Impedancia-mérés

Néhány gondolat az impedancia-méréssel kapcsolatban...

Impedancia méréséhez kalibrálni kell a Spectra programot, de most nem ezt kívánom részletezni. A kalibrálás utáni állapotról írok, mikor a (célszerűen) 10 Ω-os ellenállással hitelesítettük a mérőkört. A Spectra egységnyi arányra lesz pontosítva, amit úgy értek, hogy mikor a program "1" értéket ad, az valójában 1 x 10 Ω-ot jelent. Ezért is szerepelt évekig a méréseim ábráin az "Impedance (x 10 Ohm)" felirat. Tehát a tengelyen az "1" az 10 Ω-ot jelent, a "2" már 20 Ω-ot, és így tovább. Sajnos csak nemrég jöttem rá, hogy egy egyszerű trükkel be lehet állítani a helyes skálázást. Csupán annyi a teendőnk, hogy az "Amplitude Calibration" lapon a helyes(!) kalibráció után átírjuk a "Right:" mezőben lévő értéket egytizedére. Ennyi az egész:



Évekig fontolgattam, hogy korrigálni kellene egy csekély mérési hibát, ami abból adódik, hogy a Méricske ellenállás-osztós módszerrel mér impedanciát. Az eltérés nem nagy, mert 8 Ω-os hangszóró esetén, szerencsés esetben csupán 0,5 % körüli, de ezt is egyszerűen orvosolhatjuk.

A Spectra+Méricske páros helyes beállítása (hitelesítése) esetén 10 Ω-os (kalibrálási) értéket elvileg pontosan mérünk. Más esetben a skála kissé nyomott lesz. Az 10 Ω-nál kisebb értékek magasabbak, a nagyobbak pedig alacsonyabbak lesznek (mindkét irányból a 10 Ω felé közelítenek). A korrekció (levezetés nélkül):

Imp=Imp+((Imp-10)/200)
- Ahol "10" a kalibrációs impedancia
- Ahol "200" kalibrációs impedancia/sönt (10/0,05)

Vagy: Imp=Imp*1,005-0,05
Ez utóbbi műveletet lehet végrehajtani a mérési adatok fájljaiban szereplő amplitúdó-értékeken a programmal:



A használat különösebb magyarázatot nem igényel, a négy nyomógomb funkciója magáért beszél. Néhány mondatban vázolom, hogy mi történik a háttérben. A kiválasztott *.ovl fájlt a program soronként beolvassa és elvégzi a szükséges matematikai módosítást. Ha nem impedancia mérés adatait adtunk meg, hanem pl. egy BODE diagramét, amiben a program negatív értéket talál, akkor a feldolgozás megszakad. Ekkor természetesen jelzést kapunk. Persze BODE diagram adatai is lehetnek olyanok, amelyek csak pozitív számokat tartalmaznak, így a korrekció elviekben azokon a fájlokon is elvégezhető, ami nagyon nem ajánlott. Erre tehát nekünk kell figyelnünk, hogy ilyen állományokon ne végezzük el a módosítást!

Felvetődik még egy probléma, hogy ki kellene küszöbölni azt, hogy egy adatfájlon többször is végrehajthassuk a korrekciót. Valamilyen módon rögzíteni kellene, hogy már megvolt a módosítás, de hogyan?

Először arra gondoltam, hogy a fájlnév végére kellene illeszteni valami azonosítót, pl.: LB0932_imp.ovl helyett LB0932_imp_korr.ovl. Tehát a plusz "_korr" utalhatna a már elvégzett műveletre. Ezt az ötletet azonban elvetettem, mert egyrészt nem találtam kellően elegánsnak, másrészt, ha igazán akarjuk, figyelmetlenségből ismét korrigálhatunk.

Következő ötlet az volt, hogy mivel az *.ovl fájlok első sora az adatokat nem befolyásoló szöveget tartalmaz, oda kellene biggyeszteni valamit. Ezt a valamit ha program megtalálja, akkor abból jelzést kaphat. Ez a megoldás sem tetszett, mert volt némi szépséghibája. Ha az így korrigált fájlt újból ki akarjuk rajzoltatni a Spectra segítségével, akkor a plusz szöveg-információ is megjelenhet a program ablakának jobb szélén ("Options...", utána "Overlay Managament", majd "Legend").

Végül egy harmadik megoldást választottam. Az *.ovl fájlok szerkezete olyan, hogy szövegként tárolja az összetartozó frekvencia-amplitúdó értékeket. A formátum a következő (az első sor utáni bármelyik): frekvencia-érték 4 tizedes pontossággal + TAB karakter (#9) + amplitúdó-érték 6 tizedes pontossággal. Legyen úgy, hogy ezt az utóbbi adatot is csak 4 tizedes formátumban tároljuk (írjuk ki az új, korrigált fájlba), és már meg is van a mellékhatásoktól mentes kódolás. Az értékes jegyek ilyen mértékű csökkentése gyakorlatilag veszteséget nem jelent, viszont a program ha azt érzékeli, hogy az amplitúdó-értékek csupán 4 tizedes pontossággal szerepelnek, akkor figyelmeztet és megakadályozza az újbóli átszámítást.

Ha a folyamat rendben lezajlott (sikeresen végrehajtott korrekció), akkor a korrigált fájlt megtaláljuk továbbra is, immár *.bak kiterjesztéssel, az új pedig az eredeti állomány nevét veszi fel.

Célszerű felvenni azt a szokást, hogy az impedancia mérésekor eltárolt adatok fájljait akkor, rögtön pontosítjuk. Így elkerülhetjük, hogy később, tévedésből egy negatív számokat nem tartalmazó amplitúdó-mérést korrigáljunk. Arra azonban figyeljünk, hogy mind az új, mind a régebbi mérési eredményeket csak abban az esetben erőszakoljuk meg, ha azok a fentebb említett módon születtek, tehát 1 Ω-os, és nem pedig 10 Ω-os viszonyítási alapon!

Persze, ha nem korrigálunk, akkor is eléggé pontosak lehetnek a méréseink, ez a módszer inkább csak szőrszál-hasogatás. Legyen egy szemléltető ábra erről, hogy mekkora az eltérés. A piros az eredeti, a zöld a korrigált értékekből rajzolt diagram:



imp_korr.rar A program.