Segnale calibrato per misure

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MarioBon
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Segnale calibrato per misure

#1 Messaggio da MarioBon » 30/11/2019, 14:27

http://www.mariobon.com/_X_forum/Segnale_calibrato.zip

Alcuni Forumer si sono trovati in difficoltà per ottenere misure calibrate. In particolare per inviare agli altoparlanti un segnale di 2.83 Vrms.
La tensione RMS ha una importante proprietà: è indipendente dalla particolare forma del segnale quindi una sinusoide, un rumore. una onda quadra o un programma musicale con lo stesso valore RMS trasportano la stessa energia. Quello che li differenzia sono il fattore di cresta, lo spettro e l'autocerrelazione. Questa osservazione consente di regolare il volume di un rumore rosa usando un tono sinusoidale con la stessa tensione RMS.
La relazione che si sfrutta è la seginete:

RMS = picco/FC dove FC è il fattore di cresta.

Fortunatamente quando si generano segnali pseudocasuali artificiali il valore di picco e il valore RMS sono noti o facilmente calcolabili con precisione di parti per diecimila.

Nel file zip linkato c'è il segnale rosa_16bit_2020k_cal.wav
canale destro: rumore rosa pseudocasuale da 20 a 20k con ampiezza massima di 32767
canale sinistro: sinusoide a 50Hz per la calibrazione.
Come operare:
- far suonare il segnale dall'amplificatore
- collegare il voltmetro ai morsetti del diffusore che produce il tono a 50 Hz
- regolare il volume dell'amplificatore fino a leggere 2.83 Vrms (o 4 Volt di picco)
- staccare il segnale di calibrazione e fare le misure sul diffuore che riproduce il rumore rosa.
I multimetri, anche quelli economici, sono tarati per misurare il valore RMS della tensione a 50 Hz con l'errore nell'ordine dell'1% o poco più.
La fonte maggiore di errore è il fattore di smorzamento di ampli+cavi. Più il fattore di smorzamento dell'ampli+cavo è alto (> 20) più la misura precisa.
Il segnale è campionato a 44.1KHz e lo pseudoperiodo è di 16384 campioni (2^14) quindi l'analizzatore di spettro va impostato per acquisire questo numero di campioni. L'analizzatore jDFT2.5.exe (sempre nel fileziplinkato) accetta 16384 campioni. Il rumore rosa è piatto e tale deve apparire quando analizzato con un banco di filtri a larghezza percentuale costante.

Quando si lancia il programma jDFT2.5.exe si devono mettere queste impostazioni:
Immagine
e premere il bottone Start.
Nella schermata successiva si devono mettere queste impostazioni:
Immagine
Impostare la finestra rettangolare equivale ad impostare "nessuna finestra".

Quello che si vede alle frequenze più alte (color mattone) è sostanzialmente il rumore prodotto dalla scheda audio che appare in salita perchè l'asse verticale rappresenta l'energiadel segnale (il rumore rosa appare piatto).
Infatti se si toglielo spunto da "Pink 2 flat" lo spettro del rumorerosa appare calante verso le alte.
Immagine
Mario Bon http://www.mariobon.com
"Con delizia banchettiamo con coloro che volevano assoggettarci" (Adams Family)

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