生放大或衰減之變異。此種轉(zhuǎn)換變異使原本線性的訊號變成彎曲形態(tài)。如下圖所示,主要變異有[二次方](quadratic)或[三次方](cubic)之增益特性。
一般而言,增益特性是由線性、二次方與三次方等特性所組成。當頻率F的正弦波出現(xiàn)失真之際,就會冒出原來訊號所沒有的[泛音](或稱諧波)。二次方特性僅產(chǎn)生[偶次諧波](2×F或4×F等)。三次方特性僅產(chǎn)生[奇次諧波](3×F或5×F等)。線性增益特性則無失真產(chǎn)生。
[非線性失真]之測試通常選用以下兩種其中之一:[諧波失真]與[互調(diào)因數(shù)]。
[諧波失真]是測量[非線性失真]最常用的方法。先計算出正弦波訊號失真所產(chǎn)生之諧波,然后與總訊號相互比較。諧波失真測試法適用于大約6KHZ以下之低頻或中頻。超過6KHZ的第三次諧波(危害最大者)卻不在此頻帶范圍。
DAAS用于測試[諧波失真]之可變正弦波范圍是從20HZ至6KHZ(100HZ以下者之取樣頻率必須改變)。
下圖是測試揚聲器[諧波失真]的設(shè)置方式:
按[F3]從主選項里選擇[諧波失真]測試,然后在此書面里按[F2]選擇輸入(Line=electric,Mic=acoustic,見書面左上方之訊息欄)與測試范圍(±0.2V、±2V或±20V,相應(yīng)的±2Pa或±8Pa)。按[F3]選擇輸出電平衰減。按[F4]選擇測試頻率。最后,按[F1]開始測試。
測試(短正弦波訊號)之后,書面即出現(xiàn)測試過的訊號。必要時,改變輸出電平,重新測試,直到輸出電平之范圍大約占書面1/2為止。適當?shù)脑O(shè)定如圖例所示:
如果訊號太大,會有警告訊息出現(xiàn)。如果精確度太低的話,位于下方范圍的部分漏失了。
按[F5]儲存或載入。按[F1][測試OK]會計算出[諧波失真]。
以下重要的參數(shù)會顯示出來:
K2:第二次諧波失真。
K3:第三次諧波失真。
□K4:第四次諧波失真。
K5:第五次諧波失真。
相對之下,K2不太重要,小數(shù)點以下第二位數(shù)值可以忽略不計。然而,K3非常重要,其數(shù)值精確度應(yīng)該計算至0.1%。總諧波失真之計算公式如下:
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第六次諧波失真以及更高者對測試結(jié)果影響甚微。因此,超過第五次諧波失真的一律舍去不用。
按[F2]或[F3]變更書面大小,按[F7]或[F8]移動書面。
注意:
此諧波失真測試不可使用外接的訊號(例如來自正弦波發(fā)生器的訊號)。
通常,只用一個頻率來決定[諧波失真]是不夠的。DAAS在100HZ至8KHZ的范圍里有20個點可用來建立[諧波失真曲線]。
建立[諧波失真曲線]的方法與單一頻率失真測試大致相同。
按[F4](Measuring frequency)設(shè)定頻率界限。測試點的數(shù)量右所界定的范圍來決定。
開始測試時,即出現(xiàn)類似以下之書面:
訊號結(jié)合而形成一個單一書面。左變的是低頻,右邊的是高頻。按[F1]計算諧波失真曲線:
所現(xiàn)示的是[第二次諧波失真]與[第三次諧波失真]。
測試點可以增加,同時也會因此增加記憶容量、硬蹀空間、以及計算空間等。細節(jié)可另涵索取。
[互調(diào)因數(shù)測試]適用于評定轉(zhuǎn)換系統(tǒng)之品質(zhì),利用兩個測試音執(zhí)行,其方法與[諧波失真測試]一模一樣。
DAAS
只有[第二次諧波失真]與[第三次諧波失真]供評估之用。建議依據(jù)DIN45403.4進行評估。
與失真測試之比較,此處所用之較低界限稍微高一些。原因在于DIN所建議的U1 :U2振幅比值為4:1,否則會導致U2比所需者低12dB。
此[互調(diào)因數(shù)測試]不可使用外接的訊號。
3-3.阻抗測試
利用DAAS
首先,進行基準測試。通過一個1K Ohm(±1%)的電阻把[Out插孔]與揚聲器連接起來。然后,把[Line輸入]接于[Out插孔]與電阻之間。將輸出電平衰減至0dB。按[F1]開始測試。基準測試成功后,按[F1]開始頻譜分析。
其次,把[Line輸入]與揚聲器連接起來,如圖所示:
[Line輸入]應(yīng)與受測物件直接連接,以避免量測電纜線。如此即可正確執(zhí)行測試。
通常使用的電壓范圍是0.2V,只有當電阻超過大約100 Ohm時,會出現(xiàn)警告,此時則應(yīng)該選擇2V電壓范圍。
其訊號書面大致如下:
欲儲存或載入的話,按[F5]。
如果訊號之振幅正確的話,按[F1]開始計算,隨即出現(xiàn)阻抗曲線。
以960uH線圈為例,其阻抗曲線如下:
按[F6]與[F7]可將刻度從1 Ohm/Div依序改變至32 Ohm/Div。
按[F3]計算并顯示相位曲線。
[F10 Load/Save]為[載入/儲存鍵]。換言之,按[F10]可儲存阻抗曲線,日后同樣可按[F10]載入此曲線。當載入阻抗曲線之際,直接重疊于目前書面所顯示之曲線上。亦即原來的曲線(無論有多少)不會自動消失。利用[F10]可以改變電阻直,內(nèi)定直為1K Ohms。
如果所測得的阻抗曲線有明顯的失真或含有雜訊成分的話,表示受測物件對于測試訊號之振幅變化產(chǎn)生非線性的響應(yīng),此時可選用CHIRP.檔作為測試訊號。
注意:
電阻設(shè)定乃用于阻抗之計算,如果載入之訊號是以不同的電阻測得者,所顯示的阻抗直即不正確。當使用小于600 Ohm之電阻時,應(yīng)該在[Out插孔]與電阻之間連接一臺測試用擴大機。此時應(yīng)設(shè)定輸出電平衰減為20dB。至于此擴大機之音量控制,應(yīng)適當設(shè)定,以便在基準測試之際,其尖峰幅度至少為5V。
根據(jù)[阻抗曲線]與[相位響應(yīng)曲線],只要按[F8],即可計算出音圈的電感與電容之估算值(當數(shù)值較大時,必須先降低[取樣頻率])。
下圖就是一個600uH音圈之阻抗曲線與相位曲線,以及所算出來之電感。
所顯示之電感范圍大約是6uH至10mH左右,電容范圍大約是1uF至100uF。
[阻抗曲線]與[相位響應(yīng)曲線]可以輸出供其它揚聲器CAD軟體使用。目前可儲存為Audio CAD、CALSOD、Akabak等應(yīng)用軟體之檔案格式,以供進一步分析之用。這些檔案屬于文字檔,可用任何文書編輯軟體閱讀之。按[F5 Export],即可執(zhí)行此種輸出功能。
輸出檔案名稱之前三個字母是物件制造商的名稱,接著的五個字母則是物件名稱。按[Alt+M]或用鼠標左鍵點取MO欄,即可鍵入檔名。
3-4.Thiele Small參數(shù)(喇叭單體參數(shù))
在起始書面,按[F3 Thiele Small]測試揚聲器的低頻參數(shù)。(其測試方法與揚聲器阻抗測試方法一樣)
當阻抗測試完成以后,會詢問喇叭單體之DC電阻值。如果較低頻范圍之電阻很平坦的話,其值可從圖中獲取,否則就要用[Ohm計]量出電阻值。之后,即可算出Qms、Qes與Qts,還有最低共振頻率Fo。
高音單體是例外,建議把取樣頻率降至6KHZ。
在Thiele Small參數(shù)測試里,有可能出現(xiàn)以下錯誤信息:
“Phase zero cross point/impedance maximum not found……”
(相位零交越點/最大阻抗未發(fā)現(xiàn)……)
原因:
阻抗曲線之最大值于6KHZ取樣時,超過1000HZ,或于48KHZ取樣時超過3000HZ。
[相位零交越點]超出最大阻抗之可接受范圍[大于2×共振頻率/取樣頻率×共振頻率之FFT長度(最大阻抗)]。主要發(fā)生于一對揚聲器有兩個非常接近的共振頻率。
“The frequency resolution is too low……”。
(頻率解析度太低……)
原因:最大阻抗所設(shè)定之解析度太低,誤差太大,降低了取樣率。
□“Resonant freq.is not equal to √f×f……”
(“共振頻率不等于√f×f……”)
原因:
共振頻率并非F1與F2之幾何中心。盡管可以繼續(xù)測試,但是誤差難免。最好重新測試。
為了計算[當量空氣容積](VAS)以及其它特性,例如功率因數(shù)、BI、SPL、Cms與Mms等,所用之正常參數(shù)必須預先取得(參閱3-4節(jié))。然后按[F2]執(zhí)行VAS測試。
其次,在喇叭單體上放置一個小東西,再重新測試一次。建議使用可塑化學土,在單體之防塵蓋周圍繞成一環(huán),小單體加重至10至
按[F2],鍵入喇叭單體之直徑(mm)以及所增添的負重之質(zhì)量。如果沒有Thiele small參數(shù),或其值不正確的話,無法計算VAS。
3-5.電平測試
[電平測試]用于測量擴大機或錄音機(不論有無A加權(quán))之[噪訊電平]與[噪訊比]。此外,還可以測量dB(A)與dB 20uPa=dBSPL。
在頻率曲線測試里,可以利用[電平測試]設(shè)定測試電平。這在給揚聲器特定電平的訊號時,或是在測試點(例如麥克風位置)需要一個特定的電平時,非常有用。
[噪訊電平]之測試非常簡單。只要把受測物件與[Line插孔]連接,并且接好麥克風,按[F2]選擇輸入靈敏度。
按[F5]可載入先前所儲存在檔的訊號。
按[F1]開始測試。其訊號書面顯示大致如下:
按[F1]表示接受,其電平即計算并顯示出來。
下圖顯示由一臺個人電腦所測得之Terz頻譜及其電平。
欲測量一臺擴大機之[訊噪比],先輸入一個正弦波(例如1KHZ),然后測量其電平(選用20V范圍,輸出要載入電阻!)。增加音量設(shè)定,重復測試直到輸出電壓接近極限處。注意此電平,關(guān)閉輸入訊號,然后以0.2V電壓范圍測量擴大機噪訊。這兩者之電平差別即為[訊噪比],不論有無A加權(quán)。
如果需要其它曲線的話(B、C、D或P.53/O.41等),請洽詢經(jīng)銷商。
內(nèi)建立之振蕩器可當作[訊號產(chǎn)生器]。設(shè)定所需要的訊號(參閱[選項]),即可由[Out插孔]輸出。按[F3]可以改變測試訊號之電平。
欲設(shè)定頻率響應(yīng)之測試電平的話,從[選項]里選擇為頻譜響應(yīng)測試而設(shè)定的訊號。連接擴大機之輸出與[Line插孔](如果沒有擴大機時,與[Out插孔]相連接),并且連接揚聲器與麥克風。利用擴大機之音量鈕設(shè)定電平(或用[F3]),重復測試直到獲得所需的電平為止。如此即可利用預先設(shè)定之電平來執(zhí)行頻率響應(yīng)測試。
3-6.示波器
利用[示波器](Oscilloscope)功能,時間寬度與暫態(tài)訊息(長達2.5秒左右,頻率范圍達20KHZ)可顯示出來,亦可列印之。
所選之測試訊號如同[示波器]一般同頻顯示出來。
在主功能選項里,按[F7]選示波器功能。然后在[F1]至[F10]當中設(shè)定測試參數(shù)。
按[F2]可設(shè)定輸入靈敏度,麥克風輸入是±1Pa與±8Pa,或者高電平輸入為±0.2V、±2V與±20V 。
當使用DAAS測試訊號之際,其輸出電平可按[F3]設(shè)定,或者利用擴大機之音量鈕來設(shè)定。
時間范圍(點數(shù))可按[F4 Time+]或[F9 Time-]變更之(與48KHZ取樣時,之少為5ms,最大為2.7secs,使用更低的取樣率時,最大可達22secs)。
取樣率(每秒之點數(shù))可按[F10]從48KHZ改變至6KHZ,如此會在頻譜分析之際,增加八倍測試時間與頻率解析度。
按[F1]開始測試。
測試會一再的重復,直到按[ESC]鍵為止,或者按[F2]暫停。于暫停之際,按[F1]即可繼續(xù)測試。
在暫停模式里,可按[F4 Print]執(zhí)行打印。利用[F2]與[F3]可選擇特定的頻段進行擴展與壓縮之顯示。[F6]、[F7]、[F8]與[F9]分別用于移動、顯示與列印。其中[F7]與[F8]是移動一點,[F6]與[F9]是移動半點。
亦可利用箭頭鍵([←]、[→]、[Ctrl]+[←]或[Ctrl]+[→])。
[訊息盒] 會將比例與訊號位置顯示放大。
按[F5]可在所選定之訊號范圍執(zhí)行頻譜分析。
按[F2]可延著曲線移動[標線],同時讀出頻率值及其振幅。按[F5]可選定評監(jiān)視窗,可用的視窗包括:
Square(用于暫態(tài))。
Hamm(一般用途)。
Blackman
Kaiser(B=10.056,側(cè)瓣衰減大約100dB)。
Flat Top(用于精確設(shè)定振幅)。
然后用[F6]、[F7]、[F8]或[F9]變更之。這些功能與頻譜分析儀的相同(詳見3-7節(jié)[頻譜分析儀])。
3-7.頻譜分析儀
利用頻譜分析功能,20KHZ音頻范位的時間訊號頻譜以及暫態(tài)訊息(長度可達4096點,亦即85ms)均可顯示與打印。
所選之測試訊號如同[示波器]一般同頻顯示出來。
利用特殊之測試訊號與特別的設(shè)定,即可執(zhí)行頻率響應(yīng)測試,不會有時間延遲的問題,也不必先作基準測試。
按[F8 Spectrum]選擇[頻譜分析]功能,即出現(xiàn)以下[F1]至[F10]之功能選項。
按[F2 Input]可設(shè)定輸入靈敏度。麥克風輸入有±2Pa與±8Pa兩種范圍。當使用DAAS測試訊號之際,其輸出電平可按[F3 Output]設(shè)定,或者利用擴大機之音量鈕來設(shè)定。
測試訊號是按[F5 Test signal]選擇,選妥后,即由[Out 插孔]輸出,而與測試周期同步。
分析長度(DFT/FFT長度,可選范圍從512至4096點)、視窗功能(有五種視窗可供選用)、平滑因數(shù)以及平均數(shù)值等是按[F4 FFT-Params]設(shè)定的。
內(nèi)定使用的是Square視窗。于[F4 FFT-Params]里,可以選用的視窗包括:
Square(用于暫態(tài))。
Hamm(一般用途)。
Blackman
Kaiser(B=10.056,側(cè)瓣衰減大約100dB)。
Flat Top(用于精確設(shè)定振幅)。
[平滑(smooth)功能]只限使用于[噪訊](noise signals)。
注意:
[Terz平滑處理]是平滑于1/3 Octave頻帶寬度,其結(jié)果與[1/3 Octave]并不相同!
利用[F6]、[F7]、[F8]或[F9]設(shè)定所要的視窗。
按[F1]開始測試。
測試會一再的重復,直到按[ESC]鍵為止,或者按[F2]鍵暫停。如果DAAS正在計算之際,會有一些延遲現(xiàn)象。
暫停之際,整個測試暫時終止,[標線]位于最大電平處。同時,頻率及其有效值會顯示在[訊息盒]里。
[標線]可用[F2]、[F3]、[F7]與[F8]移動,頻率及有效值隨之更新顯示。亦可利用箭頭鍵([←]、[→]、[Ctrl]+[←]、[Ctrl]-[→])。
于暫停之際,按[F1]即可繼續(xù)測試。按[F4]進行列印。按[ESC]回到可以改變參數(shù)的選項處。然后重復測試。
DAAS軟體含有許多特殊的測試訊號,這些是借助于DAAS-FFT所產(chǎn)生的,因此其所有屬性均能與分析測試完全配合。其中的兩個訊號WN2048.DAT與WN4096.DAT特別適用于頻譜分析里的[頻率響應(yīng)曲線]測試。
頻譜包含(當使用2048或4096點FFT與方形視窗之時)一條線,沒有變異,此在測試一個噪訊時屬于正常現(xiàn)象。
當測試持續(xù)之際,此方法特別適用,例如微調(diào)音箱與分音器。以下是典型的設(shè)定。利用擴大機之音量鈕(或用[F3 Output])設(shè)定輸出電平(應(yīng)遠超過環(huán)境噪音電平)。在頻譜分析選項里,按[F2]選擇[聲性(acoustic)輸入],并且正確擺放麥克風的位置。
在開始測試之時,適當調(diào)整擴大機之音量旋鈕,避免出現(xiàn)過載顯示。
所顯示之頻譜即為受測物件(揚聲器)之頻率響應(yīng)曲線。
注意:
所顯示的曲線屬于相對曲線,其絕對值(例如2Pa/V)在此無法直接讀取。
在頻率響應(yīng)測試里,[平滑功能]很有用處。可以設(shè)定平滑選項為[yes]以獲得較為平滑的曲線。亦可設(shè)定平滑選項為[Terz]以獲得1/3 Octave頻帶寬度的棒狀圖。
頻譜分析之頻率響應(yīng)測試亦可采用較低的取樣率,以便提高解析度(測試范圍0至2KHZ)。
按[F2 Pause]暫停,然后按[F4 Print]執(zhí)行打印,可以把熒幕書面用9或24針矩陣印表機或者是Hp系列打印機列印出來,另外可以創(chuàng)建一個PCX檔案。(詳見第7章之列印說明)
3-8.殘響時間
在室內(nèi)音頻測試,[殘響時間]是其中重要的一項。對任一音源而言(例如揚聲器),在每一房間都有其特定的[殘響時間]。最簡單的殘響計算方法是用手掌相擊或是利用揚聲器發(fā)出之短暫噪訊,然后測量出[音壓衰減斜率]。通常是以60dB電平差異為典型測試范圍。這就是該房間的RT60延時混響。
然而,這種測試方法之缺點是所測得之[殘響時間]與所選用的[測試頻率]彼此有密切關(guān)系。一般而言,使用有諧波的音訊(例如任何樂器的聲音)通過揚聲器發(fā)出來的話,沒有測試的價值,因為響應(yīng)頻率的范圍相當大,使得測試結(jié)果不正確。DAAS采用[可變中心頻率]的[窄頻帶噪訊],即可避免這一缺點,不需要設(shè)定復雜的參數(shù),簡單而易行。
在主菜單選項里,按[F5 RT60]選擇[殘響測試],再按[F5]選擇輸入靈敏度(±2Pa或±8Pa)。至于輸出電平,可利用擴大機之音量旋鈕設(shè)定之(或按[F10])。
選妥了測試頻率只后,即可開始RT60測試。書面隨即出現(xiàn)[60dB殘響衰減曲線]以及一條[斜率線]。可以利用[F2]、[F3]、[F7]與[F8]校準[斜率線]之傾斜角度(使之與[殘響衰減曲線]之斜線完全平行)。此時,由上方之[訊息盒]即可讀出所選用測試頻率之RT60(單位:毫秒)。必要時,可按[F5 smooth]使[殘響衰減曲線]更為平滑(如此會使得最低可測之殘響時間提高)。
按[F4 Print]即可把[殘響衰減曲線]列印出來,或儲存為一個PCX文檔。
4.訊號產(chǎn)生器
于主功能選項里,選按[F9 Signal Player]。此訊號產(chǎn)生器用于發(fā)出測試訊號。并且在測試之際,產(chǎn)生特定的波形。按[F4]設(shè)定輸出電平。
[F1]選播一個訊號檔之測試訊號。可選[播放一次](Signal)或[重復播放](cont)。或者是按[F2]、[F3]或[F4]設(shè)定輸出電平。
選擇[頻率波形]或[訊號檔案],開始執(zhí)行[訊號產(chǎn)生]功能。按[ESC]鍵即停止執(zhí)行。(熒幕書面中央之[訊息盒]會顯示所選用的[測試頻率])
較高頻率之解析度測試
此系統(tǒng)可利用較高的取樣頻率執(zhí)行測試(有關(guān)的設(shè)定參閱第9節(jié)),而使頻率解析度提高八倍!可用之頻率范圍因此延伸至10HZ(諧波失真、頻譜測試)與3HZ(頻率與阻抗測試)。然而,上限卻降至2000HZ。
僅[互調(diào)因數(shù)測試]是例外,所有分析測試均可使用較高的解析度。尤其是頻率與阻抗響應(yīng)之最大解析度可達0.59HZ左右!所有測試訊號之頻率均可降低八倍。例如1KHZ.DAT測試訊號降低八倍取樣頻率之后,即變?yōu)?25HZ。
不需要進一步改變參數(shù)。[噪訊濾波器](Anti-Aliasing-Filter)是降低頻率界限的必需品,已內(nèi)建為DAAS之標準配備之一。
儲存與載入訊號
每一次測試之前,可利用[F5]按鍵載入訊號。每一次測試之后,亦可利用[F5]按鍵儲存起來。
按[F5]之后,[檔案選擇盒]出現(xiàn),而且只有與目前測試有關(guān)的檔案會顯示出來。以箭頭鍵選取或按[F2]、[F3]。
選妥檔案之后,按[Enter]鍵或以鼠標左鍵點取[F1],載入此檔案。亦可直接鍵入檔案名稱(不必鍵入副檔名)。
只有與目前測試有關(guān)的檔案可以載入,于儲存之際,相關(guān)的訊息亦一并與訊號儲存在一起,如此可供日后評估之用。
如果起用[基準測試自動儲存]功能的話(詳見9-1節(jié)),每一個用于頻率響應(yīng)測試的基準訊號,均以LASTREF之檔名自動儲存起來。日后回到此頻率響應(yīng)測試之際,只要設(shè)定沒有變更的話,即不必再執(zhí)行基準測試。
熒幕書面之列印
按[F4 Print]即可把熒幕書面列印出來。可連接之列印機包括9或24針矩陣式印表機或Hp系列打印機等,或者當作一個PCX檔案儲存。在[Options]功能選項里,按[F8]選擇所需的存檔格式。PCX檔案可以直接輸出至其它的繪圖軟體(例如Windows的畫圖或photoshop等)或各種文書排版軟體里。
熒幕書面之列印亦可利用DOS程式GRAPHICS.COM。方法很簡單,在DOS提示下,鍵入GRAPHICS.COM。欲列印時,按住[Shift]鍵。(詳細操作步驟請參閱DOS使用手冊,或選用市售之抓圖程式)
欲彩色列印的話,可利用windows的剪貼功能。在windows操作系統(tǒng)里,啟用DAAS,當所要的書面出現(xiàn)之際,按[Alt]+[Prtscr]。此書面即暫時儲存在[剪貼簿](記憶體)里,如此可用適宜之windows應(yīng)用軟體(例如Pagenmaker)等取用之。(詳細操作步驟請參閱windows使用手冊)
宏記錄
[宏(macro)記錄]容許記錄一連串[鍵入之內(nèi)容]以及[鼠標之動作],可以供日后重復使用。最多可容許九個[宏記錄]。
[宏記錄]方法如下:
[Shift]+[數(shù)字](限1至9,例如[Shift]+[2])。[宏記錄模式]是以兩個短音表示開始了。
開始鍵入所要的內(nèi)容或操作鼠標進行[宏記錄](資訊窗上方的小點代表目前出于[宏記錄模式])。
欲停止[宏記錄],只要再按一次先前所按的[Shift]+[數(shù)字],此時可聽到DAAS之終止音。
欲使用[宏記錄]里的內(nèi)容,只要按[Alt]+[數(shù)字]即可。
注意:
[宏記錄]只能記錄所鍵入的內(nèi)容或鼠標操作結(jié)果,而且只能在相同的操作環(huán)境里。例如:欲重復頻率測試的話,不可在[F10 Options]的選項環(huán)境里執(zhí)行在[F1 Freq.resp]里記錄的頻率響應(yīng)測試內(nèi)容。
下列三項是可以記錄的:
資訊窗里的文字。
重復模式里,停止scope。
重復模式里,停止訊號產(chǎn)生。
離開DAAS之后,所有[宏記錄]依然存在。
選項
[F10 Options]是選項按鍵,用于設(shè)定各種測試的系統(tǒng)參數(shù)。按[F10 Options]即出現(xiàn)以下之書面:
各種設(shè)定如下:
[F1]
除了設(shè)定各個測試選項里的電平以外,還設(shè)定[Out插孔]輸出電平(亦即衰減)范圍為0至90dB。
[F2]
設(shè)定[阻抗測試]與[Thiele Small]參數(shù)測試之輸出電平(亦即衰減),范圍為0至90dB。
[F3]
頻率響應(yīng)曲線與阻抗曲線之輸出格式有以下四類:
AudioCAD:
副檔名.AMP之[頻率響應(yīng)曲線]。
副檔名.PHA之[頻率相位曲線]。
副檔名.IMP之[阻抗曲線]
副檔名.PHE之[阻抗相位曲線]。
CALSOD:
副檔名.SPL之[頻率響應(yīng)曲線]。
副檔名.IMP之[阻抗曲線]。
Akabak:
副檔名.AKD之[頻率響應(yīng)曲線]。
副檔名.IMP之[阻抗曲線]。
資料庫:
以.DBF或.FRQ為副檔名。
[F4]
起用或關(guān)閉訊息聲與警告聲。
[F5]
利用RAM記憶體暫時儲存。當使用此功能之際,DAAS使用512K。如果記憶體不足的話,可關(guān)閉此功能,把資料暫存于硬盤上。
[F6]
改變系統(tǒng)取樣率。內(nèi)定取樣率為48KHZ,其頻率解析度最低可至5HZ,熒幕顯示范圍從20HZ到20KHZ。按[F6]使取樣頻率降為6KHZ,可提高較低頻率范圍之解析度,其解析度可至0.59HZ,熒幕范圍從10HZ至2KHZ。當取樣率降低之后,所有測試訊號頻率均降低八倍。取樣率亦可選為64KHZ,此時測試頻率范圍為20HZ至30KHZ.
[F7]
當輸入電平超出負荷之際,會有警告聲,且[訊息盒]亦出現(xiàn)警示。按[F7]會配合此狀況而使熒幕書面閃爍。
[F8]
用于設(shè)定輸出元件:
9與24針矩陣式列印機(Epson兼容)。
Hp系列各種打印機(或兼容機種)。
輸出為黑白的PCX檔案。
[F9]
RS232串行口數(shù)據(jù)輸出控制。
[↑F2]
供[頻率響應(yīng)]與[阻抗測試]之選項(詳見9-1節(jié))。
[↑F3]
設(shè)定熒幕書面之色彩與自動歇息之選項(詳見9-3節(jié))。
[<, /SPAN>↑F4]
設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)之選項(詳見9-4節(jié))。
[ESC]
按[ESC]鍵離開選項表。
于離開DAAS之際,所有設(shè)定均自動儲存。
9-1.頻率響應(yīng)測試參數(shù)設(shè)定
在此書面里,可以設(shè)定[頻率響應(yīng)測試]之各種參數(shù)及相關(guān)的功能。
[F1]
頻率曲線有五種刻度可供選擇:
dBPa/V(dB Pascal/Volt,1Pa=10ubar)。
dBSPL/V(dBSPL=dB relative 20 uPa,(1Pa=94dBSPL)。
dBSPL/2.83V修正至
dBSPL/
dBSPL/Xm/Xw/X Ohm
設(shè)定為dBSPL/2.83V時,自動設(shè)定距離。如果距離超過
[F2]
頻率響應(yīng)曲線自動平滑。
[F3]
在[聲音特性](acoustic)測試里,設(shè)定延遲補償,不論自動或手動。
[F4]
瀑布頻譜之顯示范圍(從1.7至13.3Milliseconds)。
[F5]
瀑布頻譜之較低頻率顯示范圍(從200HZ至2000HZ)。
[F6]
瀑布頻譜之線條數(shù):選用48、60或72。
[F7]
刪除回音點。通常用于消除室內(nèi)反射音。當同一房間經(jīng)常使用之際,此設(shè)定非常有用,可以把以知的室內(nèi)反射音消除掉。內(nèi)定為3.5Milliseconds左右。
[F8]
設(shè)定[聲音速度]。由于音速隨著氣壓、濕度與氣溫的不同而改變,測試距離(受測物件與麥克風之間的距離)需要輸入正確音速,才能獲得精確值。內(nèi)定音速為
[F9]
改變線條格式,由其在使用單色顯示屏時,提高辯別效果。
[F10]
設(shè)定自動極性判別之頻率。
[F12]
在品管功能設(shè)定里,如果所測得的曲線超過或者低于設(shè)定曲線之誤差容許度時,系統(tǒng)會自動提示“GO”或“NOGO”,此誤差容許度由使用者設(shè)定。
[↑F2]
設(shè)定快速重測功能之自動測試次數(shù),例如設(shè)定為“5”,當按下快速重測鍵時系統(tǒng)會連續(xù)測試5次。
[F3]
設(shè)定靈敏度取樣頻率點,最多可讀取十個取樣頻率且取樣頻率不超過10KHZ。
9-3.設(shè)定熒幕書面色彩與自動歇息
按[F11]即出現(xiàn)設(shè)定熒幕書面色彩與自動歇息之各種選項。此時按[F11]可以啟用預設(shè)的三項設(shè)定(適用與液晶顯示)。按[F12]設(shè)定書面自動歇息之延遲時間。
有63種顏色可用。在單色模式里,以灰階呈現(xiàn),因此有些灰色看似重復。
如下圖所示:
9-4.設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)
特別注意!
系統(tǒng)設(shè)定是評監(jiān)運算的關(guān)鍵所在,任意改變極可能造成負面的影響,包括耗費更多的時間、結(jié)果錯誤、誤差擴大、甚至系統(tǒng)死機等!!
所有系統(tǒng)設(shè)定均由制造者最佳化處理而成,唯有在進行特殊之應(yīng)用以及由完全熟悉數(shù)字訊號評監(jiān)技術(shù)的行家才適宜更改之。
每一選項說明如下:
[F1]
選擇[頻率響應(yīng)測試]之視窗,RMS平均值、與重疊運算方式。(注:如果選用PNCHIRP.DAT測試訊號的話,這些選項是固定的)
[F2]
選擇[阻抗測試]之視窗,RMS平均值、與重疊運算方式。(注:如果選用CHIRP.DAT測試訊號的話,這些選項是固定的)
[F5]
選擇[諧波失真測試]之視窗。內(nèi)定為KAISER,亦可選用SOUARE或FLATTOP。
[F6]
選擇[互調(diào)失真測試]之視窗。內(nèi)定為KAISER,亦可選用SOUARE或FLATTOP。
[F7]
設(shè)定麥克風靈敏度。內(nèi)定值有±2Pa與±8Pa兩種。
可選擇范圍:±1Pa、±4Pa,±2Pa與±8Pa,±4Pa與±16Pa。
特別注意:
一旦改變此設(shè)定,所用之麥克風必須重新校準過,而且要重新設(shè)定麥克風前級擴大機(詳見9-5節(jié):校準)。
[F8]
測試訊號開始(于時間訊號視窗T=0)與分析開始之間的等待時間(包括所有失真測試與頻譜分析)。內(nèi)定于:2048點=43ms。
[F9]
變更ADC/DAC卡之地址范圍。內(nèi)定地址為358H至35FH。如果此地址與其它擴充卡之地址沖突的話,可以變更DAAS卡之[跨接器](Jumper)設(shè)定。
注意:
如果沒有遵照下列之設(shè)定方式,注定會造成系統(tǒng)死機!!
可變更的地址范圍如下:
1D8H-1DFH,Jumper設(shè)定:J1…J8=00011010
2D8H-2DFH,Jumper設(shè)定:J1…J8=00110010
320H-327H,Jumper設(shè)定:J1…J8=11000111
350H-357H,Jumper設(shè)定:J1…J8=10010011
358H-35FH,Jumper設(shè)定:J1…J8=10010010
表示用Jumper跨接,[0]表示不用Jumper跨接。
[F10]
于所有聲音測試里,在測試訊號開始(時間訊號窗T=0)與分析開始之前的額外等待時間。
內(nèi)定:無。(只有某些特定的ADC/DAC卡才需要改變此項設(shè)定)
[F11]
ADC/DAC轉(zhuǎn)換器之數(shù)字濾波器延遲補償。
9-5.校準
所有輸入電平必須預先校準,尤其是麥克風輸入。執(zhí)行校準之際,應(yīng)該利用已有固定訊號電平的校準器(例如94dBSPL或Paeff)。先執(zhí)行電平測試,然后與校準器之電平比較,如果彼此有差異的話,則必需適當調(diào)整擴大機之音量旋鈕。
如果有必要調(diào)整的話,必需取出DAAS卡,調(diào)整其微調(diào)器(如下圖所示)。
10.DAAS
10-1.ADC-/DAC-卡
功能: PC擴充卡,石英控制,[模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器]與[數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器],以及 輸入與輸出放大器。
輸入: 電性(線性):±0.20V、±2.0V、±20V,軟體可切換
輸入阻抗100K Ohm
麥克風輸入:100mV,Phantom電源8V。
電阻8.2Ohm。輸入靈敏度來自DAAS
麥克風:±2Pa與±8Pa,軟體可切換
最大電壓:2Vss
輸出: 輸出電阻<10 Ohm,最小負載:600 Ohm,
輸出電平至6Vpp,軟體可控制,每階1.5dB,可達90dB衰減
取樣率: 48KHZ與6KHZ
地址范圍: 358 Hex至
接口: [Line輸入]、[Out輸出]與[Mic麥克風]
溫度與濕度:使用中:+17°至+
儲藏溫度: 0°至+
預熱時間: 大約15分鐘即可達到所需之準確度。
麥克風: 壓敏式
直徑:
頻率范圍:20HZ至20KHZ
誤差容許度:±2dB(20HZ至20KHZ)
精度: 不可測(理論值在0.0015%以下)
10-2.DAAS
功能形式: FFT分析儀
FFT長度: 512至4096點
計算時間: FFT4096點:0.35秒
FFT1024點:0.08秒
(依據(jù)386/33個人電腦在HANN視窗下之測試)
解析度: 頻率與阻抗可至0.59HZ
評監(jiān)視窗: SQUARE(UNIFORM),
HANN(或HANNING),
BLACKMAN,
KAISER(B=10.056),或
FLAT TOP
重疊: 0%至50%
分析: 詳見1-1節(jié)
訊號: DAAS
訊號格式: 16位元線性編碼:范圍±32764,INTEL格式(先是低位元組)
圖形書面: SVGA:1024×768像素,彩色可變換
SVGA:800×600像素,彩色可變換
VGA:640×480像素,彩色可變換
EGA:640×350像素,彩色可變換
10-3.最低系統(tǒng)需求
IBM-AT 486/586或相容型號個人電腦(最好是INTEL之PentiumⅡ或Pentium Ⅲ系列個人電腦)
VGA/SVGA顯示卡
Windows 3.1、Windows 95、Windows 98環(huán)境
Microsoft鼠標或其它相容型鼠標(非必需,但方便工作)。
硬盤空間1GB以上
3.5英寸軟盤驅(qū)動器
16MB RAM或者32MB RAM
數(shù)學計算器(FPU)(但非必需)
11.有關(guān)安全使用之重要事項
依據(jù)DAAS
輸出插孔不可施予任何電壓。
接插或拔離訊號線之前,一定要關(guān)閉電腦的電源。
不要使用橋接的功率放大器。
注意靜電,以免造成損害。
DAAS插孔應(yīng)該保持干凈,可定期使用潔凈劑清潔,但不可使用任何帶有侵蝕性的清潔劑。
久用之后,DAAS卡可能受灰塵影響而導至誤差產(chǎn)生。應(yīng)該定期使用軟刷輕輕掃去積塵。不要用抹布擦拭,以免其累積之靜電傷及元件。
DAAS卡出廠時所設(shè)定的地址為358 Hex至
12.有關(guān)DAAS在測試時的注意事項
正如前文所言,DAAS的性能已高于常用的測試儀器。但作為聲學測試來說,目前,還沒有哪一家無響室的測試結(jié)果是絕對的。環(huán)境對測試的制約是無可避免的。雖然您不需要建造一個昂貴的標準無響室,但為DAAS
在作頻響測試前,DAAS
在測試放大器、分頻器時,其輸出端應(yīng)接有假負載。
在對麥克風測試時,被測麥克風頭與參考麥克風頭應(yīng)放在同一位置。
聲學測試,信號音壓應(yīng)高于噪訊音壓。其兩者相差幅度越大結(jié)果準確性就越高。
對于狹小、反射強烈的測試環(huán)境,麥克風與被測揚聲器的距離不宜過遠。
在聲性或電性測試里,請注意在[Input Select]里選擇選項,同時注意DAAS所提示的信號強度不宜過大或過小。
13.DAAS
DAAS
為支持DAAS
必須配備至少486DX等級的個人電腦。(建議:欲使DAAS
在[頻率響應(yīng)測試]里,欲使Y軸顯示范圍放大或縮小,先按[F8]然后按[F4],即可選擇所需Y軸顯示范圍值;欲使X軸顯示范圍放大或縮小,同樣在[F8]選項里,選擇[F1]或[F3]即可。
欲讀取頻響曲線上任意一點數(shù)值,只需按鼠標右鍵移至曲線上欲知的那一點即可。
DAAS
欲改變自動讀取頻響曲線上特定點的頻率,可在主菜單[F10]中選擇[F9],再修改[F11]頻率值。如此在每次測試之際,會自動在屏幕畫面上方出現(xiàn)該頻率點之靈敏度。
DAAS
DAAS
上下限曲線(mask lines)可利用鼠標繪出,而且可以儲存或重新載入。使用[ASCⅡ文書編輯命令](如DOS的Edit命令)即可改變上下限曲線內(nèi)容。頻響上下限曲線檔案的名稱為[????.MH];阻抗上下限曲線檔案的名稱為[????.MZ]。注意:不要改變檔案內(nèi)關(guān)鍵字,也不可改變數(shù)字所在相對位置。
改變頻率響應(yīng)曲線為上下限曲線的步驟如下:在頻率響應(yīng)菜單內(nèi),先選擇[F10 Function],再按[F1 Exprot],為原來頻響曲線起一個上下限曲線的基準線名。然后還是從[F10 Function]內(nèi)選[F3],按[Improt Mask Lines]。找到基準線名,鍵入所要上移或下移的數(shù)值。
注意:如果是下限,在數(shù)字前加一,不變更的話,鍵入0(單位為dB)。
DAAS
DAAS
欲同時顯示頻響曲線與阻抗曲線,首先執(zhí)行阻抗測試,調(diào)整Y軸顯示范圍。然后回到主菜單,移去阻抗測試線,開始執(zhí)行頻響測試,此一步驟完成后,在頻響菜單[F10]內(nèi)選擇[F5],重新直接執(zhí)行阻抗測試(無需再作阻抗基準測試)。此時,阻抗曲線與頻響曲線同時顯示于同一畫面上。
DAAS
在評估諧波失真時,DAAS
麥克風的比較:首先在DAAS
例如:-5
3
(必須占用兩行)如此在每一次[聲性-聲性]曲線測試里(如揚聲器比較),會自動在曲線上加入這兩個修正值(修正值會出現(xiàn)在畫面上方)。
DAAS
為了使使用DAAS進一步簡單化,DAAS
在圖形界面內(nèi),按鼠標左鍵即可在該處鍵入您所要加入的注釋。
在示波器功能內(nèi),如欲選擇音頻范圍內(nèi)的正弦波或方波,在[Test Signal]內(nèi)先鍵入[new]字母,再選擇[F1]正弦波或[F2]方波。
頻響曲線平滑功能(1/3 Octave)開關(guān)鍵設(shè)置在主菜單[F10]>[F9]>[F2]中。
DAAS
品管功能中,字符的大小及字母本身均可改變,只需用ASCⅡ文書編輯程式打開及修改DAAS
上述之說明以及所列之規(guī)格有可能變動,恕不另行通知。
?1990,2004 Enigma & adm engineering