Объективные измерения вопросы, ответы, пожелания

[noname1 43 7 Тракты]

И там и там, по 4.5 дБ Просто на акустических измерениях автоматическое выравнивание в относительных величинах, там 1.5 дБ "спрятались" на 1 кГц. Если выровнять акустические графики по 1 кГц, будет именно такая разница на НЧ.

[noname1 43 7 Тракты]

А вот так вот будут выглядеть графики.

[vitamir 3]

romanrex

Да, если выровнять по 1 кГц, будет очень близко к 4.5 дБ. И по поводу выходного сопротивления ушного усилителя для Naitive Instruments Audoi 2 DJ тоже согласен. И писал об этом двумя постами ранее . Вы для ковона D2+ или встроенного звука померяйте. Там выходной импеданс усилителя гораздо нелинейнее.

[Mehr 0]

Поднимите мне веки, не вижу. В упор не вижу разницы в 4.5 дб на "акустической" АЧХ. Может, ослеп?

Видимо, да. Открываю веки:

 

 

Разница между 90 Гц и 1 кГц электрической АЧХ у 0 Ом выхода 0 дБ. Разница акустическая ~4 дБ (90 Гц ниже). Разница между 90 Гц и 1 кГц электрической АЧХ у выхода D1 ~4.5 дБ. Разница акустическая ~0.5 дБ (90 Гц выше). Итого: электрическая разница равна 4.5 дБ, акустическая разница равна 4+0.5=4.5 дБ. Проверяйте.

[Mehr 0]

Упс, уже договорились...

[vitamir 3]

Mehr

Круто. Разница между графиками около 0.5 дБ. Это и есть в нашем случае реальная разница между электрическим и акустическим измерениями. Но, повторяю, в рассматриваемом Вами случае график выходного импеданса ушного усилителя D2 очень похож на тот, что привел romanrex двумя постами выше. Это очень распространенный на практике случай. Это случай соответствия усилителя нагрузке, работы его на линейном участке выходного импеданса.

[Mehr 0]

Разница между графиками около 0.5 дБ. Это и есть в нашем случае реальная разница между электрическим и акустическим измерениями.

Разница между какими графиками? Разницы между электрическими и акустическими измерениями в моем случае нет. Один в один все. Электрический подъем - акустический подъем (90 Гц), электрическая просадка - акустическая просадка (1 кГц), Нет ни просадки ни подъема на электрической - нет на акустической (20 кГц). И даже цифры дБ совпадают.

[vitamir 3]

Mehr

На 90 Гц там чуть меньше 4 дБ. Но не суть, будем считать точность достаточной в случае постоянного по величине значения выходного импеданса усилителя. Измерения портативных устройств, в частности и те, что я приводил несколькими страницами ранее, говорят о том, что выходной импеданс их ушных усилителей может быть отличным от линейного на частотах сравнимых с диапазоном проявления основного резонанса капюля и это приведет к отклонениям, к появлению заметной разницы при сравнении по точкам. Тоже самое будет наблюдаться и при перегрузке усилителя по току. В Вашем случае этого нет.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Измерения портативных устройств, в частности и те, что я приводил несколькими страницами ранее, говорят о том, что выходной импеданс их ушных усилителей может быть отличным от линейного на частотах сравнимых с диапазоном проявления основного резонанса капюля и это приведет к отклонениям, к появлению заметной разницы при сравнении по точкам. Тоже самое будет наблюдаться и при перегрузке усилителя по току.

С этим никто и не спорил Если выходное сопротивление не является прямой, нужно поставлять разные значения для разных частот.

 

Для Cowon D2+

 

Зная Rz наушников, можно посчитать отклонения.

[vitamir 3]

romanrex

Лично Вы с этим не спорили.

Подставлять вручную неудобно и громоздко.

И для этого необходимо знать значение выходного импеданса усилителя. Для этого его необходимо для начала измерять,

хотя бы при разных стандартных значениях величины сопротивления наушников (это будет семейство отличающихся друг от друга графиков), а потом умножить полученные графики на график импеданса наушников. Если подходить строго, правильно измерять выходной импеданс усилителя нагруженного на резистор сопротивлением, равным величине импеданса наушников на 1000 Гц. Либо оценить по измерениям выходного импеданса усилителя на разных сопротивлениях нагрузки парметры предложенной мной ранее модели замещения его импеданса и учесть это в рассчетах.

И все, универсальный калькулятор графиков АЧХ разных наушников с разными усилителями у Вас в кармане.

[noname1 43 7 Тракты]

Если подключить с Cowon D+ Sennheiser HD 595, то отклонения получим такие

 

Такой график к сожалению на данный момент - ручная работа, т.к. совмещаются два графика, где разное количество точек в каждом. Приходится пока вручную подставлять...

 

И все, универсальный калькулятор графиков АЧХ разных наушников с разными усилителями у Вас в кармане.

В этом направлении работа и идет

[vitamir 3]

romanrex

Вот я и говорю, присмотритесь, пожалуйста, к модели, предложенной мной несколько страниц назад.

Она позволяет измерять, при соответствующей методике, эквиваленты нелинейности импеданса усилителя с достаточной для аппроксимации точностью. Аналогично для модели импеданса наушников, возможен рассчет эквивалентов замещения нелинейности в области влияния резонанса капсюля в оформлении. Останется только подставить рассчитанные эквиваленты для конкретного усилителя и конкретных наушников в правильные формулы, описывающие взаимодействие усилителя с наушниками.

И ничего не прийдется подставлять вручную.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Проблема не в модели, а в том, что для измерения АЧХ наушников используется одно приложение, оно же используется и для измерения полного выходного сопротивления усилителя. А для Rz наушников используется другое приложение. В итоге у меня две таблицы данных, где количество парных значений разное. В одной таблице данные по частотам начинаются с 20, 21, 22, а в другой 20, 20.6, 21.3, 21.8, 22.3 и т.п. Нет возможности в excell сделать перемножение данных, просто скопировав в нужные места два столбца.

 

В интерактивной модели графики будут спокойно перемножаться, и можно будет выбирать связки усилителя как с прямой линией полного выходного сопротивления, так и реальный измеренный. Так же на усилитель будут и данные, какую максимальную амплитуду он выдать может, а отсюда можно будет видеть, какой SPL могут развить с ним наушники в теории (без учета перегрузки самих наушников).

[vitamir 3]

romanrex

Это понятно. Но Вам не обязательно мерять Rz с шагом 1 Гц. Из графика Rz в ARTA можно получить значения активного сопротивления и индуктивности катушки излучателя , а также эквиваленты гибкости, массы и добротности подвижной системы излучателя конкретных наушников. После подстановки в формулу, описывающую модель импеданса наушников, рассчитанное значение импеданса совпадет с измерянным с точностью, определяемой точностью измерений импеданса в ARTA. Аналогично для усилителя. Набор графиков выходного импеданса конкретного усилителя на разных сопротивлениях нагрузки позволяет рассчитать его эквивалентное активное сопротивление (постоянную и переменную части), эквивалентную емкость и эквивалентную индуктивность. Подстановка полученных значений в формулу, описывающую выходной импеданс усилителя, позволит рассчитать значение его выходного импеданса на любой частоте при любом сопротивлении нагрузки. Далье, рассчитанные значения импедансов позволят построить график АЧХ взаимодействия конкретного усилителя с конкретными наушниками. Останется только для страховки сравнить их с реально измерянными для конкретных связок усилитель+наушники.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

А как быть с наушниками, где не один динамик, а два или три? Или где вообще не известно, сколько динамиков используется, но по Rz видно, что он там не один? Как в формулу будут накладываться мелкие локальные резонансы?

[vitamir 3]

vitamir

А как быть с наушниками, где не один динамик, а два или три? Или где вообще не известно, сколько динамиков используется, но по Rz видно, что он там не один?

Если на графике Rz это видно, значит это поддается пересчету в эквивалентные параметры замещения, как и для основного резонанса капсюля. Ну, будет на схеме замещения не один, а три параллельных резонансных контура, например, эксель все пересчитает . То же касается неподавленных резонансов корпуса. Влияние манекена на практике учитывается в суммарном эквиваленте гибкости всвязи с основным резонансом капсюля. Это усложняет формулу, описывающую импеданс наушников, но не меняет результата. Остальное (то, что незаметно на графике Rz )для анализа количества мощности, переданной от усилителя к наушникам не существенно.

Дополнение: кусочно-линейной аппроксимации также никто не отменял. Если это окажется проще, можно описать драйверы многодрайверных наушников по отдельности и наложить их влияние.

Математический аппарат не сложнее формулы Томпсона для колебательного контура. И закон Ома для полной цепи.

Остальное - чистая арифметика.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Что-то подозрение, что не все так просто и легко, а вывод итоговой формулы потребует кучу ручной работы

[vitamir 3]

romanrex

Не больше, чем вручную аппроксимировать пару графиков.

Ручная работа будет состоять в правильном достаточно точном измерении Rz и снятии с его графика нескольких параметров в нескольких точках, а не в каждой, как Вы сегодня делаете.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Аппроксимацией и не занимаюсь, максимум для примера было сделано. Апроксимация двух графиков будет отдельно на автомате или через дополнительную программу, или еще как, но не вручную. Получение ряда чисел делает так же автоматом, просто в одном случае это 700 значений, а в другом где-то на сотню-полторы больше.

 

В вашем же случае мне нужно будет делать не один замер, а несколько . По времени гораздо затратнее .

[vitamir 3]

В вашем же случае мне нужно будет делать не один замер, а несколько . По времени гораздо затратнее .

Какие несколько замеров?

Замер один - график Rz в ARTA. С этого графика в четырех точках снимаются обе координаты (значение сопротивления и частота). остальное можно переложить на эксель. Даже поиск всех четырех точек можно переложить на эксель.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Но четыре точки надо ведь вручную выбирать? А иначе при не оптимальном выборе что мы там подставим-то? А если ексель может сам выбирать по определенным критериям, было бы интересно посмотреть на модель реализации...

[Mehr 0]

Почему LabAT замолчал, интересно? Неужели нечего подкинуть из практики? И объяснить, почему у меня, вопреки его словам, получилась совершенно прямая зависимость изменения "акустической" АЧХ от "электрической... В конце концов, 595-е (имеющиеся у LabAT) можно промерять и на других источниках...

 

Кстати, а мне тут в голову пришла мысль... А что если в цепь наушников последовательно влепить резистор на 100-200 Ом, увеличив тем самым активную составляющую их сопротивления? Горб по расчетам тогда практически пропадает...

[Mehr 0]

romanrex

Наткнулся тут на калькулятор. Взял из вашей, Роман, статьи данные по максимальной неискаженной мощности, выдаваемой на наушники звуковой картой Asus Xonar D2: 1.6 мВт на 1 кГц при 300 Ом нагрузки. Взял наушники Sennheiser HD 650. Подставляю измеренный на 1 кГц импеданс для этих наушников (320 Ом) и номинальную чувствительность 103 дБ. Подбираю в калькуляторе такой уровень напряжения, при котором при котором на выходе получится 1.6 мВт:

Уровень SPL при этом получается аж 105 Дб! Это при том, что уровень SPL выше 85 Дб уже портит слух при длительном прослушивании. Даже подставив значение пика импеданса в районе 100 Гц в 510 Ом, все равно получаем SPL в 105 Дб:

Так нафига мне эти десятки милливатт, если даже 1.6 мВт неискаженной мощности с выхода D2 на нагрузке в 300 Ом хватит, чтобы испортить мне слух?

Проверил все это так же и на таких высокоомных наушниках как Beyerdynamic DT 770 PRO (Beyerdynamic DT 880 PRO, Beyerdynamic DT 880 PRO) - цифры практически не отличаются:

Я что-то недопонимаю или делаю не так? Или калькулятор этот врет?

[noname1 43 7 Тракты]

Mehr

Во первых, у HD650 чувствительность не 103 дБ/мВт, а 103 дБ/В. По этому в ячейку dB/мВт нужно подставить такое число, что бы при Level(mV) равным 1000, в ячейке SPL получилось число 103. Опытным путем получается цифра - 98 дБ/мВт, что для этих конкретных наушников равно 103 дБ/В.

 

Данные, по влиянию уровня громкости на слух, а так же "смертельные дозы", актуальные для автолюбителей, любителей концертов и клубов, приводятся для акустики и без учета уровня искажений, воспринимаемого психоакустически. Это как говорить о необходимой четкости букв в книге и не говорить о том, что при высокой четкости и крупных размерах зрение быстро сядет, если книжку регулярно читать в транспорте, где странице перед глазами постоянно трясет и на получение информации глаз излишне напрягается. Т.е. на тихой громкости то же можно посадить слух, как и на более громкой наоборот не посадить.

 

Высокая мощность как правило не нужна, но и мощность как таковая у усилителя зависит от конкретного сопротивления. Толку от того, что для 16 Ом заявлено 40 мВт, если на 600 Ом это может быть всего 0,0001 мВт?

 

Данные к мощности как правило актуальны лишь для подсчетов, насколько хватит батарейки у устройства, реальные же данные стоит смотреть по отношению к выходному напряжению.

[Mehr 0]

Данные, по влиянию уровня громкости на слух, а так же "смертельные дозы", актуальные для автолюбителей, любителей концертов и клубов, приводятся для акустики и без учета уровня искажений, воспринимаемого психоакустически.

 

Слух выходит из строя физически, а не психоакустически. И зависит это от частоты, амплитуды и продолжительности воздействия звука. Причем здесь искажения? Аналогия со зрением здесь тоже не понятна. Слух не напрягается - он физически представляет из себя пассивную систему, в отличии от глаза.

 

Так же известен факт, что субъективно звук в наушниках может казаться тише, при этом вредное воздействие его совершенно такое же как и у АС (а в случае затычек даже выше). Поэтому продолжительно слушать музыку выше 90-95 я (вместе с медиками) считаю небезопасным и вредным.

 

the "safe" exposure at 91 dB(A) is only 2 hours (National Institute for Occupational Safety and Health, 1998)

 

Высокая мощность как правило не нужна, но и мощность как таковая у усилителя зависит от конкретного сопротивления. Толку от того, что для 16 Ом заявлено 40 мВт, если на 600 Ом это может быть всего 0,0001 мВт?

 

Судя по вашим тестам усилителей, даже самые слабенькие выходы дискретных ЗК не дают меньше 1.5 мВт на 300 Ом. Этого даже для Beyerdynamic DT 770 PRO должно хватить, чтобы получить на выходе безопасные ~90 Дб SPL (пересчитал, как вы сказали). Поправьте меня, если я ошибаюсь.