3582428565

LABORATORIUM INŻYNIERII DŹWIĘKU 2 ĆWICZENIE NR 8

Pomiary odpowiedzi impulsowej i charakterystyki częstotliwościowej głośników z wykorzystaniem sygnału MLS

1.    Wprowadzenie

Zgodnie z normą PN-EN 60268-5 „Urządzenia systemów elektroakustycznych. Część 5: Głośniki" w pomiarach akustycznych tych urządzeń, jako sygnał pomiarowy stosuje się jeden z poniższych sygnałów:

•    sygnał sinusoidalny,

•    szerokopasmowy sygnał szumu,

•    wąskopasmowy sygnał szumu,

•    sygnał impulsowy.

Warunki akustyczne otoczenia, w których powinny być wykonywane pomiary zgodnie z powyższą normą to:

•    warunki pola swobodnego,

•    warunki półprzestrzeni pola swobodnego,

•    warunki akustycznego pola rozproszonego,

•    warunki symulowanego pola swobodnego,

•    warunki półprzestrzeni symulowanego pola swobodnego.

Warunki symulowanego pola swobodnego, czy też półprzestrzeni symulowanego pola swobodnego zwykle występują tylko przy pomiarach sygnałami impulsowymi. Dźwięk emitowany przez głośnik, w odpowiedzi na sygnał impulsowy, po odbiciu od jakiejkolwiek powierzchni albo obiektu otoczenia, nie osiągnie mikrofonu pomiarowego przed dokonaniem pełnego pomiaru dźwięku dochodzącego wprost do mikrofonu.

Krótkotrwały impuls powinien mieć stałą gęstość widmową mocy na jednostkę szerokości pasma, w paśmie o szerokości co najmniej tak dużej, jak szerokość pasma wymagana w czasie pomiaru. Taki sygnał ma małą wartość energii w odniesieniu do jego wartości szczytowej. Stąd w pomiarach stosuje się sygnał MLS.

2.    Sygnał MLS (Maximum Lenght Sequence)

Wykorzystanie sygnału MLS, czyli przebiegu pseudolosowego przyjmującego tylko wartości +1 i -1, powoduje znaczne polepszenie stosunku sygnał/szum w pomiarach. Pojedynczy impuls zostaje zastąpiony ciągiem impulsów o długości L = 2^N - 1. Długość sekwencji L jest określona przez jej rząd N zgodnie z zależnością L = 2^N - 1. Różnica miedzy liczbą próbek dodatnich i ujemnych wynosi 1 próbkę. Sekwencja N-tego rzędu MLS jest okresowa z okresem L. Mogą istnieć różne sekwencje MLS tego samego rzędu. Widmowa gęstość mocy takiego przebiegu odpowiada charakterystyce szumu białego. Na rys. 1 przedstawiono sygnał MLS o długości L=15 (N=4), a na rys.2 przebieg funkcji autokorelacji sygnałów MLS o różnych długościach. Dla wysokich rzędów funkcja autokorelacji sygnału MLS wynosi:

Rx*(t) = ó(t)

czyli jest funkcją delta Diraca.