algo sobre medicion de parlantes

Mensaje publicado por Gabriel Amodeo el Mayo 09, 2005 a las 21:00:42:

Amigos, espero que este pequeño informe satisfaga la curiosidad de quienes desean investigar sobre el comportamiento electroacústico de los parlantes y las cajas.
Por supuesto que no se pretende de ninguna manera agotar el tema en estas pocas líneas, solo se busca brindar un breve informe orientativo, rescatado de algunos documentos publicados en la red y en varios libros, espero que les sea útil.
Un saludo...Gabriel.

Especialmente difícil puede resultar la medida de la respuesta en frecuencia, que es crucial en altavoces. Son sistemas tan poco lineales y con tantas resonancias propias que la curva es un auténtico sube-y-baja comparada con la de un amplificador o reproductor de CD. Resulta graciosa la obsesión, por otro lado muy respetable, de tener amplificadores o reproductores de CD con curvas "ultraplanas" con desviaciones inferiores a 0.1 dB, cuando en un altavoz vamos a tener variaciones de 3 o 4 dB en numerosos puntos de su curva de respuesta.

Para la medida doméstica de la respuesta en frecuencia, además de un buen micrófono, hay que tener un software especializado que sea capaz de rechazar el sonido reflejado y quedarse con la radiación directa. Tenemos por ejemplo el software JustMLS (integrado en el programa LspCAD), o el conocido MLSSA ( que requiere un hardware especifico y caro). El que se decida, deberá seguir paso a paso los tutoriales que explican el uso de estos programas, no es una cosa que se explique en unas pocas líneas. Que nadie intente esta medida con un soft como el SpectraLab, estará muy influenciada por las reflexiones de la habitación.

La respuesta polar, es también muy importante. Se mide haciendo girar el altavoz con respecto al micrófono. Se conoce así la respuesta en frecuencia en función del ángulo. La variación es extremadamente fuerte en casi todos los casos.

La THD, IM o TIM se pueden medir con el SpectraLab. El micro deberá estar bastante próximo, quizás a medio metro o menos, para rechazar mejor el ruido. Y verificar que el micrófono no está siendo saturado.

En un sistema de 2 vías puede ser interesante medir las prestaciones por separado, bien desconectando el altavoz que no se quiera medir, o bien usando señales de test que sepamos que caen dentro del margen del altavoz bajo análisis.Aunque también será importante medir ambas vias simultaneamente, para verificar su comportamiento en el cruce de frecuencias del divisor.

Podemos medir, por ejemplo, la IM a 60 y 1000 Hz, para verificar el woofer. Y la IM a 14 y 15Khz para medir el tweeter. Obviamente, la IM a 60Hz / 7000 Hz tambien es interesante. O cualquier otra combinación de tonos.

En altavoces no hay que presuponer la "linealidad de la medida", tal como se hace en dispositivos electrónicos. Es decir, la ausencia de THD a 500 y 900 Hz no nos garantiza que a 760 Hz tampoco haya mucha THD. Quizás justo en ese entorno de frecuencias haya un fenómeno de resonancia mecánica .... Por tanto, más que nunca son importantes las gráficas extendidas en frecuencia de la THD o la IM. Para la IM se puede jugar con diferentes tonos. O bien usar la señal multitono de la que ya se ha hablado, que puede manifestar diversos problemas. De nuevo, más que nunca, la amplitud de la señal es muy importante. No es lo mismo medir a 1W de potencia de entrada que a 15W. La verdad es que no sé cúal puede ser un nivel adecuado. Quizás el equivalente a 94 dBPa a 1, por poner un número bastante conocido, sea un nivel adecuado. Debe ser representativo del nivel acústico medio que se usa normalmente, más un 20 o 30% más para tener en cuenta los transitorios de más energía ( de nuevo tenemos aquí a los misteriosos transitorios). Otra medida de importancia es la distorsión en función del nivel de entrada para diversas frecuencia.

Una medida curiosa puede ser la linealidad del nivel sonoro en función de la potencia de entrada, nos podemos encontrar con sorpresas. Quizás sea la causa de la "falta de dinámica" de algunos altavoces.

Otra medida muy importante es el rendimiento. Para ello se inyecta un tono de 1Khz con 1 watio de potencia. El micro se coloca a 1 m exactamente. Se mide el nivel de presión sonora. . El problema es que hay que tener un micrófono de sensibilidad conocida. ¿ Y como sabemos que estamos inyectando 1 W ? Esto es más espinoso de lo que parece, ya que quizás no conozcamos la impedancia a esa frecuencia. Se puede presuponer que es la impedancia nominal, o bien medir tension y corriente con un polímetro o multímetro ( P = V * I ). Para evitar este problema, ultimamente se está manejando el concepto de sensibilidad. Lo que se hace es inyectar un tono de 1Khz y 2.83Vrms (que "casualmente" corresponde a 1W de potencia cuando la impedancia es exactamente 8 ohmios). La cifra de sensibilidad se expresa como dBPa/2.83V/1m. De esta forma, la impedancia nos dá igual para la medida, tan solo hay que medir con el voltímetro de alterna que hay 2.83Vrms en bornes del altavoz. Los valores más habituales están en torno a 88 dBPa / 2.83V/1m.

Una medida que está de moda en los círculos más avanzados, es la "acumulación de energía". Se aplica más que nada a woofers, los tweeters suelen ser todos muy rápidos. La idea es analizar el decaimiento de la señal una vez que ha cesado la excitación. Para ello se emplean trenes de pulsos ( o burts) que normalmente son tonos envueltos en una envolvente "coseno". El software SpectraLab es capaz de generar burts de tonos, se puede emplear esta señal y analizar la forma de decaimiento de la señal ( usando la representación temporal en vez de la espacial). Algunos fabricantes dan un dato más o menos similar, la conocida "Waterfall", representación tridimensional del espectro de frecuencia/tiempo. A mí me resulta un poco dificil de interpretar. Los altavoces con mucha acumulación de energia pueden sonar "lentos" o con "falta de dinámica", dando un sonido confuso. Esta medida se puede complementar con la respuesta impulsiva, que sirve también para ver la posible acumulación de energía.

Por último, la medida de la impedancia. Es bastante revelador ver cómo varía la impedancia con la frecuencia. El famoso valor "nominal" que dan los fabricantes apenas si aporta información. Es un nivel medio que se sacan un poco de la manga. Es un dato "digital", ya que, o es 4 o es 8 ohmios. En el mundo real, esto no es así y la impedancia varía dramáticamente con la frecuencia. En toda pantalla bass reflex hay un par de máximos, que pueden llegar a 20 o 30 ohmios (debidos al agujero del bass reflex y al woofer). Además, puede aparecer un pico a 2 o 3Khz debido al tweeter, de valor en torno a los 20 ohmios. El mínimo puede llegar a tan solo 2.5 ohmios, se suele dar sobre los 200 Hz. Esto depende muchísmo del filtro y de los altavoces. Es interesante conocer la fase de esta impedancia, va a representar un esfuerzo adiccional para el amplificador. Se habla así de "altavoces con impedancia y fase benigna" o "altavoces muy difíciles de controlar". Lo que hay detrás de todo esto llevaría bastante tiempo explicarlo. Puede justificar la famosa teoría de que ciertas pantallas solo se llevan bien con ciertos amplificadores.

La medida de la impedancia se puede hacer tambien con el software LspCAD , incluso con el SpectraLab, en el "help" del programa hay una nota de aplicación que lo explica.

Conclusiones

Hay una buena pléyade de medidas a considerar. El dato de la THD y respuesta en frecuencia por sí solo es muy poco revelador de las prestaciones de un equipo, máxime si no están debidamente explicadas las condiciones de la medida. Sería deseable tener gráficas en función de la frecuencia y el nivel de todas estas formas de distorsión.

El método CCIF IM parece un indicador muy bueno para muchos tipos de distorsion. La IM SMPT tambien puede ser muy reveladora en otros tipo de no-linealidades.

La medida de altavoces es mucho más difícil, no recomendable para neófitos en este campo.

Son pocos los fabricantes de Hi - End ( incluso de equipos Pro) que dan las medidas adecuadas y explican las condiciones. Muchos abusan de la curva de ponderación "A".

Hay en estudio otros tipos de test que pueden ayudar a exclarecer algunos aspectos de especial dificultad en la medida de altavoces. La respuesta impulsiva, la distribución polar de la señal, las gráficas de waterfall y de acumulación de energía son métodos que ayudan a conocer mejor el comportamiento real de las pantallas. Según Dunlavy, el sonido de unas pantallas que tienen muy buenas medidas de laboratorio (entendiendo un amplio abanico de pruebas) se correla muy bien con el sonido real que se trata de reproducir. Al menos hay uno en esta Industria de locos que dice algo coherente.

• Re: graficas de medicion del sonido gina 19:30:05 11/21/05 (0)
• Re: algo sobre medicion de parlantes sebastian de los rios 14:17:59 11/18/05 (2)
  • Re: algo sobre medicion de parlantes Gabriel Amodeo 21:25:28 11/18/05 (1)
    • Re: algo sobre medicion de parlantes sebastian 14:16:01 11/19/05 (0)