Lyssna, Prova & mäta ljud
Hålla koll på ljudet 2

INDEX
  • Inledning
  • Senast uppdaterat
    - Mätpanel
    - Dator / Hårdvara / Mjukvara
    - Oscilloskop Velleman PCSGU250
    - Signalgenerator PHILIPS PM-5110
    - Digital oscilloskop UNI-T UTD2052CL
    - Uteffekt
    - Signal / Brus förhållande (SNR)
  • Budget
  • Referenser


  • Testa mera: 'Håll koll på ljudet 1'
  • Testa mera: 'Håll koll på ljudet 2'
  • Testa mera: 'Håll koll på ljudet 3'
  • Inledning
    Här kommer fortsättningen på 'Testa och mäta ljud 1' - Under våren / sommaren 2012 har jag förnyat min test utrustning lite, här följer en beskrivning på utrustningen och hur jag använder den.

    Tanken är att vi med mätutrustningen ska kunna mäta bl.a. följande: Frekvensrespons i förstärkare / Högtalare och delningsfilter. Distortion och signal / brus förhållande i förstärkarsteg, effekt i slutsteg m.m.

    Det är som vanligt även viktigt att kostnaderna kan hållas nere så långt det är möjligt, samtidigt som kvalite / funktion hålls på en tillfredställande nivå.


    Testplatsen 2012.10.26


    Senast uppdaterat
    2013.09.30 Har skaffat en dirtortions mätare '
    HAMEG HM-8027' - Missade tyvärr den tillhörande låg distortions generatorn HM-8037 - Använder i stället två fasta / sepparata låg distortions generatorer.


    HAMEG HM-8027 / Låg distortions generator 10KHz / 1KHz



    2013.06.23 Tillverkar en 'dummy load' med en hörlurs utgång. Tanken är att man ska kunna lyssna på utsignalen via ett par någorlunda känsliga hörlurar, känslighet ska helst vara >100dB.


    Hörlurs dummy, ovansida / undersida

    Tanken är att kunna lyssna efter 'missljud' som t.ex. Rör mikrofoni, nät brum,- samt brus och skrap i största allmänhet.


    Hörlurs dummy load med anslutningskablar / 'In action' på en MENG Mini L4

    Kretsen är riktigt enkel, använde 7x 68ohm Kolmotstånd per kanal (DALE 2W/5%) som kostlast (Dummy Load) - Det ger en last på 9,71ohm. Hörlurarna (Hörlurs uttaget) är kopplade som en spänningsderare i serie med ett 150ohm 2W kolmotstånd. Jord till lurarna är kopplade med en 2.2uF/100V polyester kondensator från högtalar minus på respektive kanal. Syftet med kondensatorerna är att inte koppla ihop respektive högtalar minus likströms mässigt. En del integrerade slutsteg t.ex. Tripath TA2020 upfattar ihop kopplade kanal minus som kortsslutning och går i skyddsläge (Fault).

    2013.03.03 Har även modifierat lite i våran 'referens' förstärkare, det är en 'Renkforce E-SA9' - Har modifierat med bl.a. guldpläterade högtalar terminaler och bättre filter kondensatorer.


    Mät-panel framsida / baksida

    2013.03.03 Byter ut signal kablarna, 'lakrits-snören' byts ut till för 'KTV' koaxial kabel (Vanlig vit 75ohm tv-antenn kabel) - Tillverkar även nya 'jumper' kablar av 2st 50cm långa RG-62 kablar.


    Mät-panel framsida / baksida

    Jumper kablarna används för kors koppling av in / ut signal via rca kontakterna till höger på panelen. Kulo-dosan med högtalar anslutningar ovanför mät panelen används för inkoppling till vår monitor högtalare 2x 'Dynavoice S-5'

    2012.10.26 Hämtade ut ett paket med oscilloskopet idag. Packar upp och provstartar, tillverkar en liten hylla att ställa upp den på. Provar vidare under kvällen. Använder min signalgenerator PHILIPS PM-5110 som signalkälla när vi testar oscilloskopet.


    Automat mätning / Närbild

    Oscilloskopet fungerar som tänkt och är väldigt lätt att använda- UTD2052CL kan automatiskt mäta upp till 18 olika mätvärden i realtid, bl.a. Frekvens / Stig & fall tider / Vpp & Amplitud / Vrms m.m. - Man kan även 'dumpa' skärm bilder och mätvärden till ett USB-Minne.

    Enda minus hittils är att den interna fläkten låter rätt högt och lite problem att få PC programvaran att fungera.


    Uppstart / Testsignal

    - Användar manual för UNI-T UTD 2000/3000 Serien
    - Manual till styr/kontroll programvara för UNI-T UTD 2000 Serien


    Uni-T UTD2052CL med tillbehör / Packar upp

    2012.10.21 Beställde ett oscilloskop 'Uni-T UTD2052CL' från Kjell.com[L1] - Oscilloskopet ska ersätta ett gammalt PHILIPS PM3212 som jag har haft på 'långlån' - PHILIPS oscilloskopet har lite problem med glapp i en del brytare så det är dax att skaffa något bättre och modernare.


    Uni-T UTD2052CL / PHILIPS PM3212

    Tekniska data 'Uni-T UTD2052CL'
    ============================================================
     Type ....................... Digitalt oscilloskop    
     Bandwidth .................. 50MHz
     Sample rate ................ 500MSa/s
     Equivalent Sampling Range .. 50GS/s
     Horizontal Scale ........... 5ns/div ~ 50s/div at 1~2~5 increment
     Rise time .................. =7ns
     ±5% DC Gain Accuracy (1mV/div~2mV/div)
     ±4% DC Gain Accuracy (5mV/div)
     ±3% DC Gain Accuracy (10mV/div~50mV/div)
     Channels ................... Dual
     Trigger Modes .............. Edge, Pulse, Alternate
     Operating Temperature ...... 0°C ~ +40°C
     Storage Temperature ........ -20°C ~ +60°C
     Std Mätprob ................ 1:1 / 1:10
     Maximum input Voltage ...... 400 V(DC + AC Peak)
     Input Impedance ............ 1MO±2% in parallel with 20±3pF
     Vertical Sensitivity ....... 1mV ~ 20V/div
     Memory Depth ............... 2x 600k
     Time-Based Range ........... 5ns ~ 50s/div 
     Display .................... 7 inch Color TFT LCD (800x480)
     Power Consumption .......... <30 Watts
     Power Requirement .......... 100 - 240 VAC @ 45-440Hz 
     Dimensions ................. 306mm x 147mm x 122mm 
     Weight ..................... 5 lb / 2.2 kg 
     - Add, Subtract, Multiply, Divide, and FFT
     - Built-in 6 digit Frequency Counter
     - Multi-language display: English, French, Spanish, 
       Portuguese, Chinese (Trad. & Simplified)
     - CE Rated
     - CAT II 300V
     - EN:61010-1
     
     http://www.uni-trend.com/UTD2052CL.html
    

    Mätpanel
    Tillverkar en 'Mätpanel' för att underlätta mätningar / test av olika utrustningar. Panelen består av en 5mm tjock aluminiumpanel som monteras på väggen framför arbetsplatsen.


    Mätpanelen i en första test - Provkör ljud in/ut


    Mätpanelen i en första test - Provkör ljud in/ut

    På mätpanelen fins föjande in / utgångar:
    - Högtalar ingång (Dummy load) 4 & 8 ohm / 100W (Två kanaler)
    - Dator utgång / Lågnivå (Stereo LINE OUT)
    - Dator ingång / Lågnivå (Stereo LINE IN)
    - Dator ingång / Mätingång (Mik IN)
    - Ljud ingång / Lågnivå (Stereo LINE IN)(Test förstärkare)

    I Mätpanelen sitter bl.a. en bunt ryska kolmotstånd 51ohm/10W per styck, dom ska fungera som konstlast (Dummyload) vid effektmätning och felsökning på förstärkarens utgångs-steg. Motstånden parallelkopplas för att simulera last vid 8,6ohm (51/6) och 4,63ohm (51/11). Konstlasten borde kunna klara ca. 60W vid 8,6 ohm och 110W vid 4,6ohm - Motstånden är rent resistiva (Ej induktiva). (Storlek på mätpanelen är: 200mm Höjd / 310mm Bredd / 70mm Djup)


    Motstånden till 'dummy' load / Provkör ljud in/ut

    Dator / Hårdvara / Mjukvara
    Använder en helt vanlig PC dator med WindowsXP (Pro) operativsystem. Då vi även använder programvaran 'RoMac Digital Audio Distortion Meter'[L2] så föll valet av ljudkort på 'Creative Audigy 2' som programvaran är utvecklad för.


    Distortions analys (THD)

    Vi kör även programvaran 'TrueRTA'[L3] vid t.ex. analys av delnings filter (Spektrum analys)


    Frekvens svep med TrueRTA

    Velleman PCSGU250
    Det här är ett datoranslutet oscilloskop / funktionsgenerator och spectrum analysator i ett. Instrumentet ansluts till dator via USB-Port. Inhandlat hos kjell.com[L1] (Butik i Luleå) 2012.06.21


    Provar 'Velleman PCSGU250' flerfunktions instrument

    Tekniska data 'Velleman PCSGU250'
    ============================================================
     Type ................. oscilloskop / funktions / spectrum analysator
     Bandbredd ............ 12 MHz
     Samplingsfrekvens .... 25 MHz.
     Stigtid .............. 200 ns
     Mät ingångar ......... 2 kanaler 2x BNC
     Signal utgång ........ 1x BNC
     Dator anslutning ..... USB1.1/2.0
     Funktionsgenerator ... Sinus-, fyrkants- och triangelvågor
                            + Editor för egna vågformer)
    						+ Frekvens svep)
     Storlek .............. 205x55x175 mm
     Strömförsörjning ..... 230 V
     Inkl. Mätprob ........ 1:1 / 1:10
     
    Detaljerade tekniska data: http://www.velleman.eu
    

    Signalgenerator PHILIPS PM-5110
    Använder en gammal PHILIPS signalgenerator som referens mätning (Kontroll) av mätdata. Saknar tekniska data och manual för instrumentet.


    Signalgenerator PHILIPS PM-5110

    Tekniska data 'PHILIPS PM-5110'
    ============================================================
     Type ................. Signalgenerator
    
    

    Uteffekt
    När man nu ställt in sin förstärkare som man önskar och allt fungerar som man vill kan det vara intressant att veta vilken (Max) effekt som förstärkaren kan prestera.

    Med en enkel 'test' uppställning kan man få svar på detta. Anslut en 'konstlast' men känd resistiv last (R = 4, 8, eller 16ohm) på förstärkarens högtalar utgång. Det är inte nödvändigt att konstlasten tål jätte effekt, men det bör tåla minst ca. 60-70% av den förväntade uteffekten under kortare tid¹. Jag brukar seriekoppla ett par vanliga 40-60W glödlampor. (Billigt och bra)

    Koppla in en signalkälla som kan leverera ren sinusvåg = Tongenerator / Funktionsgenerator eller din dator med programvara 'NCH Tone generator'.

    Koppla in ett oscilloskop över konstlasten för att se ut signalens form och för att avläsa dess topp till topp värde (Utt).

    Notera! Genomför och ansluta mätningen utan onödig tidsfördröjning. 1. Mät: Starta upp din 'skapelse', lägg på in signal till förstärkaren, öka in signalen och kontrollera ut signalen på osilloskopen samtidigt, öka in signalen till du ser att sinus vågen på ut signalens 'klipper' tydligt, minska in signalen till den nivå när 'klippning' upphör. Avläs utsignalens topp till topp värde (Utt). Avsluta mätningen genom att avlägsna / minska in signalen till noll(0).

    2. Beräkna: Man kan nu beräkna förstärkarens uteffekt, men för att göra detta måste man omvandla det uppmätta topp till topp värde (Utt) till effektiv värde (Urms)

  • Omvandla (Formel) Urms = (Utt/2) /  2 

  • Beräkna effekten (Formel) P = Urms² / R

    Exempel: Avläst topp till topp värde är 36,4 volt = Utt
    1. Räkna om topp till topp värde till toppvärde (Utt / 2 = Ut) ger 18,2 V = Ut
    2. Räkna om toppvärde till effektivvärde, delat 18,2 med roten ur 2 (1,1412) = 15,94 volt = Urms
    3. Räkna ut effekten enl. formel ovan: 15,94 x 15,94 / 8 = 31,76 Wrms

    Anm¹ Notera att effekt mätningen normalt pågår under kortast möjliga tid.

    Signal / Brus förhållande
    För att få fram ett värde för signal / brus förhållandet i en förstärkare måste man först mäta t.ex. top till topp värden (Upp) vid förslagsvis max effekt uttag (enl. tidigare effekt mätning) och förstärkarens egenbrus (Utan in signal) med samma inställningar på förstärkaren.

    Vi använder 'vitt-Brus' som i praktiken omfattar alla frekvenser inom DIN audioband (Enl. DIN 45405) - Resulterande värde bör då motsvarar normerna för SNR 'A-vägt' (enl. DIN 45633, IEC 179)

    Filer med test-signal (vitt brus) kan bl.a. hämtat från
    Ljudtekniska Sällskapet [R7] (LTS) - Eller här: dantimax.dk/testwavs/

    Beräknar SNR enl. formel: SNRdB = 10 * log10 * ((PSignal + PBrus)/PBrus)

    Om förhållandet mellan värden för signal / brus är större än 10ggr kan man förenkla formeln till: SNRdB = 10 * log10 * (PSignal / PBrus)

    Budget
    Det är som vanligt även viktigt att kostnaderna kan hållas nere så långt det är möjligt, samtidigt som kvalite / funktion hålls på en tillfredställande nivå.

    Kostnader t.o.m. 2012.10.26
    ============================================================
    Flerfunktions instrument Velleman PCSGU250 ............ 1695.00 [L1]
    Oscilloskop Uni-T UTD2052CL ........................... 2995.00 [L1]
    Motstånd för 'dummyload' ............................... 770.00
    Högtalar terminaler för 'dummyload' ..................... 89.70 [L5]
    Schassi Phono kontakter 4par ............................ 55.00
    Skruv/Plåt/Träsidor/Handtag till panel .................. 50.00 
    RoMac Distortion meter (SW-Lic) ........................ 216.00 [L2] (us$29.95)
    Ljudkort 'Creative Audigy 2' (bulk inkl. frakt)......... 292.00 [L4]
    ============================================================
    Summa                                                   6162.70
    

    Till index / top

    Länkar / Referenser
    Honors to the brains behind - 'Äras den som äras bör' - som talesättet säger. Som vanligt så är det inte jag som kommit på allt detta. Här hittar ni länkar till referenser och leverantörer.

    [L1] http://www.kjell.com
    [L2] http://www.romacsoftware.com/MeterDefault.asp
    [L3] http://www.trueaudio.com/rta_abt1.htm
    [L4] http://www.dustinhome.se
    [L5] Biltema.se

    [R1] http://www.pluggsajten.se/ljud/ljudtillwebben/digitaltljud.html
    [R4] http://www.vinylengine.com/
    [R5] http://en.wikipedia.org/wiki/Real_Time_Analyzer
    [R6]
    CarlssonPlanet.com
    [R7] Ljudtekniska Sällskapet (LTS)
    [R8] Signaturen essoterric (David Beard) bl.a. 'tube swapping' (YouTube.com)
    [R9] http://www.recordandplay.org/signaltonoiseratio.html - Mäta signal / Brus förhållanden.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio


    Go Back!


    ©2010 SM2YER Goran