L'analizzatore di spettro

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gyppe
view post Posted on 10/11/2009, 14:01




Oggi in tag si parlava di oscilloscopi digitali e fft e ho notato che law la sa lunga e che le applicazioni vanno oltre quello a cui si pensa di solito, esempio visualizzare l'attenuazione di un filtro, la risposta in frequenza di un amplificatore hifi, di un diffusore o persino dell'ambiente di ascolto.

Ma a quanto pare le applicazioni vanno molto oltre, ad esempio law accennava al controllo dei cuscinetti, in pratica ognuno ha un suo spettro caratteristico, se questo cambia significa che qualcosa non va.

Insomma, parliamone.
 
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view post Posted on 10/11/2009, 15:03
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Immane Rompiball

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Eh si. Con l'analisi spettrale, o facendo la trasformata di Fourier veloce o FFT, si possono scoprire tante cose di un fenomeno ripetitivo.
Un analizzatore di spettro è utile quando la frequenza da analizzare è molto alta, sopra il Megahertz comunque. Per le frequenze inferiori diventa un problema di campionamento e la FFT diventa il mezzo migliore per visualizzare i fenomeni nel dominio di f (frequenza) piuttosto che nel dominio di t (tempo).
Una curiosità, è rappresentata dal rumore prodotto dai macchinari, come per esempio il rumore di un cuscinetto. Un cuscinetto nuovo produce del rumore di rotolamento costante e produce perciò una trasformata tipica sua. Quando questo cuscinetto si è usurato cambia rumore, ma se si guarda questo cambiamento nel dominio di t è poco osservabile, mentre nel dominio di f si notano subito un incremento di armoniche che quando era nuovo non venivano prodotte. Lo stesso fenomeno si può applicare all'usura utensili in un tornio o in una fresa. Nelle pompe centifrughe o nelle rettifiche quando la mola ha necessità di essere diamantata.
Questo solo per parlare del campo meccanico. :)
 
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gyppe
view post Posted on 10/11/2009, 15:24




Mi sembra di capire che un analizzatore di spettro utilizza una tecnica di misura diversa da quella dei dso con fft?

Proprio non avevo mai sentito parlare di quel tipo di applicazioni, davvero interessante, urge prova il prima possibile :)
Unico problema è dotarsi di un buon microfono il più lineare possibile e che magari vada un po oltre la banda audio udibile così da esplorare più in profondità e fare misure attendibili, qualche consiglio? So che i microfoni appositi per misure spettrali in campo audio sono molto costosi, non si può rimediare in qualche modo?

 
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view post Posted on 10/11/2009, 15:39
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Immane Rompiball

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Migliore è il microfono migliore è la misura. Questo non significa che non si possa usare un cesso cinese sapendo con cosa la misura vien fatta. :)
In meccanica non serve tanto la banda alta dello spettro audio quanto la parte bassa. I rotolii ed i brontolii, i grattamenti e ed i rotolamenti, stanno su frequenze bassissime. :)
 
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gyppe
view post Posted on 10/11/2009, 15:50




E ma metti il caso che voglia misurare la risposta in frequenza di un diffusore acustico, se uso un microfonino amplificato da due soldi, come faccio a sapere se quello che vedo è la risposta del microfono o del diffusore?
 
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view post Posted on 10/11/2009, 16:01
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Immane Rompiball

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Di solito i microfoni sono "molto più migliori assai" dei diffusori. Quindi...
Poi se vuoi strafare comprati un Senheiser da un bell 100 euro e sei apposto. ;)
 
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gyppe
view post Posted on 11/11/2009, 09:47




Quindi diciamo che vado tranquillo? Al limite recupero il trasduttore di un vecchio microfono da palcoscenico che ho in casa, sicuramente sarà meglio di quelli a condensatore da due soldi no?

 
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view post Posted on 11/11/2009, 10:24
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Rompiball

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CITAZIONE
E ma metti il caso che voglia misurare la risposta in frequenza di un diffusore acustico, se uso un microfonino amplificato da due soldi, come faccio a sapere se quello che vedo è la risposta del microfono o del diffusore?

bhe, ma qui non si entra nel campo del distorsimetro? come per vedere la distorsione di un amplificatore, dove si taglia la frequenza fondamentale e si fanno passare solo le armoniche? e poi si fa un rapporto tra ampiezza armoniche/ fondamentale, che da un valore espresso in percentuale, che pero' non ricordo la sigla?

CITAZIONE
In meccanica non serve tanto la banda alta dello spettro audio quanto la parte bassa. I rotolii ed i brontolii, i grattamenti e ed i rotolamenti, stanno su frequenze bassissime

sicuro Law? io avrei detto invece che si concentrano piu' nella banda degli ultrasuoni, come per l'aria compressa...pero' mie supposizioni!
 
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view post Posted on 11/11/2009, 12:12
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Immane Rompiball

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Considera un albero che gira a 10RPM su di un cuscinetto a 8 sfere. Sono 80000 rotolamenti per giro diviso per 60 secondi al minuto fanno 1333Hz... e un albero che gira a 10000RPM o N/1' che è la stessa cosa, mica se ne trovano di frequente. :)
Poi, tutto è possibile.

Un distorsimetro misura la distorsione di una forma d'onda e solo di quella. Quindi le misure di distorsione si fanno pesate a 1000Hz in percentuale.
Invece, un'analisi spettroscopica può dire molto di più. Si può anche iniettare una forma d'onda quadra e vedere cosa succede alle sue armoniche o se l'amplificatore, cosa molto importante, ne introduce delle sua.
Tu parli della THD o Total Harmonic Distorsion. Ovvero la distorsione totale prodotta dalle armoniche "introdotte" dall'amplificazione. Ed è definita come il rapporto tra la sommatoria della "potenza" delle armoniche generate dalla distorsione e la potenza della fondamentale.
Qualche volta viene indicata come THD anche il rapporto tra la somma delle tensioni media quadratiche delle armoniche diviso la tensione della fondamentale. Ma ripeto, questa prova è un'altra cosa rispetto alla vista a video in tempo reale dello spettro. :)
 
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gyppe
view post Posted on 11/11/2009, 13:50




La misura della distorsione è parecchio diversa, inietti un segnale, all'uscita lo elimini con un nock e misuri quello che resta, cioè la distorsione introdotta da un amplificatore.

Con l'analizzatore vedi lo spettro, esempio tu applichi un rumore bianco in un crossover e vedi in uscita che effetto da, di quanto attenua e su che frequenze, ottieni in pratica il grafico del filtro che mettono solitamente di fianco ai filtri.
Con un amplificatore puoi invece vedere la risposta in frequenza, cioè se è più brillante sui bassi o sugli alti e che frequenze riesce a riprodurre, stessa cosa con i diffusori così si può mettere a punto l'impianto.
Se usato con i trasmettitori rf puoi vedere cosa butti fuori in antenna e come, poi regolare il trasmettitore in modo da ridurre le armoniche, con i ricevitori vedi cosa entra nel demodulatore e scoprire perchè non funziona bene, etc, etc.
 
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view post Posted on 11/11/2009, 14:12
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Rompiball

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certo, pero' io mi riferivo a:
CITAZIONE
E ma metti il caso che voglia misurare la risposta in frequenza di un diffusore acustico

ecco questo,non so se fa al caso di quello che dice Law, mi sembra un'applicazione diversa...ma bho in sti giorni sono un po' fuso!
 
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gyppe
view post Posted on 11/11/2009, 14:51




E no altri modi mica ne esistono, al massimo si potrebbe usare un generatore di frequenze e misurare l'ampiezza in uscita a distanza diciamo di 100 Hz e poi tracciare il grafico, forse sarebbe anche più preciso, ma quanto ci si mette?
 
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Elemento 38
view post Posted on 11/11/2009, 14:53




CITAZIONE
E no altri modi mica ne esistono, al massimo si potrebbe usare un generatore di frequenze e misurare l'ampiezza in uscita a distanza diciamo di 100 Hz e poi tracciare il grafico, forse sarebbe anche più preciso, ma quanto ci si mette?

L'abbiamo fatto a scuola per misurare la risposta in frequenza di un ampli ad operazionali ... ci si mette tantoooooo -_-
 
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view post Posted on 11/11/2009, 15:48
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Immane Rompiball

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CITAZIONE (gyppe @ 11/11/2009, 13:50)
La misura della distorsione è parecchio diversa, inietti un segnale, all'uscita lo elimini con un nock e misuri quello che resta, cioè la distorsione introdotta da un amplificatore.

Non è esatto. La THD è esattamente come l'ho definita io. Mi dispiace, ma forse quel metodo è per fare la misura con un tester. La misura è comunque in potenza. In casi specifici si può fare anche in tensione.

http://en.wikipedia.org/wiki/Total_harmonic_distortion

CITAZIONE
Con l'analizzatore vedi lo spettro, esempio tu applichi un rumore bianco in un crossover e vedi in uscita che effetto da, di quanto attenua e su che frequenze, ottieni in pratica il grafico del filtro che mettono solitamente di fianco ai filtri.

Non solo, ma puoi vedere le armoniche in dB generate da qualsiasi forma d'onda, generata o amplificata e di conseguenza distorta. Inoltre se hai dei filtri di cui si conosce l'ordine, si possono tarare semplicemente con una sinusoide. Tanto per ogni ordine sono 6dB/ottava di inclinazione. Quindi, conoscendo il tipo di filtro... ;)


CITAZIONE (Elemento 38 @ 11/11/2009, 14:53)
CITAZIONE
E no altri modi mica ne esistono, al massimo si potrebbe usare un generatore di frequenze e misurare l'ampiezza in uscita a distanza diciamo di 100 Hz e poi tracciare il grafico, forse sarebbe anche più preciso, ma quanto ci si mette?

L'abbiamo fatto a scuola per misurare la risposta in frequenza di un ampli ad operazionali ... ci si mette tantoooooo -_-

Si, con tester, carta millimetrata e penna si. Ci vuole decisamente troppo. :)
 
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gyppe
view post Posted on 13/11/2009, 09:40




CITAZIONE
Non è esatto. La THD è esattamente come l'ho definita io. Mi dispiace, ma forse quel metodo è per fare la misura con un tester. La misura è comunque in potenza. In casi specifici si può fare anche in tensione.

Beh il principio più o meno è quello, io lo spiego sempre a parole popolari tu da professore :)
 
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18 replies since 10/11/2009, 14:01   558 views
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