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ARTA User Manual

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1. Warn if FFT length lt gate M Window type Hann 125 Delay for phase estimation Time ms E Default Cancel Ilustraci n 6 4 Cuadro de di logo para la configuraci n del an lisis de la respuesta de impulsos Controles de la secci n Gated time window Ventana de limitaci n temporal Maximum length FFT length Longitud m xma longitud FFT elija la longitud tama o del bloque FFT Warn if FFT length lt gate A viso si la longitud FFT lt limitaci n active esta casilla si desea que se le avise cuando la longitud FFT es menor que la limitaci n Window type Tipo de ventana seleccione el tipo de ventana Uniforme Hann12 Hann25 o Hann 50 Seccion ETC window Ventana ETC Type Tipo elija la ventana para la estimaci n del ETC envolvente de la respuesta de impulsos Uniforme Half Hann Habla Causal Secci n de Delay for phase estimation Retardo para la estimaci n de fase Time ms Tiempo ms establecer el intervalo de tiempo desde la posici n del cursor hasta la posici n de referencia para estimaci n de la fase normalmente es una distancia desde la posici n del cursor hasta la posici n del m ximo de la respuesta de impulsos Antes de realizar la estimaci n de la respuesta de frecuencia limitada a partir de una respuesta de impulsos limitada en tiempo ha de establecer el tipo de ventana que se le aplicar a la respuesta limitada Podr aplicar las si
2. O x File Edit View Record Analysis Setup Tools Mode Help Ga e ino Fre Fri Spa mm o mm CS ee ES GS DEY Ret EY 0 ee FFT 4036 windy Uniform Delay for phase estimation ms 0 000 Impulse response nv v Marker sal Del a Offset Mal Gain Cursor 0 000 nv 0 000 ms 0 Ilustraci n 1 9 Ventana de respuesta de impulsos Usando el men Mode Modo podr cambiar entre las tres ventanas del dominio de la frecuencia para realizar an lisis en tiempo real e Ventana de mediciones de respuesta en frecuencia de canal doble e Ventana de mediciones de respuesta en frecuencia de canal sencillo e Ventana del analizador de espectros El modo de medici n se puede escoger tambi n haciendo clic sobre los siguientes iconos de la barra de herramientas Fr Ventana de mediciones de respuesta en frecuencia de canal doble Fr Ventana de mediciones de respuesta en frecuencia de canal sencillo Spa Ventana del analizador de espectros Ime Ventana de respuesta de impulsos ARTA User Manual Ahora haga clic sobre estos men s o iconos de la barra de herramientas para ver c mo funcionan las ventanas de medici n po fe Untitled Arta File Overlay Edit View Recorder Generator Setup Mode Help Co wr Ine Fre Fes Sal OS P a Ss ol ee A 10000 Cursor 23 4 Hz 200 00 dB Frequency Hz L 100 0d8 R 100 0d8 Frequency response Xh 4 Ilustraci n 1 10 Ventana de re
3. ccccccsccoscesscesccesccesccssccesecesecesscssccsucssccssccesccessssscasecatsasesasessuvscesacessuecsuesseesees 44 3 2 SISTEMA DE CANAL DOBLE CON EXCITACI N DE RUIDO CONTINUO ccceccceccesccececccceccseesscesceseessecseeeees AG 3 3 SISTEMA DE CANAL DOBLE CON EXCITACI N DE RUIDO PERI DICO errereen 47 3 4 SISTEMA DE CANAL SENCILLO PARA ESTIMACIONES DE RESPUESTA EN FRECUENCIA n 49 4 MEDICI N DE RESPUESTA EN FRECUENCIA A TIEMPO REAL c sssssessesseseesseseesnessseeeessnesneeeesneensaneeneaneeneateaeens 50 4 1 INTERFAZ DEL USUARIO PARA LA MEDICION EN TIEMPO REAL DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA 50 4 2 RANGO DIN MICO EN LAS MEDICIONES DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA 53 4 3 SUPERPOSICIONES DE RESPUESTAS EN FRECUENCIA ccccecccecceesccesscescceccesceesseeecasecaseeasecseeeseesseentenen 56 4 4 OBTENCION DE LA RESPUESTA DE IMPULSO A PARTIR DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA MEDIDA 57 ARA CAMS PA A e o aa EA Ae Te De oe oP Pr RO 61 5 MEDICI N DE LA RESPUESTA DE IMPULSOS cccccscccssccsccesccesccsscessecesecssecasecauecsscsscscacsusscssecsucssessecaucacesaccasscsueees 63 5 1 MEDICI N DE LA RESPUESTA DE IMPULSOS CON EXCITACI N DE RUIDO PERI DICO aeien 63 5 2 MEDICION DE LA RESPUESTA DE IMPULSOS CON EXCITACION DE ONDAS SINUSOIDALES DE BARRIDO 65 5 3 MEDICI N DE LA RESPUESTA DE IMPULSOS CON EXCITACI N MLS c secceseeseeseeseseessereseneeteeseeeseneeeeees 67 5 4 PROCEDIMIENTOS B SICOS DE EDICI N ccccccsccsccccecece
4. Generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Delete target response Borrar respuesta objetivo Generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles Colors and grid styles Estilos de colores y cuadr cula abre el cuadro de di logo de configuraci n del color del gr fico B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Use thick pen Usar trazo grueso usa un trazo grueso para trazar las curvas Cut below cursor Cortar debajo del cursor corta los valores del gr fico por debajo del cursor Cut above cursor Cortar encima del cursor corta los valores del gr fico por encima del cursor Scale level Nivel de escala escala el nivel con un factor arbitrario diferencia en dB LF box diffraction Difracci n de caja en bajas frecuencias Escala los niveles con la respuesta de la difracci n en bajas frecuencias de la caja del altavoz Subtract overly Restar superposici n resta los valores del nivel de superposici n de la curva actual Subtract from overlay Restar de la superposici n resta los valores del nivel de la curva actual de la superposici n Power average with overlays Compensaci n de potencia con superposiciones hace que la magnitud actual sea la compensaci n de potencia de la magnitud actual y
5. 1 y 1 Se puede analizar como secuencia binaria de N ceros o unos que es peri dico con un periodo N 2 1 El MLS se puede generar con registros de cambio conectado en retroalimentaci n Las conexiones de retroalimentaci n se definen con alg n polinomio primitivo de orden m avo Por ejemplo la Ilustraci n 5 4 muestra la generaci n de una secuencia MLS con el polinomio b x x x 1 Estos son polinomios de cuarto orden y la secuencia MLS generada tiene una longitud periodo N 2 1 15 Estados de registros de cambio a3 a2 al al al 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 ji 1 1 0 1 1 1 ee A A A 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 la pla gt 1 0 0 1 period 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 Ilustraci n 5 4 Generaci n de secuencia MLS con registros de cambio Cada secuencia MLS tiene las siguientes caracter sticas 67 ARTA User Manual 1 La funci n de autocorrelaci n es constante R 7 1 en 2 El valor CC es igual a 1 N 3 El factor de cresta es 1 0dB Para N mayores un valor CC 1 N se acerca a cero Entonces la autocorrelaci n es igual a 1 para k 1 sino es igual a cero El espectro de potencia Sn y la autocorrelaci n Rx son parejas Fourier N 1 ga ieee k 0 Este espectro de potencia es una constante que significa que la secuencia MLS tiene un espectro blanco Cuando la excitaci n del sistema tiene un espectro blanco la correlaci n cruzada de una se al de salida con
6. 4 Usando la barra del di logo elegimos Gen Sine Fe Hz fsgooo y FFT 16384 wnd Kaiser y Avg None Fs Hz 48000Hz frecuencia de muestreo FFT 16384 numero se muestras en el cuadro de an lisis de FFT Wnd Kaiser ventana de se al para evitar p rdidas en el an lisis de FFT Avg Ninguno compensaci n de la se al Los mismos par metros se pueden configurar en un cuadro de di logo Spectrum Analysis Setup Configuraci n de an lisis de espectros que aparece en la Ilustraci n 2 2 se obtiene haciendo clic sobre el elemento de men Setup gt Measurement Configuraci n gt medici n Usando este cuadro de di logo se puede configurar 1 el canal de entrada preferido 2 los par metros de compensaci n y 3 la resoluci n FFT 20 ARTA User Manual Spectrum Analysis Setup xX Input channel FFT resolution FFT size 16354 b Window Kaiser Sampling rate 48000 bi Max averages 100 Default Lancel Ilustraci n 2 2 Configuraci n de an lisis de espectros El cuadro de di logo tiene los siguientes controles Secci n Input channel Canal de entrada Elija Canal izquierdo o derecho como canal activo de entrada de la tarjeta de sonido Secci n Averaging Compensaci n Type Tipo Elija Ninguno lineal exponencial o mantener pico Max Averages Compensaciones m ximas Introduzca el n mero m ximo de compensaciones Secci n FFT resolution R
7. dB range Gama dB establece la gama de magnitud Ventana elije el tipo de ventana Uniforme Half Hann Habla Causal Zoom establece el factor de zoom horizontal a M x o Todos Scroll Desplazarse mover el gr fico de izquierda o derecha S lo hay un submen Edit Edici n con elementos Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico al portapapeles B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Set marker Establecer marcador establece un marcador en la posici n del cursor Delete marker Borrar marcador borra el marcador Notas La mayor a de los sistemas de medici n usan la notaci n ETC Curva Energ a Tiempo pero preferimos el nombre de envolvente de respuesta de impulso El nombre ETC lo puso Richard Heyser que observ que la ortogonal de los componentes de la se al anal stica es an loga al intercambio de la energ a potencial y cin tica en las ondas ac sticas Su conclusi n no tiene justificaci n te rica puesto que los componentes anal sticos generan la funci n no causal mientras que la energ a ha de ser una funci n causal Para obtener una curva ETC m s cercana a la funci n causal ARTA podr aplicar las siguientes ventanas a los datos del dominio de la frecuencia e Ventana Half Hann de uso general ligera supresi n de frecuencia extremadamente bajas y altas e Ventana de habla se usa para mejorar la gama hablada sup
8. para cambiar la compensaci n vertical Teclas izquierda y Ctrl 1zquierda para desplazar la curva hacia la izquierda Teclas derecha y Ctrl derecha para desplazar la curva hacia la derecha Teclas Shift 1zquierda y shift derecha para mover el cursor hacia la izquierda y la derecha Tecla Repag y Avpag para cambiar el factor de ampliaci n Arrastrando el rat n a la zona de las etiquetas se desplaza la curva horizontal y verticalmente Haciendo doble clic sobre el bot n izquierdo del bot n sobre el rea del eje de tiempo cambia la etiqueta de posici n tiempo muestra 59 ARTA User Manual En este ejemplo el marcador linea roja est en la posici n del maximo Es decir a 207 7 ms desde el cursor l nea amarilla La etiqueta Limitaci n muestra esta diferencia realmente nos da la cantidad de retardo del sistema Nota El cursor est colocado en una posici n de referencia Es la posici n de retardo cero En ARTA la posici n referente es el ndice de muestra 300 En la configuraci n de mediciones un par metro el retardo del sistema es bastante arbitrario El retardo est siempre presente en las mediciones ac sticas debido a la propagaci n del sonido desde el altavoz al micr fono Tambi n est siempre presente en todos los sistemas procesados digitalmente especialmente es bastante grande en un sistema GSM S1 repetimos las mediciones pero con la casilla de edici n Propagation Delay Retar
9. 15 15 lt ALcons lt 6 6 6 6 lt VAL cons lt 3 0 lt AL cons lt 3 Tabla 8 5 Indice de inteligibilidad subjetivo y equivalente ALcons La relaci n entre STI y ALcons est determinada por las siguientes ecuaciones AL 170 5405 e 22 cons STI 0 1845 In AL 0 9842 cons 99 ARTA User Manual 100 aL TE 10 0 70 8 0 an 5 0 40 pel 30 3 0 20 20 15 E 10 7 0 75 4 0 50 3 0 25 2 T60 SCC 10 5 0 5 10 15 20 25 J SIN ratio dB Ilustraci n 8 4 ALcons como funci n de la relaci n sonido ruido y el tiempo de reverberaci n datos experimentales para la posici n del oyente en el campo de reverberaci n difuso El ALcons se puede estimar a partir del tiempo de reverberaci n medido Tp y de la relaci n sonido ruido usando los datos experimentales de Peutz de la Ilustraci n 8 4 si el oyente est colocado en el campo de reverberaci n difuso Si no es asi si el oyente esta en el campo del hablante directo ALcons Se puede estimar usando la expresi n a VD AL EC para d lt 0 2 VD La En la que V es el volumen de la sala D es la directividad del hablante d es la distancia del hablante al oyente Esta f rmula se suele usar en c lculos arquitect nicos pero no tiene en cuenta la influencia del ruido Tanto los indices de inteligibilidad del habla STI y ALcons SON par metros ac sticos de la sala tiles La comparaci n con los ndi
10. Number of averages f Generate MLS Ilustraciones 5 5 Cuadro de di logo para la medici n de la respuesta de impulsos usando MLS Los siguientes controles se usan para la medici n de la respuesta de impulsos usando la excitaci n MLS Sequence length Longitud de la secuencia elija el n mero de muestras en un periodo de MLS Sampling Rate Frecuencia de muestreo elija la frecuencia de muestreo Output Volume Volumen de salida elija el volumen de salida en dB Preferred input channel Canal de entrada preferido elija el canal de entrada de la tarjeta de sonido que se emplea para medir la salida de un dispositivo a prueba Use second channel as reference Usar el segundo canal como referencia active esta casilla para configurar la medici n en modo semi doble se estima un retardo de entrada salida de precisi n de una muestra Invert Phase of input channel Invertir la fase del canal de entrada activar esta casilla para cambiar la polaridad de la se al de entrada Number of averages N mero de compensaciones introduzca el n mero de compensaciones usando la compensaci n sincr nica Record Grabaci n iniciar o detener la medici n grabaci n y generaci n de se al Default Defecto seleccionar la configuraci n por defecto OK cierra el cuadro de di logo y vuelve a la ventana de respuesta de impulsos que contendr la nueva respuesta de impulsos peri dica medida Esc cierra e
11. Spectral density dAWisqriiHz Left Awg O 15 20 0 pf ee Y A 505 th tr 100 4000 30000 ca 11 7 Hz 22 93 dB Frequency Hz RMS 2 8 dBW Ilustraci n 2 16 Densidad espectral con suavizado de octava del ruido peri dico rosa graduaci n PSD 38 ARTA User Manual Spectrum magnitude dBW 113 oct Lett Awg ib eS E E ERES 30000 a 19 69 Hz 18 36 dB Frequency Hz RMS 2 9 dBW Ilustraci n 2 17 Densidad espectral con suavizado de octava del ruido peri dico rosa graduaci n dBV E Spectrum magnitude dE oct ett Avg 1 10 0 30000 Cursor 24 90 Hz 2 e dB Frequency Hz RMS 2 8 dBW Ilustraci n 2 18 Densidad espectral con suavizado de 1 3 octava del ruido peri dico del habla 39 ARTA User Manual 2 8 Pruebas con se ales de dos r fagas sinusoidales La excitaci n con se ales de dos r fagas sinusoidales se suele usar para medir las distorsiones de intermodulaci n En el cuadro de di logo Signal generator setup Configuraci n del generador de se ales el usuario podr elegir entre dos configuraciones de medici n predefinidas 11kHz y 12kHz con un ratio de magnitud 1 1 y 100Hz y 8kHz con un ratio de magnitud 4 1 o configurar su propia configuraci n dos frecuencias sinusoidales y un ratio de magnitud Para medir las distorsiones de intermodulaci n siga este procedimiento 1 Tipo de generador Dos r fagas sinusoidales 2 En el cuadro de di logo Spectrum Scaling Gradu
12. f f datos pir Cher infotext infosize texto introducido por el usuario ARTA puede exportar datos de la respuesta de impulso en tres formatos 1 Archivo wav de 16 bits de Microsoft maximo de PIR de 32000 2 Archivo ASCII MLSSA Todas las lineas comienzan con espacio inicial en el siguiente orden Cero 0 Intervalo de muestreo en milisegundos N mero total de puntos de datos para segulr Puntos de datos Cadena de nombre 3 Archivo ASCII Archivo de texto con l neas de comentario y l neas con dos columnas de datos tiempo en segundos y amplitud en voltios Alg n comentarios tiempo segundos amplitud V 0 01 0 234 0 02 0 45 0 03 0 98 ARTA puede importar datos de la respuesta de impulso en cuatro formatos 1 Archivo wav de 16 bits de Microsoft maximo de wav establecido en un valor 1 0 en el archivo pir 2 Archivo tim MLSSA binario 3 Archivo ASCII MLSSA tal como se describe antes 4 Archivo ASCII tal como se describe antes tambi n acepta formatos de tiempo ASCII CLIO 62 ARTA User Manual 5 Medicion de la respuesta de impulsos La ventana de la respuesta de impulsos tiene una barra de herramientas y una barra de di logo Los iconos y los controles de estas barras se usan principalmente para configurar y accionar varios an lisis a partir de la respuesta de impulsos medida S lo un icono de la barra de herramientas gt y el comando de men Record gt Impuls
13. fico al valor m ximo de la magnitud Frequency Axis Eje de frecuencias Linear Lineal establece el eje de frecuencias lineal Log establece el eje de frecuencias logar tmico Octave Smoothing Suavizado de octavas eje logar tmico para magnitudes suavizadas en 1 n octavas Octave Bands Bandas de octava barras para bandas de 1 n octavas 109 ARTA User Manual Resolution Resolution 1 1 octave 1 1 octava ancho de banda del filtro de 1 1 octava 1 2 octave 1 2 octava 1 2 octava 1 3 octave 1 3 octava 1 3 octava 1 6 octave 1 6 octava 1 6 octava 1 9 octave 1 9 octava 1 9 octava 1 12 octave 1 12 octava 1 12 octava 1 24 octave 1 24 octava 1 24 octava Sound pressure units Unidades de presi n de sonido dB re 20uPa 1V unidades para la respuesta de presi n en los est ndares ac sticos dB re 20uPa 2 83V unidades para la sensibilidad del altavoz dB re 1Pa 1V unidades para la respuesta de presi n en las recomendaciones ITU T Recorder Grabadora Run Inicio comienza la grabaci n Stop Fin se detiene la grabaci n View time record Ver el registro temporal muestra la ventana de registro temporal Generator Generador Run Inicio comienza la generaci n de se al Stop Fin se detiene la generaci n de se al Configure Configurar activa el cuadro de di logo de la configuraci n del generador Setup Configuraci n Audio devices Dispositivos de audio ac
14. n de la funci n integral de C t f Cumulative Spectral Decay 100 200 500 1k zk 5k Frequency HZ Ilustraci n 6 16 Deterioro espectral acumulado en el sistema GSM ARTA muestra el Deterioro Espectral Acumulado en una ventana independiente pero primero se han de establecer algunos par metros para la transformada tiempo frecuencia El comando de men Analysis Cumulative spectral decay An lisis Deterioro espectral acumulado abre el cuadro de di logo Configuraci n del deterioro espectral acumulado Ilustraci n 6 17 El Deterioro espectral acumulado aparece despu s de pulsar el bot n OK 86 ARTA User Manual Cumulative Spectral Decay Setup x Ass i Log frequency axis FFT size 256 le Remove antialiasing range dE range 10 60 dE 25 Smoothing Smoothing NE octave 0 2 Max number of time slices fen Slice shitt samples 2 Default Cancel Ilustraci n 6 17 Cuadro de di logo de configuraci n del Deterioro espectral acumulado El cuadro de di logo tiene los siguientes controles Secci n Axis Eje Log frequency axis Eje de frecuencias logar tmicas active esta casilla para usar el eje de frecuencias logar tmicas Si no se activa se usar el eje lineal Remove antialiasing range Eliminar gama antisolapamiento active esta casilla para eliminar los dep sitos espectrales cercanos a fs 2 dB range Gama dB introduzca la gama din mica en dB S
15. sistema est acoplado en CA Esto implica que se han de usar tarjetas de sonido con una frecuencia de corte muy baja En las mediciones ac sticas el periodo del multisinusoide ha de ser mayor al tiempo de reverberaci n Ts El siguiente razonamiento demuestra este requisito La respuesta ac stica de la sala tiene el ancho de banda de picos de resonancia igual a 2 2 T6o Si escogemos que la diferencia de frecuencia entre dos componentes multisinusoidales sea inferior a la mitad de este valor para permitir que se aumenten todas las resonancias de la sala podremos llegar a la conclusi n de que el periodo del ruido peri dico haya de ser igual o mayor al tiempo de reverberaci n Adem s tambi n se concluye que la longitud del ciclo de pre compensaci n ha de ser mayor o igual al tiempo de reverberaci n 48 ARTA User Manual 3 4 Sistema de canal sencillo para estimaciones de respuesta en frecuencia En un sistema de canal sencillo s lo se registra la se al de salida del dispositivo a prueba La se al de excitaci n no se mide en la entrada del dispositivo sino que se asume que es la se al conocida g que se genera en la memoria del ordenador El diagrama del sistema de medici n se muestra en la Ilustraci n 3 6 D A filter MU A D filter Ilustraci n 3 6 Diagrama del sistema de medici n de canal sencillo D conversor digital a anal gico A conversor de anal gico a digital g se al discreta generada La respuesta en
16. 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz y 4kHz Para obtener esto ARTA filtra la respuesta de impulsos con filtros de bandas de octava de clase I IEC La misma norma recomienda que durante las mediciones e La posici n del micr fono ha de estar al menos a 1 m de las superficies reflectantes y no demasiado cerca de ninguna fuente la distancia m nima desde la fuente se puede calcular con la ecuaci n d min 2 A m cT Donde V es el volumen de la sala c la velocidad del sonido T es una estimaci n del tiempo de reverberaci n esperado e a fuente de sonido deber a ser tan omni direccional como sea posible e El micr fono ha de ser omni direccional 89 ARTA User Manual Tambi n es importante que el ciclo pre compensaci n de las mediciones con un ruido peri dico o con MLS sea mayor al tiempo de reverberaci n Energy decay dB dalt 0 al pis Noise Tad 18 0 o 24 04 Trunc 3 30 0 j iB ie 36 0 cs 42 0 H Lo ii i Zoom 54 0 P aj Au 0 00 2406 19 216 56 1226 04 1837 31 me ba Max Cursor 5 055 dB 64500 me Dirt 22 230 de 608 98 me Scroll f 1000Hz T60 1 894 s re 0 997 EDT 1 165 s C80 4 33 dB C50 2 14 dB D50 62 1 T5 89 3 ms Ilustraci n 7 1 Ventana de deterioro de energ a La curva superior es la curva de deterioro de energ a y la curva inferior es la envolvente de la respuesta de impulsos Los controles de la derecha se usan par
17. La envolvente de la se al x 1 es una envolvente de los valores absolutos de la se al Matem ticamente se define como una magnitud de una se al analistica x t j x t con la expresi n e th P n ro Donde X t es la transformada de Hilbert de la funci n x t X t H x t o gt La transformada de Hilbert es una circunvoluci n de x t y 1 71 Una forma mas simple de obtenerlo es con la multiplicaci n en el dominio de la frecuencia t F E j sen o X ja F E jsen o Elx t f lza gt 0 l Donde sgn lt 4 0zaw 0 eiL jsen lzaa lt 0 En ARTA obtenemos la envolvente de la respuesta de impulso en una ventana independiente haciendo clic sobre el elemento de men Analysis gt ETC An lisis gt ETC o haciendo clic sobre el ETL icono de la barra de herramientas b s La Ilustraci n 6 14 muestra el ETC de la respuesta del altavoz El cursor se coloca en la posici n del primer sonido directo y el marcador se encuentra en la posici n del primer reflejo fuerte ic Impulse response envelope ETC iol x Impulse response envelope dB His rare T Y ange 0 00 15 87 31 40 a7 33 Cursor 0 000 dB 2 500 ms 120 Gate 560567 ms 272 84 ARTA User Manual Ilustraci n 6 14 Envolvente de la respuesta de impulso ETC de una respuesta de altavoz La parte derecha de la ventana tiene los siguientes controles
18. Left Right Avg 100 Cursor 20 2 Hz 103 16 db Frequency Hz Ilustraci n 4 7 Rango din mico en la modalidad FR2 para la tarjeta de sonido EWX 24 96 sin compensaci n curva superior y con compensaci n curva inferior Vemos que la compensaci n en el dominio de la frecuencia en la modalidad FR2 nos da un rango din mico ligeramente m s grande que en la modalidad FR1 Esta ganancia en el rango din mico ser m s pronunciada al medir sistemas que exhiben distorsiones no lineales La compensaci n permite mediciones con un rango din mico grande pero s lo si usamos la tarjeta de sonido de alta calidad La Ilustraci n 4 8 muestra la comparaci n del suelo de ruido para dos tarjetas de sonido Audio integrado Intel y sistema de sonido de muy alta calidad RME Fireface 800 Durante las mediciones ambas tarjetas estaban en modo de 16 bits pero la diferencia en el rango din mico es de 30 50 dB 55 ARTA User Manual A FR Magnitude dB WW 1 3 oct Left Awg 11 20 0 P Mr 40 0 50 0 80 0 100 0 120 0 140 0 10 100 1000 10000 Cursor 202 5 Hz 79 26 dB Freguency Hz Ilustraci n 4 8 Rango din mico en modo FR sin compensaci n para sonido integrado Intel curva superior y RME Fireface 800 curva inferior Nota Los anteriores ejemplos muestran curvas con un suavizado 1 3 octava El suavizado de la curva de la respuesta de frecuencia se hace de forma diferente cuando se realiza el suavizado de
19. TRO Se de as i Dd 19 2 2 PROCEDIMIENTO DE ESTIMACI N DE ESPECTROS susana ore Oo 24 2 2 COMPENSACI N DE ESPECTRO Sut idad dis 26 2 2 2 CREACI N DE VENTANAS DE SENAL u c cccccesccesccsccossccecessccssccsscsscsseccstecsucssussscseusaucasecauscsuscsucauecatesseenaes 27 2 2 3 CONFIGURACI N DEL GR FICO DEL ESPECTRO cc ccccccsccssscccccesscsscesscsscssscssccsscscsuccssecsuccssessuesasesaceaceane 28 2 2 4 CONFIGURACI N DE LOS COLORES DEL GR FICO Y DEL ESTILO DE LA CUADR CULA a 29 2 3 RESOLUCI N DE FRECUENCIA DE LOS ANALIZADORES DE DFT Y BANDAS DE OCTAVAS c ccceeeeeees 31 A A E ieser oe sce stg eerste neck cas Gas AE aS eens ane 33 DB REGIS PRO DE PIEWMRO variates a sesh conta uh 34 2 6 CONTROL DE LOS ESPECTROS DE SE ALES DE BANDA ANCHA ccccssccosecssececccccscccscecssecesecauscssecsuessseaees 36 DT RUIDO PERIODICO aaa de de ee be de os atc Revit alice ate lata decked 38 2 8 PRUEBAS CON SE ALES DE DOS R FAGAS SINUSOIDALES 0 cccccssccssecsceecceeccecsccececetectecacecssecsreetensrenees 40 2 9 PRUEBAS DE MULTITONOS ccccccscccsccesccesccssccsscssccssccssuscsuseccsscssscsasssscssscssesesusssscsssssssessseaucsascsascatecatecauesaeensees 41 2 10 CONTROL DE LA DIN MICA DE MEDICI N car a le eh dial she lt ii 42 2 11 SUPERPOSICI N DE ESPECTROS tri e ee eee dead af 43 3 TEOR A DE LAS MEDICIONES DE RESPUESTA EN FRECUENCIA cccccsccosccsecsccesseceseceseceseescacesccssccssscsccesecssens 44 3 1 RELACI N ENTRADA SALIDA LT l
20. cero cc que contiene M componentes sinusoidales cada uno con una fase aleatoria M g t DA cos 27kf t 0 p random e 0 27 k 1 En ARTA una se al multisinusoidal de banda ancha se genera usando el DFT inverso 1 N I g A e JO pe N k 0 0 k 0 donde A A k gt O Py aleatorio 0 27 y 9 k gt ARTA introduce tres tipos de ruido peri dico 1 PN Blanco tiene A const y un espectro blanco 2 PN Rosa tiene A V2A gt y sus magnitudes espectrales se reducen 3dB oct despu s de cierta frecuencia de corte v ase la Ilustraci n 2 16 En ARTA la frecuencia de corte de baja frecuencia variable se puede cambiar en el cuadro de di logo Signal Generator Setup Configuraci n del generador de se ales El ruido rosa se suele usar en las modalidades de banda de octava o suavizado de 1 n octava con graduaci n dBV v ase la Ilustraci n 2 15 puesto que proporciona una respuesta de frecuencia lineal en bandas con un ancho de banda relativo constante 3 PN Habla tiene magnitudes espectrales determinadas por la norma IEC 60268 16 sobre medici n del Indice de Transmisi n del Habla v ase la Ilustraci n 2 18 Las amplitudes de estas se ales tienen una distribuci n normal y un factor de cresta de 12 13dB Si se sigue procesando el factor de cresta se puede reducir a valores inferiores a 6dB En ARTA la generaci n de ruido peri dico se introduce con un factor de cresta inferior a 10dB
21. cuadr cula abre el cuadro de di logo de configuraci n del color del gr fico B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro View Ver Magnitude Magnitud muestra la magnitud de la respuesta de frecuencia Magn Phase Magnitud Fase muestra la magnitud y la fase de la respuesta de frecuencia Phase Fase muestra la fase de la respuesta Group delay Retard de grupo muestra el retardo de grupo Sound pressure units Unidades de presi n de sonido dB re 20uPa V establece las unidades para la sensibilidad del altavoz dB re 20uPa 2 83V establece las unidades para la sensibilidad del altavoz dB re 1Pa 1V establece las unidades para el nivel de presi n de acuerdo con las recomendaciones ITU_T Setup Configuraci n activa el cuadro de di logo para la configuraci n de los m rgenes del gr fico Time Bandwidth Requirement Requisitos ancho de banda tiempo si se activa esta casilla se trazan s lo las curvas de las frecuencias en las que el producto ancho de banda tiempo es mayor de 1 Teclas de acceso directo del teclado tambi n para el resto de ventanas Teclas arriba y abajo cambian el margen del gr fico superior Teclas izquierda y derecha mueven el cursor hacia la izquierda y la derecha Tecla Ctrl C copia un gr fico de mapa de bits al portapapeles con las opciones definidas por el usuario Tecla Ctrl P copia toda la ventana como mapa d
22. cuando el usuario detiene la grabaci n 4 2 Rango din mico en las mediciones de la respuesta en frecuencia Con el siguiente ejemplo se mostrar c mo comprobar el rango din mico disponible mientras que se mide la respuesta en frecuencia en los modos FR y Fr Comience en la modalidad Fr Conecte la tarjeta de sonido en modo bucle canal izquierdo y derecho y ajuste los siguientes datos Tipo de generador PN Rosa 53 ARTA User Manual Nivel del generador 0 dB FFT 32768 Compensaci n Ninguno Comience la grabaci n del canal izquierdo Obtendr la figura de la respuesta en frecuencia en bucle que aparece en la Ilustraci n 4 5 fie Untitled Arta O x File Overlay Edit View Recorder Generator Setup Mode Help i y Ine Fez Fri Spa e E P B m SNS EI BS Gen PN pink Fs Hz 48000 FFT 32768 Delay ms 0 000 Ava None gt Top Left Awg 1 ae A FrHigh 4 d 1 40 400 1000 10000 FiLow Cursor 2 9 Hz 2 61 dB Frequency Hz al gt Ready L 3 3dB R 3 4dB Ilustraci n 4 5 Respuesta en frecuencia de Terratec EWX 24 96 en modo bucle Ahora desconecte el canal de entrada izquierdo y mida la respuesta Lo que mide ahora es un suelo de ruido del canal de entrada Haga una medici n sin la compensaci n y guarde la curva medida como superposici n comando de men File gt Set as overlay Archivo gt Establecer superposici n A continuaci n repita la medici n c
23. d 6 ARTA User Manual En la parte inferior de la ventana hay tres controles Boton Copy para copiar el informe al portapapeles Bot n Save csv para guardar el informe en formato csv de Excel Cuadro desplegable Decimal separator sirve para establecer el punto o la coma como separador decimal en el archivo csv La definici n de los par metros ac sticos es la siguiente EDT Tiempo de deterioro temprano EDT se define como el intervalo de tiempo necesario para que la energ a sonora se deteriore 10dB una vez que se ha detenido la excitaci n Para permitir una comparaci n directa con el tiempo de reverberaci n el resultado se multiplica por 6 El deterioro exponencial id neo en un campo difuso el valor de EDT esperado ser a igual a Teo claridad La claridad o ndice temprano a tarde Cgo Cso se define como la relaci n logar tmica de la energ a de la respuesta de impulso antes del tiempo fe y la energ a despu s de fe El valor te 50ms se usa para expresar la claridad del habla mientras que fe 80ms ser m s apropiado para la m sica 80ms 50ms p oat p oat Cz 10log __ dB Cs 10log ___ dB p at p oat 80ms 50ms El nombre original en alem n para el t rmino claridad es klarheitsmass Unos altos valores de claridad indican una gran cantidad de energ a temprana que corresponde con una sensaci n subjetiva de claridad Por el contrario unos valores d
24. de la se al en la casilla de edici n valor del volt metro del cap tulo 1 5 1 5 Pulse el bot n Estimate Max Input mV Estimar la entrada m xima en mV 6 Si est satisfecho con la medici n pulse el bot n Aceptar y el valor estimado se convertir en el valor actual de LineIn Sensitivity Sensibilidad de entrada 7 Repita los pasos 1 6 para el canal de entrada derecho Nota Se recomienda este procedimiento puesto que garantiza que se puede conectar la tarjeta de sonido en modalidad de bucle Si desea calibrar los canales de entrada con el volumen de entrada en el m ximo muchas tarjetas de sonido requerir n una reducci n del nivel del canal de salida 1 5 3 Calibraci n del micr fono Para calibrar el micr fono ha de disponer de un calibrador de sonido Entonces 1 Conecte el preamplificador del micr fono a la entrada de la tarjeta de sonido izquierda o derecha Introduzca la ganancia del preamplificador Conecte el calibrador de sonido al micr fono Pulse el bot n Estimate mic sensitivity Estimar la sensibilidad del micr fono Si est satisfecho con la medici n pulse el bot n Aceptar dE a Nota Si no conoce la ganancia del preamplificador podr indicar cualquier valor arbitrario de ganancia pero ese valor se ha de usar como ganancia del preamplificador en el cuadro de di logo Audio Devices Setup Configuraci n de dispositivos de audio 1 5 4 Compensaci n de la respuesta en frecuenc
25. di logo del panel de control Sound and Audio Devices Dispositivos de sonido y audio 13 ARTA User Manual 1 5 Calibracion El comando de men Setup gt Calibrate devices Configuraci n gt Calibraci n de dispositivos abre el cuadro de di logo Soundcard and Microphone Calibration Calibraci n de la tarjeta de sonido y del micr fono que aparece en la ilustraci n 1 14 Soundcard and Microphone Calibration x Soundcard Full scale output rv Soundcard Full scale input irw Microphone sensitivity mv Pa 1 Connect microphone on Channel Left Preamp gain 1 2 Atkach sound calibrator 1 Connect sine generator with known output voltage on Channel Left 2 Enter voltage peak or rms SOU mv Ems y Estimate Max Input mi 1 Connect electronic voltmeter or scope on left output channel set range to 24 2 Generate sine SO0Hz Output level 34B a 3 Enter voltmeter scope value 1000 mv rms a 4 Estimate Max Qutout my Estimated Current fff Sa l mY Pressure 94 dE Estimated Current 3 Estimate Mic Sensitivity Estimated Current Left 718 33 718 33 mv Right 721 050 721 058 mv Diff oosa 0 0328 de Accept x Ilustraci n 1 14 Cuadro de di logo para calibrar la tarjeta de sonido y el micr fono Hay tres secciones que nos conducen a la calibraci n de a canal izquierdo de salida de la tarjeta de sonido b canales izquierdo y derec
26. en el Cap tulo 4 3 Overlay colors x all pir D all30 pir Ye 451 pir Add Add above crs Replace sel Add below crs Ilustraci n 6 9 Cuadros de di logo FR Overlay Manager Gestor de superposiciones de respuestas en frecuencia y Overlay colors Colores de la superposici n Otras funciones avanzadas con superposiciones se podr n hacer usando el cuadro de di logo FR Overlay Manager Gestor de superposiciones de respuestas en frecuencia que se muestra en la Ilustraci n 6 9 Se activa con el comando Overlay gt Manage Overlays Superposici n gt Gestor de superposici n Algunos botones del cuadro de di logo duplican los comandos de men Add A adir establece la curva actual como superposici n Add above crs A adir encima del cursor guarda la parte de la curva actual por debajo del cursor como superposici n Add below crs A adir debajo del cursor guarda la parte de la curva actual por encima del cursor como superposici n Delete all Borrar todo Borra todas las superposiciones Otros botones permiten realizar funciones avanzadas en los elementos del men desplegable seleccionados Replace sel Sustituir la selecci n sustituye la superposici n seleccionada por la curva activa actual Delete sel Borrar la selecci n Borra todas las superposiciones seleccionadas Color cambia el color de los elementos seleccionados usando el cuadro de di logo O
27. espectros Barra de control derecha Changes graph top magnitude margin Fit plotted curve to graph top magnitude margin Changes graph magnitude range Opens dialog box for the setup of graph margins Changes graph high frequency margin PEG le tag lora Changes graph low frequency margin E Al 108 ARTA User Manual Acceso rapido con el rat n Si se pulsa y arrastra el bot n izquierdo del rat n se cambia la posici n del cursor Si se hace clic con el bot n derecho del rat n en la zona del gr fico se activa el cuadro de di logo de la configuraci n del margen del gr fico Si se hace clic con el bot n derecho del rat n en la zona del titulo se activa el cuadro de di logo de la graduaci n del gr fico La rueda de desplazamiento del rat n mueve el margen superior del gr fico hacia arriba y abajo Acceso r pido con el teclado Teclas arriba y abajo cambian el margen del gr fico superior Teclas izquierda y derecha mueven el cursor hacia la izquierda y la derecha Tecla Ctrl C copia un gr fico de mapa de bits al portapapeles con las opciones definidas por el usuario Tecla Ctrl P copia toda la ventana como mapa de bits al portapapeles Tecla Ctrl B cambia el color del fondo Tecla Ctrl A establece la curva trazada actual como superposici n Men de la ventana de respuesta de frecuencia 2 canales o 1 File Archivo Export ASCII Exportar a ASCII exporta los valores del gr fi
28. frecuencia estimada He es la relaci n entre el espectro cruzado YG y el espectro autom tico GG Y f E F a A G F G F En el mejor de los casos es decir cuando no hay ruido obtenemos H f H f A f DF Vemos que la respuesta en frecuencia estimada esta siempre polarizada con funciones de transferencia de los conversores A D y D A No es nada malo como se podria pensar en un principio puesto que de esta forma obtenemos una buena relaci n Se al Ruido en frecuencias extremadamente bajas y altas los conversores A D y D A eliminan los espectros en las bajas frecuencias y cerca de fs 2 Esto es especialmente importante si usamos tarjetas de sonido baratas que pueden tener una frecuencia de corte inferior alta Te ricamente la t cnica de compensaciones de un sistema de canal doble se puede aplicar a un sistema de canal sencillo pero debido a las limitaciones del controlador de sonido de Windows que no mantiene la sincronicidad entre la reproducci n y grabaci n de la se al s lo se puede aplicar la compensaci n sincr nica en el dominio temporal La respuesta de fase no se puede estimar con precisi n absoluta Para finalizar El sistema de canal sencillo se recomienda como sistema de medici n cuando usamos tarjetas de sonido de baja calidad Es apropiado para medir la magnitud de la respuesta de frecuencia pero no proporciona una respuesta de fase absoluta y precisa S1 deseamos usar el canal del micr fono para la tarj
29. frecuencias inferiores a f 4 Para definir el retardo de grupo primero analizamos la respuesta de frecuencia H j de la siguiente forma H jo Aloe olok jelo Donde A H j es la respuesta de magnitud es la respuesta de fase y a es el logaritmo de la respuesta de magnitud Si asumimos que un sistema ideal tiene una respuesta de frecuencia H j const la distorsi n lineal de la respuesta de frecuencia se puede expresar como 1 dH jo _ Fith t _ j da w dolo H jo d jo Fin 0 d dlo Donde F denota la Transformada de Fourier Esta expresi n muestra que hay dos tipos de distorsiones lineales debido a los cambios de magnitud y fase La parte real de esta expresi n se define como un retardo de grupo T __dp o _ mol d a Fln 0 Lo que muestra esta expresi n es que el retardo de grupo se puede estimar a partir de la respuesta de impulso del sistema Para obtener una estimaci n aceptable del retardo de grupo se han de cumplir dos condiciones 1 La respuesta de impulsos ha de deteriorarse completamente dentro de la regi n limitada 2 El retardo de grupo ha de ser menor de la mitad del tama o de FFT Si no se cumple esta condici n obtenemos el valor negativo del retardo de grupo 6 1 4 Gesti n de superposiciones En la ventana de respuesta de frecuencia suavizada el usuario podr establecer la curva actual de respuesta de frecuencia como superposici n Tam
30. la ilustraci n 2 4 Esta ilustraci n se puede obtener con los comandos copiar pegar men Edit gt Copy Edici n gt Copiar Suba lentamente el volumen del canal de entrada de l nea con el mezclador de la tarjeta de sonido hasta que llegue a un nivel de pico cercano a 3dB FS 22 ARTA User Manual Spectrum dis Ale dHFS Let Awg 0 0 10000 Cursor 999 0 Hz 2 96 dB FreguencwiHz RMS 2 7 dBFS THD 0 0011 THD N 0 0050 Ilustraci n 2 4 Espectro de un generador sinusoidal de 1 kHz para la tarjeta de sonido Terratec EWX 24 96 en modo bucle Ventana de se al Kaiser tama o FFT 16384 Fs 48000Hz La parte inferior de la Ilustraci n 2 4 muestra el valor del espectro en la posici n del cursor frecuencia y magnitud el nivel de RMS y las distorsiones El cursor aparece como una l nea fina que se puede mover pulsando el bot n izquierdo del rat n o las teclas de desplazamiento izquierda y derecha en el teclado Si obtiene un THD N menor del 0 1 tiene una tarjeta de sonido que podr usar Si obtiene un THD N menor del 0 01 tiene una tarjeta de sonido buena Nota Durante la medici n podr usar la barra de control para cambiar el tipo de compensaci n borrar la compensaci n cambiar la frecuencia de muestreo cambiar el tipo de se al de excitaci n y el tama o de FFT Podr cambiar cualquier par metro del gr fico rango din mico gama de frecuencias y eje en el cuadro de di logo Spectrum graph setu
31. las magnitudes de las superposiciones y elimina todas las superposiciones que se muestran de manera opcional Merge overlay below cursor Fusionar la superposici n por debajo del cursor fusiona los valores de la superposici n de la curva actual por debajo del cursor Merge overlay above cursor Fusionar la superposici n por encima del cursor fusiona los valores de la superposici n de la curva actual por encima del cursor View Ver Magnitude Magnitud muestra la magnitud de la respuesta de frecuencia Magn Phase Magnitud Fase muestra la magnitud y la fase de la respuesta de frecuencia Phase Fase muestra la fase de la respuesta de frecuencia Group delay Retard de grupo muestra el retardo de grupo Minimum phase Fase m nima muestra la fase m nima del sistema Unwrap Phase Fase sin envolver muestra la fase sin envolver Time Bandwidth Requirement Requisitos ancho de banda tiempo si se activa esta casilla se trazan s lo las curvas de las frecuencias en las que el producto ancho de banda tiempo es mayor de 1 Sound pressure units Unidades de presi n de sonido dB re 20uPa V establece las unidades para la sensibilidad del altavoz dB re 20uPa 2 83V establece las unidades para la sensibilidad del altavoz ref 1W Sohm dB re 1Pa 1V establece las unidades para el nivel de presi n de acuerdo con las recomendaciones ITU_T Smoothing Suavizado 1 1 octave 1 1 octava ancho de banda del filt
32. nuevo A n no est aceptado en ninguna norma Significa TD N es el porcentaje de la ra z cuadrada de la relaci n entre la potencia de todos los dep sitos de ruido y la potencia del multitono 4 ARTA User Manual Spectrum magnitude dAFS Lett Avg 25 0 0 40 0 20 0 A a IS 50 0 60 0 70 0 EE im 100 00 CEI A e POR ol EEE A 100 1000 10000 Cursor 21 5 Hz 70 06 dB Frequency Hz RMS 9 9 dBFS TD N 58 7745 Ilustraci n 2 22 Espectro del multitono del habla que pasa a trav s de dos tel fonos m viles de un sistema GSM Nota Las pruebas de distorsi n con se ales multitonos parece que son la nica medida significativa de las distorsiones en sistemas codificados 2 10 Control de la din mica de medici n Durante las mediciones el usuario podr comprobar el rango din mico de medici n en los cuadros medidores de pico de la Barra de Estado que aparece en la Ilustraci n 2 23 Ready L 2 8d6 R 3 4d8 Spectrum Analyzer Ds Ilustraci n 2 23 Barra de estado de las pantallas ARTA El texto de la izquierda muestra el contexto actual del men El cuadro de texto de la derecha muestra la modalidad de medici n Cuadros de texto izquierdo y derecho Muestran los niveles m ximos a escala completa de los canales de entrada izquierdo y derecho durante la medici n Estos medidores de pico tienen un rango din mico de 100 a OdB Si se sobrecargan los canales de entrada los niveles de pico muest
33. que el estimador H pero se prefiere usar el estimador H puesto que nos permite controlar la funci n de coherencia En ARTA nos referimos a ambos m todos como la compensaci n en el dominio de la frecuencia preaveraging pause preaveraging input signal A A a PN noise FFT block FFT block output LT signal Ti I Ilustraci n 3 4 Ilustraci n de la generaci n y adquisici n de se al durante la compensaci n asincr nica en el dominio de la frecuencia Para su aplicaci n correcta se han de cumplir dos condiciones e FEl inicio de la adquisici n ha de ser posterior al ciclo de pre compensaci n que es necesario para alcanzar la respuesta en estado estacionario e Despu s de cada bloque adquirido se ha de detener la generaci n de se al y se ha de generar la nueva secuencia de ruido peri dico e La longitud del bloque FFT ha de ser igual a la longitud de la secuencia generada de ruido peri dico Esto garantiza que las se ales generadas y adquiridas est n siempre correlacionadas as que no habr polarizaci n debida al retardo entrada salida 47 ARTA User Manual Este m todo de excitaci n con el ruido peri dico interrumpido es la mejor forma de realizar mediciones de la respuesta de frecuencia en sistemas de comunicaci n que se activan con la voz y que tienen un procesado de se al que var a con el tiempo control de ganancia y reducci n de ruido autom tico El ruido interrumpido mantiene el can
34. seis polos 6 Finalmente podr iniciar la medici n haciendo clic sobre el comando de men Recorder gt Run Grabadora gt Iniciar o haciendo clic sobre el icono de la barra de herramientas po Durante las mediciones podr usar la barra de control para cambiar el tipo de compensaci n borrar la compensaci n cambiar la frecuencia de muestreo y cambiar el tipo de se al de excitaci n y el tama o de FFT Tambi n podr cambiar cualquier par metro del gr fico rango din mico rango de frecuencias y eje activando el cuadro de di logo Graph setup Configuraci n del gr fico haga clic sobre el men Setup gt Graph setup Configuraci n gt Configuraci n del gr fico o haciendo clic con el bot n derecho del rat n en la zona del gr fico Las teclas de acceso directo para cambiar el margen superior de la magnitud del gr fico son las teclas Arriba y Abajo del teclado y la rueda de desplazamiento del rat n Con estas teclas se mueve el gr fico hacia arriba y hacia abajo 7 Podr detener las mediciones en cualquier momento haciendo clic sobre Grabadora gt Fin o sobre el icono de la barra de herramientas M Error Nombre de archivo no especificado La duraci n de la medici n depende del tipo de compensaci n Si no se usa compensaci n las mediciones se repiten hasta que el usuario detiene la grabaci n Si se usa compensaci n la medici n se detiene cuando se alcanza el n mero m ximo de ciclos de compensaci n o
35. 0Hz ORHz EX C use 19000 Multisine generator Output volume dE O Multitore Pink cut off Hz 0 Wideband Default OK Ilustraci n 2 1 Cuadro de di logo para la configuraci n del generador de se al El cuadro de di logo tiene los siguientes controles La secci n Signal generator type Tipo de generador de se ales presenta dos cuadros desplegables El cuadro desplegable Spectrum mode Modo de espectro establece el tipo de generador de corriente para el an lisis de espectros onda sinusoidal dos r fagas sinusoidales para pruebas de intermodulaci n multitono ruido blanco continuo ruido rosa continuo y ruido peri dico con espectro blanco rosa y hablado PN blanco PN rosa PN habla El cuadro desplegable FR mode Modo de respuesta de frecuencia establece el tipo de generador de corriente para las mediciones de la respuesta en frecuencia ruido blanco continuo ruido rosa continuo y ruido peri dico con espectro blanco rosa y hablado PN blanco PN rosa PN habla 19 ARTA User Manual Nota 1 El PN ruido peri dico es una se al peri dica similar a un ruido con un nivel de espectro controlado y una fase aleatoria El ruido peri dico y el multitono pertenecen a la clase de se ales multisinusoidales que se explicar n m s adelante Nota 2 La se al de prueba de fluctuaci n es una se al sinusoidal con una frecuencia igual a 1 4 de la frecuencia de muestreo y con unos bits d
36. 4 Este cuadro de di logo se puede abrir haciendo clic sobre el comando de men File gt Info Archivo gt Informacion Samplerate 16000 Hz Length in samples 4096 Length in ms 256 000 ms Input Device voltage probe User supplied additional informations Ilustraci n 4 14 Cuadro de di logo para ver e introducir la informaci n del archivo El formato del archivo binario PIR es el siguiente char filesignature 4 cuatro caracteres de firma P 717 R 0 unsigned int version versi n de formato de archivo int infosize longitud del texto definido por el usuario al final del archivo int reserved T int reserved2 0 float kEskHz gt frecuencia de muestreo en kHz int samplerate frecuencia de muestreo en Hz int length longitud pir int inputdevice 0 voltprobe l mic 2 acc float devicesens V V o V Pa para entrada de micr fono int numchannels medici n en canal sencillo o doble int avgtype tipo de compensaci n 0 tiempo o 1 frecuencia int numavg n mero de compensaciones empleadas en las mediciones int piiltered filtro antisolapamiento forzado en el canal 2 int genused tipo de generador float peakleft valor pico ref 1 0 en el canal de entrada derecho 61 ARTA User Manual float peakleft valor pico ref 1 0 en el canal de entrada derecho float reserved ES O float Yves rvedos 0 float reserveda Iy Q float pir length
37. 440 una tarjeta PCMCIA para port til Echo Layla 24 TASCAM US 122 USB audio Ego Sys U24 USB y Waveterminal Soundblaster Live 24 y Audigy y Extigy USB pero s lo a la frecuencia de muestreo de 48kHz e Tarjetas Turtle Beach Pinnacle y Fuji ARTA se puede usar con un rendimiento ligeramente menor con las siguientes tarjetas e Soundblaster MP3 USB nota no instale un controlador USB use el controlador por defecto de Windows XP e Tarjetas de sonido y audio incorporado con c decs AC97 problema con ruido alto en el modo FTT La instalaci n de este software es simple Siga el programa de configuraci n de ARTA o simplemente copie los archivos ARTA exe y ARTA chm en una carpeta y haga un acceso directo a ARTA exe Todos los datos del registro se guardaran automaticamente la primera vez que se ejecute el programa Los archivos con la extensi n PIR se registran para que se abran con el programa ARTA Contienen los datos de la respuesta de impulso peri dica PIR Los resultados de otros tipos de mediciones respuesta en frecuencia y espectro se pueden guardar como archivos de texto con formato ASCII o como archivo de superposici n ARTA puede exportar e importar archivos de diferentes formatos wav mlssa tim y txt ARTA no env a los gr ficos a la impresora pero se pueden copiar todos los gr ficos en el Portapapeles de Windows y pegar en otras aplicaciones de Windows ARTA User Manual 1 2 Configuraci
38. 88 ARTA User Manual dt La 60 a ISO 3382 define Tp es el tiempo de reverberaci n determinado a partir de la pendiente media de la curva de deterioro de energ a obtenida a partir de parte de la curva de deterioro entre 5dB y 25dB T39 es el tiempo de reverberaci n determinado a partir de la pendiente media de la curva de deterioro de energ a obtenida a partir de parte de la curva de deterioro entre 5dB y 35dB 7 1 Curva de deterioro de energ a Schroeder ha demostrado por medio de an lisis estad sticos que el deterioro de energ a medio de la sala r t se puede obtener a partir de la integrada regresiva del cuadrado de la respuesta de impulso Usamos la expresi n de Schroeder r t fie tyit En su forma logar tmica normalizada m s habitual fr Oat 10logr t 10l0og n Oat Tenga en cuenta que en esta expresi n el denominador representa la energ a total En ARTA obtenemos la curva de deterioro de energ a haciendo clic sobre el elemento de men Analysis gt Energy Decay An lisis gt Deterioro de energ a o haciendo clic sobre el icono de la REN barra de herramientas La Ilustraci n 7 2 muestra la ventana de deterioro de energ a con dos curvas La curva superior es la curva de deterioro de energ a y la curva inferior gris es la envolvente de la respuesta de impulsos ISO 3383 recomienda el an lisis del deterioro de la energ a en seis bandas 1 1 octava 125 Hz
39. ARTA Programa para Medicion de Respuesta de Impulsos y Analisis en Tiempo Real del Espectro y de la Respuesta en Frecuencia Manual de usuario Version 1 1 1 Ivo Mateljan Laboratorio de Electroac stica Facultad de Ingenieria El ctrica R Boskovica bb 21000 Split Croacia Traduccion de Andrea Guti rrez P rez andreag agptraducciones com Agosto 2006 Copyright Ivo Mateljan 2004 2006 Derechos reservados ARTA User Manual 0 Contenidos INTRODUCCION e a a es e de a a e de e e e de e e Asser Siar 3 TREQUISITO Staten da aleta ad apo eo a dardo te Oni Omer a tL RTE plis 4 12 CONFIGURACION DELTA MEDICION cortadas oe tenida de edo aseo beds lado dea a 5 13 LAPRIMERA TMPRES ON de T T ds E oe odas docs 9 1 4 CONFIGURACI N DE HARDWARE cccccccccscccccesecssecsccesccesccsscceascssecssscsuccauecsussasessssascasecasscatecascssceauceauecseenacs 11 SA LIBRACION e e do to tea Rg alo po dt Leia Reha iat fait 14 1 5 1 CALIBRACI N DEL CANAL IZQUIERDO DE SALIDA DE LA TARJETA DE SONIDO vesscccccecsccssccsseesseesserseees 14 1 5 2 CALIBRACI N DE LOS CANALES DE ENTRADA A LA TARJETA DE SONIDO iiien 15 15 3 CALIBRAGION DEL MICROFONO teca es nt 15 1 5 4 COMPENSACI N DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA 20 csccesssescesseescessesscesecsseescessseseestsseesssuseeseessees 15 1 6 OBTENER IMAGENES DE GR FICOS Y VENTANAS c cccscosecsseesccccsscesccsseeccascseccausecessccarssecateeecaecauensecatens 47 2 ANALIZADOR DEE SPEC
40. ENE AMOR Y ANA BAR ae Ilustraci n 2 6 Espectro de una se al sinusoidal de 1kHz con las ventanas siguientes aplicadas ERES a Uniforme Uh fT TL 4 Hanning E lll ip e Techo Plano pe a Blackman3 a Uniforme b Hanning c Techo plano Spectrum Let Spectrum Lem Spectrum Leth CCP CE LN did L TTT e Biacimana nai bill ik L D Kaiser 1000 2 ARTA User Manual d Blackman3 e Blackman4 f Kaiser Magnitudes mostradas de 20dB div 2 2 3 Configuraci n del grafico del espectro El comando de men Setup gt Graph Setup Configuraci n gt Configuraci n de gr ficos o haciendo clic con el bot n derecho del rat n en la zona del gr fico abre el cuadro de di logo Configuraci n del gr fico del espectro Ilustraci n 2 7 Use este cuadro de di logo para ajustar 1 el rango din mico que se muestra 2 la gama de frecuencias visible y 3 la resoluci n del eje de frecuencias Spectrum Graph Setup x Magnitude axis Top dE o Range dB 1140 Fit to graph top Freg range Hz High 20000 Low 20 e all Default Update OF Frequency aris Type Log Smoothing E octave Filtered moothing Ilustraci n 2 7 Cuadro de di logo para la configuraci n del gr fico de espectro Secci n Magnitude axis Eje de magnitud Top dB Superior dB introduzca el nivel de dB del margen superior del gr fico Range dB Rango dB introdu
41. Gd Record Overlay Ba Copy y Ilustraci n 6 6 Ventana de respuesta de frecuencia suavizada La barra horizontal dibujada en color de cursor denota la regi n de la frecuencia en la que el requisito de ancho de banda tiempo no se satisface 75 ARTA User Manual La Ilustraci n 6 6 muestra la Ventana de respuesta de frecuencia suavizado La barra derecha contiene controles para la configuraci n del margen del gr fico los mismos controles que est n en las ventanas de respuesta de espectro y de frecuencia Se puede usar un cuadro desplegable adicional Smoothing Suavizado para establecer la resoluci n de suavizado La barra inferior tiene varios botones Bot n Mag elija el grafico de magnitud Bot n M P elija el grafico de magnitud fase Bot n Ph elija el gr fico de fase Bot n Gd elija el gr fico de retardo de grupo Bot n Record para repetir la medici n Bot n Overlay para gestionar las superposiciones Bot n Copy para copiar el grafico al portapapeles Bot n B W para cambiar el color de fondo La misma presentaci n se encuentra en la ventana de respuesta de frecuencia DFT pero sin los men s y controles para Suavizado y Superposiciones La ilustraci n 6 7 muestra ejemplos de las respuesta de frecuencia no suavizados y con suavizado de 1 3 octava La comparaci n de las dos curvas muestra que la respuesta suavizada nos da una tendencia general y realmente la mejo
42. Modulation Transfer Function l 0 x Edit 9 Orckave MTF Magnitude 1000 Hz OD 10 Cursor 4 0 Hz 0 88 m Modulation frequency HZ Ilustraci n 8 2 Funci n de transferencia de modulaci n El submen Octave Octava se usa para configurar las bandas de octava y el submen Edit Edici n se usa para copiar el mapa de bits del gr fico al portapapeles y cambiar el color del fondo La funci n MFT se usa en m todos para la estimaci n de la inteligibilidad del habla que se describen en la siguiente secci n 8 2 Indice de transmisi n del habla La norma IEC 60268 16 define el m todo para estimar la inteligibilidad del habla y nos proporciona un ndice denominado STI ndice de transmisi n del habla que se acerca a la puntuaci n subjetiva de inteligibilidad La misma norma define tambi n un m todo simplificado para estimar la inteligibilidad del habla denominado RASTI ndice de transmisi n del habla r pido El STI analiza la funci n de transferencia de la modulaci n con 14 frecuencias de modulaci n desde 0 63 Hz a 12 5 Hz 1 3 octava aparte y en siete bandas de octavas desde 125Hz a 8kHz El ndice STI se obtiene sumando y compensando el MFT tal como se describe a continuaci n RASTI analiza s lo 9 frecuencias de modulaci n 0 7Hz 1Hz 1 4Hz 2Hz 2 8Hz 4Hz 5 6Hz 8 Hz 11 2Hz en s lo dos bandas de octava 500Hz y 2kHz El procedimiento para calcular el indice STI a partir de u
43. a configurar el gr fico y estimar los par metros ac sticos de la sala de la siguiente forma Filtering Filtrado elija la frecuencia de una respuesta filtrada en bandas de octava o la respuesta de banda ancha dB range Gama dB introduce la gama de magnitud T60 inicia los c lculos de los par metros ac sticos el valor de los cuales se indica en la parte inferior de la ventana Noise Tail Cola de ruido presenta dos controles En el primer control se elige el porcentaje de la curva de deterioro que se estima como ruido El otro control se usa para elegir el m todo de reducci n de ruido Trunc quiere decir que no se incluir el porcentaje de la cola de la curva en la estimaci n del deterioro Sub quiere decir que el nivel medio de potencia de ruido de cola se resta de la curva de deterioro Log Registro se obtiene un informe de los par metros ac sticos de la sala que se han calculado Zoom establece el factor de zoom horizontal a M x o Todos Scroll Desplazamiento mueve el gr fico de izquierda o derecha ARTA necesita cierta interacci n por parte del usuario para estimar el deterioro de energ a y los par metros ac sticos adecuadamente El usuario ha de estimar el porcentaje de la cola de la curva ETC en la que el ruido es el principal contribuyente y el m todo para reducir ese ruido 90 ARTA User Manual El m todo mas simple para reducir el ruido es truncar la respuesta de impulso ISO 3382 sugie
44. a de bajos en campo abierto Para obtenerlo medimos la respuesta de bajos en el campo cercano de los altavoces pyr y escalar la respuesta con un factor que es igual a la relaci n del radio de la membrana con el doble de la distancia normal de medici n r p r gt 7 Prr Las respuestas obtenidas de esta forma son una buena aproximaci n de la respuesta de campo abierto del altavoz montado en una caja infinita 27 para frecuencias por debajo de 200Hz 71 ARTA User Manual 6 Analisis del sistema a partir de la respuesta de impulsos La respuesta de impulsos es una caracteristica del sistema fundamental Usandola ARTA puede estimar los siguientes datos Respuesta de frecuencia limitada y suavizada 1 n octavas Respuesta de etapa Envolvente de respuesta de impulsos o curva tiempo energ a ETC Curva de deterioro espectral acumulado CSD Curva de deterioro de energ a y par metros ac sticos de la sala Funci n de transferencia de modulaci n del habla MTF ndice de transmisi n del habla STI y RASTD ee a Estos an lisis se pueden activar en el submen Analysis An lisis o haciendo clic con el bot n izquierdo del rat n sobre uno de los iconos de la barra de herramientas verde que se muestra en la Ilustraci n 6 1 Record DFT Impulse Cumulative Copy to Measurement impulsa FR clipboard EE h tie compensation frequency response Spectral STI To envelope Decay l yy 4 y Cu F Isp Fee Fri Sra P o m CE
45. a de frecuencia en canal doble Single chamnel frequency response Canal sencillo respuesta de frecuencia activa la ventana de respuesta de frecuencia en canal sencillo Help Ayuda About Acerca de proporciona informaci n sobre el programa Registration Registro muestra la informaci n de registro usuario User Manual Manual de usuario muestra el archivo de ayuda Ventana de la respuesta de impulso Barra de estado ss Ready L 100 0d6 R 100 0d8 Impulse Response El texto de la izquierda muestra el contexto del men El cuadro de texto de la derecha muestra la modalidad de medici n Cuadros de texto izquierdo y derecho Muestran los niveles m ximos a escala completa de los canales de entrada izquierdo y derecho durante la ltima medici n Ventana de la respuesta de impulso Iconos de la barra de herramientas Saas Esad Record FR DFT Impulse Cumulative Copy te alain impulse 7 frequency response Spectral STI clipboard modes response compensation ie envelope Decay J yy 4 Cer Inp Fee Fei Spa o mm E3 Ge OE ES E Re OO ee ee j t t f 4 Y Background Audio Smoothed Ener color BAW devices frequency a rica MTF RASTI setup responsa po 104 Ventana de la respuesta de impulso Barra de control Marker sal Del a Offset Gain 00m aJ A Scroll a gt Set o Delete marker Offset up down or mull Gain Up down minimum or maximum Zoom Up down all or m
46. a de octavas se estima a adiendo las potencias espectrales de dep sitos de DFT en una banda de octavas 1 n pero s lo si al menos hay tres componentes espectrales DFT que contribuyen a dicha banda Este requisito quiere decir que el ancho de banda de una banda de 1 n octava ha de ser mayor que el doble del ancho de banda de resoluci n de DFT lo que nos da que la frecuencia m s baja de una banda de 1 n octava es f l Fiowes 222 2 SN 31 ARTA User Manual Por ejemplo para una frecuencia de muestreo fs 48000Hz y un numero de muestras N 16384 la frecuencia menor de los espectros de DFT es igual a 2 93 Hz la banda de 1 3 octava menor es 25 Hz y la banda de 1 12 octava menor es 100Hz Tabla 2 3 ISO 266 Frecuencias centrales preferidas de bandas de 1 1 octava y 1 3 octava La primera columna muestra las frecuencias de banda de 1 1 octava band pass Ilustraci n 2 10 Suma de potencias espectrales en un paso de banda de a filtro de pared de ladrillos b filtro de paso de banda Butterworth de 6 polos En ARTA se puede calcular power Px Potencia P en la banda fi lt fk lt fox de dos formas 1 Potencia de salida de un filtro de paso de banda de pared de ladrillos Primero se asume que cada componentes DFT consigue una densidad espectral de potencia constante G Af en la regi n de frecuencia nAf Af 2 lt f lt nAf Af 2 de esta forma obtenemos una densidad espectral continua a trozos A continuaci
47. a el MTF de octava STI Muestra el ndice de transmisi n del habla STI RASTI Muestra el ndice de transmisi n del habla r pido RASTI Setup Configuraci n Audio devices Dispositivos de audio activa el cuadro de di logo de configuraci n de los dispositivos de audio Calibrate devices Calibrar dispositivos activa el cuadro de di logo de calibraci n de la tarjeta de sonido y del micr fono Analysis parameters Par metros de an lisis activa el cuadro de di logo de configuraci n del an lisis de la respuesta de impulso Tools Herramientas Este men estar activo en la pr xima versi n de ARTA Plot Combiner FRD ZMA Combinador de gr ficos FRD ZMA activa el cuadro de di logo para dibujar la respuesta de frecuencia y la curva de impedancia combinadas SPL meter Medidor de SPL activa el cuadro de di logo con un medidor SPL virtual Directivity plot Gr fico de directividad activa el cuadro de di logo para dibujar los patrones de directividad del altavoz Spatial Acoustical parameters Par metros ac sticos espaciales activa el cuadro de di logo para estimar los par metros espaciales de la sala Mode Modo Impulse response Respuesta de impulsos activa la ventana de la respuesta de impulso Spectrum Analyzer Analizador de espectros activa la ventana del an lisis de espectros Dual channel frequency response Canal doble respuesta de frecuencia activa la ventana de respuest
48. a estimaci n del ndice de transmisi n de habla STI Nota Los analizadores cl sicos de sonido en tiempo real usan la excitaci n del espectro rosa para un an lisis de la respuesta del altavoz en banda de octava o en octava suavizada En un caso ideal despu s de la compensaci n la excitaci n del espectro rosa da una respuesta plana en el modo de Espectro de Potencia dBFS o dBV RMS Si usamos la excitaci n del espectro blanco el an lisis en banda de octava o en suavizado de octava nos da la respuesta plana en el modo PSD modo de densidad espectral de potencia Es importante estudiar las caracter sticas de las se ales de espectro blanco y rosa puesto que se usar n para estimar la respuesta en frecuencia y la respuesta de impulso Ejercicio Primero configure Generador Ruido blanco Graduaci n PSD Tama o FFT 32768 Fs Hz 48000Hz Ventana Hanning Eje de frecuencia Suavizado de octava 1 3 oct 20Hz 20000Hz Compensaci n Ninguno Obtendr el espectro que aparece en la ilustraci n 2 13 Spectral density dAwWisqriHa 013 oct Left Awg 30 0 100 10000 Cursor 20 15 Hz 43 87 dB FrequencytHz RMS 1 6 dew Ilustraci n 2 13 Densidad espectral con suavizado de octava del generador de ruido blanco graduaci n PSD Tenga en cuenta que la densidad espectral de una breve secuencia blanca no es plana La ondulaci n es muy alta 10 dB 36 ARTA User Manual Si repetimos las mediciones co
49. a fecha el tiempo y el texto definido por el usuario 18 ARTA User Manual 2 Analizador de espectros El analizador de espectros de ARTA se presenta como analizador de espectros en base FFT a tiempo real Un generador incorporado proporciona las siguientes se ales onda sinusoidal dos r fagas sinusoidales multitono ruido blanco ruido rosa ruido peri dico blanco PN blanco ruido peri dico rosa PN rosa y ruido hablado peri dico PN habla La forma de trabajo con el analizador de espectros se explicar a trav s del procedimiento de pruebas de la tarjeta de sonido La forma m s sencilla de probar la calidad de la tarjeta de sonido es en el modo analizador de espectros 1 Haga una conexi n en bucle para probar la tarjeta de sonido 2 Haga clic sobre el elemento del men Mode gt Spectrum Analyzer Modo gt Analizador de espectros o haga clic sobre el icono de la barra de herramientas Spa jError Nombre de archivo no especificado 3 Haga clic sobre el elemento del men Generator gt Setup Generador gt Configuraci n o haga clic sobre el icono de la barra de herramientas Obtendr un gr fico como el que aparece en la Ilustraci n 2 1 Signal Generator Setup x Sine generator Frequency Hz 1000 Peak Level dB 3 Dither Level Hone Signal generator type Spectrum Sine mode FR mode PN pink Two sine generator Freg Frege Magn Del fitkHz ff2kHz MA C Dez fi0
50. a respuesta en frecuencia 32 ARTA User Manual Los controles de este cuadro de di logo son Secci n Dynamic range Rango din mico Graph top dB Parte superior del gr fico introduzca el nivel en dB para el margen superior del gr fico Graph range dB Rango del gr fico introduzca el rango de magnitud del gr fico Fit graph top Ajustar la parte superior del gr fico Con este bot n se ajusta el valor superior dB de la magnitud m xima del gr fico actual Secci n Freg Range Hz Rango de frecuencias High Alta introduzca la frecuencia m s alta que se muestra en Hz Low Baja introduzca la frecuencia m s baja que se muestra en Hz View All Ver todas con este bot n se ajustan la frecuencia alta y baja para que se puedan ver todos los componentes del espectro DFT Secci n Frequency axis Eje de frecuencias Type Tipo Hay cuatro tipos de la resoluci n del eje de frecuencias disponibles Linear Lineal eje de frecuencias lineal Logarithmic Logar timico Eje de frecuencias logar tmico Octave smoothing Suavizado de octavas Bandas de octavas con barrido logaritmico Octave bands Bandas de octava bandas de octava discontinuas Smoothing Suavizado Ajuste la resoluci n de suavizado a 1 n octava en la que n puede ser 1 2 3 6 9 12 y 24 El filtro de suavizado tiene las caracter sticas del filtro IEC de la Clase I filtro Butterworth de paso de banda de
51. abaci n de la parte de la respuesta de impulso no causal inicio anterior Esta parte de la respuesta de impulso en la estimaci n con un barrido logar tmico contiene las im genes de respuesta de impulsos inducidas por distorsi n Default Defecto seleccionar la configuraci n por defecto 66 ARTA User Manual OK cierra el cuadro de di logo y vuelve a la ventana de respuesta de impulsos que contendr la nueva respuesta de impulsos peri dica medida Esc cierra el cuadro de di logo y vuelve a la ventana de la respuesta de impulsos sin modificar su contenido Notas La onda sinusoidal de barrido es una se al de excitaci n ptima para la medici n r pida de una respuesta de impulsos ac stica sin compensaci n Nos proporciona una estimaci n mejor que otras se ales de excitaci n en entornos ac sticos que var an con el tiempo y sistemas ligeramente no lineales La onda sinusoidal de barrido no una se al de excitaci n buena si el entorno genera un gran nivel de ruido coloreado o impulsivo Tambi n nos da una mala estimaci n en el sistema que tiene un control de ganancia autom tica sensible a la frecuencia o la supresi n autom tica del ruido En aquellos casos en los que la excitaci n con ruido peri dico nos da una estimaci n mejor 5 3 Medici n de la respuesta de impulsos con excitaci n MLS Una se al de Secuencia de Longitud M xima MLS es una se al de impulsos con intercambio casi aleatorio que indica
52. aci n del espectro active la casilla THD Distortion iY THO IMD THD N TD x Ilustraci n 2 19 3 Defina dos frecuencias sinusoidales y un ratio de amplitud en el cuadro de di logo Signal Generator Setup Configuraci n del Generador de se ales seg n se indica en la Ilustraci n 2 18 Two sine generator Freq Fregz Magn De fikHz fame 1 1 C Def fooi pkh 4 1 C use rana 200 Poa Ilustraci n 2 20 4 Defina Graduaci n del eje de frecuencia Logar tmico Compensaci n Lineal Ventana Kaiser Spectrum magnitude dAFS Lett Avg2b 0 0 30000 Cursor 23 4 Hz 121 98 dB Frequency Hz RMS 5 5 dBFS IMD 0 0042 Ilustraci n 2 21 Distorsiones de intermodulaci n de la tarjeta de sonido Terratec EWX 24 96 medida con dos r fagas sinusoidales 1 IkHz y 12kHz 40 ARTA User Manual La distorsi n de intermodulaci n se calcula como la ra z cuadrada de la relaci n entre la suma de potencia de los productos de intermodulaci n y la potencia de la se al El ejemplo de la Ilustraci n 2 21 muestra el espectro de intermodulaci n para la excitaci n de 11kHz y 12 kHz Observe el componente dominante de intermodulaci n a 1 kHz es la diferencia entre 11 kHz y 12 kHz 2 9 Pruebas de multitonos Las pruebas de multitonos se han hecho muy importantes para probar la calidad de las se ales de audio con codificaci n digital Los multitonos pertenecen a la clase de se ales multisinusoidales So
53. ad de 1 canal y la sensibilidad del micr fono si usa el micr fono 3 Active el cuadro de di logo Signal generador setup Configuraci n del generador de se al haciendo clic en el men Generator gt Configure Generador gt Configurar o haciendo clic sobre el icono de la barra de herramientas Use este cuadro de di logo para elegir el tipo de se al de excitaci n ruido blanco ruido rosa PN blanco PN rosa En la modalidad de canal simple s lo se permite la excitaci n con ruido peri dico PN blanco o PN rosa Si usa la excitaci n de PN rosa establezca la frecuencia de corte inferior Adem s determine el volumen de salida de la tarjeta de sonido Nota La elecci n del tipo de generador se suele hacer usando la barra de control 4 Active el cuadro de di logo Frequency Response Measurement setup Configuraci n de medici n de la respuesta en frecuencia haciendo clic en el men Setup gt Measurement Configuraci n gt Medici n o haciendo clic sobre el icono de la barra de herramientas EX Este cuadro de di logo se muestra en la Ilustraci n 4 3 Frequency Response Measurement Setup l E x Measurement contig Prefered input channel Left Propagation delay ms o Invert Phase of input channel Po FFT resolution FFT size faos y Window Uniform Sampling rate heooo Averaging Type None gt Max averages li 000 Mullene averaging Generate preaveraging cycl
54. al de comunicaci n en estado activo mientras que se hacen las mediciones en un intervalo peque o de tiempo para garantizar la estacionalidad del sistema S1 la excitaci n se realiza con una secuencia peri dica nica N veces repetidas v ase la Ilustraci n 3 5 el estimador puede tener tambi n la forma O 30 00 Ho Este tipo de compensaci n se denomina la compensaci n sincr nica en el dominio temporal Este estimador reduce el ruido aleatorio del sistema pero no puede reducir las distorsiones no lineales y el ruido estacionario que es periddico dentro del periodo de excitacion prea vera reg measurement input signal bot tot TT Pinos FFT block FFT block FFT block FFT block output T T T sg delay Ilustraci n 3 5 Ilustraci n de la generaci n y adquisici n de se al durante el proceso de compensaci n sincr nica en el dominio temporal La calidad de la estimaci n de la respuesta de frecuencia depende del ruido tal como se indica a continuaci n 1 La influencia del ruido es elevada en frecuencias cercanas a f 2 en las que echamos de menos la energ a que excitaci n que se filtra con un filtro de suavizado D A El problema se soluciona en ARTA con el filtrado digital de la respuesta de impulso estimada en la frecuencia inferior a la frecuencia de corte del filtro antisolapamiento del convertidor 2 La influencia del ruido es tambi n alta en frecuencias extremadamente bajas puesto que el
55. alysis STT o haga clic sobre el icono de la barra de herramientas Finalmente ARTA generar un informe con los valores MTF los valores OTI y los valores STI como en la Ilustraci n 8 3 250 Ruido del habla masculina dB 9 7 9 7 6 0 0 0 6 0 12 0 18 0 0 0 6 7 7 6 89 Ruido del habla femenina dB METE Tabla 8 3 Niveles de bandas de octava del ruido del habla referidos a un nivel de 1kHz 65536 Tabla 8 4 Longitud de FFT adecuada para medir STI El mismo procedimiento se usa para medir RASTI con una diferencia en el paso 6 en la que el usuario activa el comando de men Analysis RASTT El m todo STI es aplicable a los sistemas de banda ancha lineal No se puede usar para probar vocoders es decir codificaci n predictiva LPC CELP y RELP en un GSM 98 ARTA User Manual STI 0 7155 male 0 7446 female Rating GOOD GOOD s4Lcons 3 6304 Ilustracion 8 3 Ventana STI 8 3 STI y ALcons Adem s de los indice STI para habla masculina y femenina la ventana STI tambi n muestra el valor del indice de inteligibilidad del habla denominado ALcons P rdida de Articulaci n de Consonantes que ha sido definido por Peutz en sus trabajos experimentales Se usa en la ac stica arquitect nica con el ndice subjetivo equivalente que se indica en la Tabla 8 5 ndice de inteligibilidad subjetivo P rdida de articulaci n de consonantes 100 lt ALcons lt 30 30 lt AL cons lt
56. ampling Rate Frecuencia de muestreo elija la frecuencia de muestreo Output Volume Volumen de salida elija el volumen de salida en dB Log frequency sweep Barrido de frecuencia logar tmica elija la dependencia tiempo frecuencia logar tmica o lineal Generate voice activation Generar la activaci n de voz seleccione esta casilla para activar una se al especial de tipo voz Ser necesario en un sistema activado por la voz Preferred input channel Canal de entrada preferido elija el canal de entrada de la tarjeta de sonido que se emplea para medir la salida de un dispositivo a prueba Dual channel measurement mode Modo de medici n de canal doble seleccione esta casilla si desea el modo de medici n de canal doble Invert Phase of input channel Invertir la fase del canal de entrada activar esta casilla para cambiar la polaridad de la se al de entrada Number of averages N mero de compensaciones introduzca el n mero de compensaciones aunque no se suele usar Record Grabaci n iniciar o detener la medici n grabaci n y generaci n de se al Filter dual channel response Filtrado de la respuesta de canal doble Active esta casilla para usar el filtro antisolapamiento de la respuesta de impulso para eliminar el ruido cerca de f 2 en las mediciones en modo de canal doble Center impulse response Centrado de la respuesta de impulsos seleccione esta casilla para activar la gr
57. ase I filtros Butterworth de paso de banda de seis polos 28 ARTA User Manual 2 2 4 Configuraci n de los colores del gr fico y del estilo de la cuadr cula Los colores del gr fico se pueden cambiar dentro de dos categor as Fondo y primer plano O El usuario cambia el color del fondo de Negro a Blanco haciendo clic sobre el comando del men Edit gt B W background color Edici n gt Color del fondo B N o sobre el icono de la barra de herramientas F El usuario indica un color de primer plano arbitrario para cada elemento del gr fico usando el cuadro de di logo Edit gt Colors and grid style Edici n gt Colores y estilo de cuadr cula As se abre el cuadro de di logo Color Setup Configuraci n del color sonido que aparece en la Ilustraci n 2 8 Haciendo clic con el bot n izquierdo del rat n sobre un rect ngulo de color se abre el cuadro de di logo est ndar de Windows Color que se muestra en la Ilustraci n 2 9 Nota 1 Si se activa la casilla de verificaci n All overlays with same color Todas las superposiciones con el mismo color todas las superposiciones se dibujar n con el mismo color Nota 2 Si se activa la casilla de verificaci n Dotted graph grid Cuadr cula con l nea de puntos la cuadr cula del gr fico se dibujar con l neas de puntos Color Setup x Graph background MM Overlay1 PE Graph border Oo Overay2 Plot peni E Overlay3 Plot pen2 E Overlay4 m Plot p
58. averaging Pre compensaci n active esta casilla para activar el ciclo de pre compensaci n generalmente esta casilla de verificaci n deber a estar siempre activada Frequency domain averaging Compensaci n en el dominio de frecuencia active esta casilla para usar la compensaci n en el dominio de la frecuencia no se usa en la modalidad de 1 canal Two Channel mode Modalidad de canal doble elija la configuraci n del gr fico para modalidad de canal doble Magnitud Magnitud Fase y Magnitud Coherencia En la modalidad de canal sencillo s lo se representa la respuesta de magnitud 5 Active el cuadro de di logo Frequency response graph setup Configuraci n del gr fico de la respuesta en frecuencia haciendo clic en el men Setup gt Graph setup Configuraci n gt Configuraci n del gr fico o haciendo clic con el rat n en la zona del gr fico Este cuadro de di logo se muestra en la Ilustraci n 4 4 Use este cuadro de di logo para ajustar 1 el rango din mico que se muestra 2 el rango de frecuencias que se muestra y 3 la resoluci n del eje de frecuencia Frequency Response Graph Setup x Freg range Hz Frequency aris High 20000 Low ET View all Dynamic range dB Graph top 00 Graph range fi 00 Fit to graph top Type Log hi Smoothing E octave Pressure units ae re DuPa Y Default Update ok Ilustraci n 4 4 Configuraci n del gr fico de l
59. aximum crol let or right Ventana de la respuesta de impulso Barra de control ARTA User Manual FFT establece el tama o de la ventana de an lisis FFT Window Ventana establece el tipo de ventana de se al Delay for phase estimation ms Retardo para la estimaci n de fase ms establece el intervalo de tiempo desde la posici n del cursor de referencia para la estimaci n de fase Get Obtener obtiene el intervalo de tiempo entre el cursor y el marcador Zero Cero establece un retardo cero Inv cambia la polaridad de la respuesta de impulsos Acceso r pido con el rat n Puede cambiar la posici n del marcador y del cursor pulsando y arrastrando los botones izquierdo y derecho del rat n Haga doble clic sobre el bot n derecho del rat n para activar o desactivar el marcador Arrastrando el rat n a la zona de las etiquetas se desplaza la curva horizontal o verticalmente Haciendo doble clic sobre el bot n izquierdo del bot n sobre el rea del eje de tiempo cambia la etiqueta de posici n tiempo muestra Acceso r pido con el teclado Teclas arriba y abajo para cambiar la ganancia Teclas Ctrl arriba y Ctrl abajo para cambiar la compensaci n vertical Teclas izquierda y Ctrl izquierda para desplazar la curva hacia la 1zquierda Teclas derecha y Ctrl derecha para desplazar la curva hacia la derecha Teclas Shift izquierda y shift derecha para mover el cursor hacia la izquierda y la d
60. bi n podr definir algunas curvas de superposici n como respuesta del filtro objetivo de cruce Las funciones que se pueden hacer con las superposiciones se tratan en el men Overlay Superposici n Tendr los siguientes elementos desplegables Set as overlay Establecer superposici n se fija la curva de impedancia actual como superposici n Set as overlay Below cursor Establecer superposici n por debajo del cursor guarda la parte de la curva actual por debajo del cursor como superposici n 78 ARTA User Manual Set as overlay Above cursor Establecer superposici n por encima del cursor guarda la parte de la curva actual por encima del cursor como superposici n Manage Overlays Gestor de superposiciones activa el cuadro de di logo FR Overlay Manager Gestor de superposiciones de respuestas de frecuencia para editar la lista de superposiciones Delete all Borrar todo Borra todas las superposiciones Delete last Borrar ltima Borra la ltima superposici n Generate target response Generar respuesta objetivo Generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Delete target response Borrar respuesta objetivo Generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Los dos ltimos elementos del men de superposiciones se emplean para genera superposiciones con las caracter sticas optimas de las respuesta de filtros de cruce tal como se describe
61. c mo el sistema degrada la modulaci n del habla en dicha gama de frecuencias Si nos referimos a la Ilustraci n 8 1 podremos definir simplemente que MTF es la relaci n entre el indice de modulaci n en la salida del sistema m con el ndice de modulaci n en la entrada del sistema Mi i We E 1 F ea DX fi Output oa Noise and reverberation Te m cos 2nFf e j To 1 mg cos 21 F 1 7 MTF morni 0005 1 2 4 B 16 F Hz Ilustraci n 8 1 Ilustraci n de la definici n de la Funci n de Transferencia de Modulaci n Schroeder proporcion la expresi n para estimar el MTF usando la respuesta de impulso de un altavoz que ser m F fie edt m F h tdt En la que F es la frecuencia de modulaci n 95 ARTA User Manual A partir de esta definicion MTF es proporcional a la transformada de Fourier del cuadrado de la respuesta de impulsos el denominador que representa la energ a total normaliza la expresi n Puesto que MTF tambi n es dependiente del ruido durante una medici n de la respuesta de impulso no debemos usar la compensaci n ARTA muestra el MTF para la respuesta de impulso filtrada en bandas de octavas en una ventana independiente Ilustraci n 8 2 que se activa haciendo clic sobre el elemento de men Analysis gt Modulation Transfer Function An lisis gt Funci n de Transferencia de la Modulaci n o HTF haciendo clic sobre el icono de la barra de herramientas E i
62. cececesecssccecesscssccasescssccasecasscsssssucsauessseacesseuecauesseeasees 70 6 AN LISIS DEL SISTEMA A PARTIR DE LA RESPUESTA DE IMPULSOS ccccccsccececcccssecssecssesscecscesccssuecsuceseceueens 72 6 1 RESPUESTA DE IMPULSOS LIMITADA Y DE FRECUENCIA cecceccceccecceeceeceeecceccerececeesecescesecseeseeareesecereesees 72 6 1 1 RESPUESTA DEIMPUESOS LIMITADA 0 E ie 72 6 1 2 RESPUESTA DE FRECUENCIA LIMITADA ccccccsccscccsccesccesccscccscccesecesecsusssussscssscceucsascsuesuecauecsueaecauecseenace 75 6 1 3 FASE M NIMA Y RETARDO DE GRUPO cccccccccsccsseconccesccssccsscsccessccscsesesesecssecsuccsucsaucssseasesssesccasecsueeasenses TT 6 1 4 GESTI N DE SUPERPOSICIONES ccccccccccssccssecssccscccsscessecessccssescssecessssucsssssuecasecessecausessueesuecaueensecesueenses 78 6 1 5 EDICI N DE LA RESPUESTA DE FRECUENCIA SUAVIZADA cc ccccceccecccecccccsccesccsccescesecsecstecssecetecseenaes 80 6 1 6 ESCALA DE DIFRACCI N DE CAJA DEL ALTAVOZ EN BAJA FRECUENCIA ccccccccsccceescesccceesceeeeseeaes 81 617 MEDICION RE PE IDA ote ta 82 62 RESPUESTADE ETAPA e rd sl a a cda dl e ld 83 6 3 ENVOLVENTE DE RESPUESTA DE IMPULSOS ETC CURVE ENERG A TIEMPO c cccessecesssseccesseseeeerees 84 6 4 DETERIORO ESPECTRAL ACUMULADO c ccscccscescessccssecesecssecsuccecsessesuccssccsscssecasecauessususcssesceasccsuesauessecsees 85 7 ESTIMACI N DE LOS PAR METROS THIELE SMALL c cceccesccescessecesecesecescceseceucsecc
63. ces de inteligibilidad subjetivos muestra que STI nos da una estimaci n dentro de 5 6 del ndice subjetivo un resultado mejor que el 10 para ALoons 100 ARTA User Manual Bibliografia 1 er N LL 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Mateljan I Signal Selection for the Room Acoustics Measurement Proc 1999 IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics New Paltz New York 1999 ISBN 0 7803 5612 8 Mateljan I Ugrinovi K The Comparison of Room Impulse Response Measuring Systems Proceedings of the First Congress of Alps Adria Acoustics Association Portoroz Slovenia 2003 ISBN 961 6238 73 6 Mateljan I Audio Quality Measurements in Communication Systems Proceedings of the Second Congress of Alps Adria Acoustics Association Opatija 2005 ISBN 953 95097 0 X Mateljan I Models for the Estimation of the Loudspeaker In Room Response Int Journal for Engineering Modelling vol 6 No 1 4 1993 ISSN 1330 1365 Rife D D Vanderkooy J Transfer Function Measurement with Maximum Length Sequences J Audio Eng Soc vol 37 June 1989 Rife D D Modulation Transfer Function Measurement with Maximum Length Sequences J Audio Eng Soc vol 40 October 1992 Farina A Simultaneous measurement of impulse response and distortion with a swept sine technique 08 AES Convention Paris 2000 Pinelton R Schoukens J Measure
64. ci n del cursor Delete Market Borrar marcador Borra el marcador Men de la ventana MTF Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Octave Octava 125 Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz 8000 Hz 114
65. co a un archivo de formato ASCII Save as PIR Guardar como PIR transforma la respuesta en frecuencia actual en una respuesta en impulso que la archiva como un archivo PIR Exit Salir Sale del programa Overlay Superposici n Set overlay Establecer superposici n establecer la respuesta en frecuencia actual como superposici n Delete overlay Borrar superposici n Eliminar la superposici n Load overlay Cargar superposici n Cargar el archivo con la superposici n de la respuesta en frecuencia Save overlay Guardar la superposici n Guardar la respuesta en frecuencia en un archivo de superposici n Generate target response Generar respuesta objetivo Generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Delete target response Borrar respuesta objetivo Generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles Colors and grid styles Estilos de colores y cuadr cula activa el cuadro de di logo de configuraci n del color B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro View Ver Toolbar Barra de herramientas muestra u oculta la barra de herramientas Status Bar Barra de estado muestra u oculta la barra de estado Fit graph top Ajustar la parte superior del gr fico Ajusta los m rgenes del gr
66. cscessecssecssecasecauecauccauecascuscsueees 88 7 1 CURVA DE DETERIORO DE ENERGIA ccccccsccscccecccssccsccsccssccssescssecesscssecasessuseaucsssssessssscasecasecsuecaucsuscauecaueeseeauens 89 7 2 INFORME DE PAR METROS AC STICOS DE LA SALA ccccescescseceeseesceeseeeccceessceccesscercesecseeseeaseersveseasecseeasens 92 8 INTELIGIBILIDAD DEL HABLA cosa o ad dd o a lo e e e 95 8 1 FUNCI N DE TRANSFERENCIA DE MODULACI N MTF ooooccccccccoccocononcnononononononononnonono nono non nan conan cnc an conan cancion 95 8 2 NDICE DE TRANSMISI N DEL HABLA cccsccsscesccesccecccscecesecececesecesssscccecessccssesasecasecatecatecauessessecauecauecauesaeesees 96 A A O EET 99 BIBUOGRAR ER E AI AA ie ean a hes she faite itd oe 101 AP NDICE MEN S BARRAS DE HERRAMIENTAS Y TECLAS DE ACCESO DIRECTO 103 ARTA User Manual 1 Introducci n ARTA es un programa para la medici n de la respuesta de impulsos el an lisis de espectros en tiempo real y la medici n en tiempo real de la respuesta en frecuencia Es una herramienta para realizar mediciones ac sticas y pruebas punto por punto de la calidad del sonido en los sistemas de comunicaci n ARTA dispone de funciones de los siguientes sistemas de medici n I Sistema de medici n de respuesta de impulsos con generadores de se ales ruido peri dico blanco ruido peri dico rosa MLS ondas sinusoidales de barrido lineal y logar tmico Analizador de Fourier de doble canal con ge
67. do de propagaci n en la ventana FR2 configurado a 204 7 ms obtenemos la respuesta de impulso que se muestra en la Ilustraci n 4 13 impulse response myn 166 239 124679 23 120 41 560 0 000 41 560 53 120 124 679 188 239 Cursor 567 165 uW 18 750 ms C300 Ilustraci n 4 13 Respuesta de impulso medida con una compensaci n del retardo de propagaci n Ahora el m ximo de la respuesta de impulso estar cercana a la posici n referente de retardo cero Quiere decir que las mediciones se realizan con unas se ales de entrada y salida m ximamente correlacionadas Es extremadamente importante para estimar el retardo adecuadamente al medir con excitaci n con ruido continuo Nota En ARTA se pueden guardar la respuesta de impulso como archivo de formato PIR usando el comando de men File gt Save Archivo gt Guardar o File gt Save as Archivo gt Guardar como La descripci n de las operaciones del archivo se incluye en el siguiente cap tulo 60 ARTA User Manual 4 5 Archivos PIR ARTA usa un formato binario especial para mantener los datos medidos de la respuesta de impulsos en archivos cuya extension sera PIR Adem s de los datos medidos los archivos PIR pueden contener texto definido por el usuario de longitud arbitraria El usuario podr introducir cualquier tipo de texto en el cuadro de edici n del cuadro de di logo File Info Informaci n de archivo v ase la Ilustraci n 4 1
68. dor y la posici n del cursor pulsando y arrastrando los botones izquierdo y derecho del rat n Haga doble clic sobre el bot n derecho del rat n para activar o desactivar el marcador La etiqueta Cursor Cursor indica el informe de la magnitud de la se al en la posici n del cursor tiempo en ms o posici n de la muestra con llaves La etiqueta Gate Limitaci n indica el informe para la diferencia en tiempo y muestras entre el cursor y el marcador Los botones del cristal derecho sirven como comandos para desplazarse por la curva de la se al para ampliar la imagen para cambiar la ganancia y la compensaci n vertical Comandos de zoom Up Arriba aumenta la ampliaci n Down Abajo reduce la ampliaci n All Todos muestra todos los puntos 34 ARTA User Manual Max Max muestra los puntos entre el cursor y el marcador pero si se desactiva el marcador amplia el grafico a un numero de puntos de la pantalla Comandos de Gain Ganancia Up Arriba incrementa el factor de ganancia Down Abajo reduce el factor de ganancia Min establece el factor de ganancia minima Max Max establece el factor de ganancia maxima Comandos de Offset Compensaci n Up Arriba aumenta la compensaci n vertical Down Abajo reduce la compensaci n vertical Null ninguna establece una compensaci n vertical cero Comandos de Scroll Desplazamiento Left izquierda desplaza la curva
69. e wv Frequency domain averaging W Two channel mode Magnitude C Magnitude Phase Magnitude Coherence Default Cancel Ilustraci n 4 3 Cuadro de di logo para a configuraci n de la medici n de la respuesta en frecuencia 51 ARTA User Manual El cuadro de di logo para la configuraci n de la medici n se usa de la siguiente forma Secci n FFT resolution Resoluci n FFT FFT size Tama o FFT elija el n mero de muestras de un bloque FFT Sampling Rate Frecuencia de muestreo elija la frecuencia de muestreo en Hz Window Ventana elija la ventana de se al usado s lo con el ruido continuo o una excitaci n externa Secci n Averaging Compensaci n Type Tipo elija el tipo de compensaci n Ninguna lineal exponencial Max averages M ximo de compensaciones introduzca el n mero m ximo de compensaciones Secci n Measurement config Configuraci n de la medici n Preferred input channel Canal de entrada preferido elija el canal de entrada de la tarjeta de sonido que se emplea para medir la salida de un dispositivo a prueba Propagation delay Retardo de propagaci n introduzca el retardo en el sistema medido no usado en la modalidad de canal sencillo Invert Phase of input channel Invertir la fase del canal de entrada active esta casilla para cambiar la polaridad de la se al de entrada Secci n Multisine averaging Compensaci n de multisinusoidales Pre
70. e BMS conmutados con una frecuencia igual a 1 192 de la frecuencia de muestreo Secci n Sine generator generador sinusoidal Frequency Frecuencia introduzca la frecuencia de la se al sinusoidal en Hz Peak Level Nivel pico elija el nivel de salida con respecto al nivel de la escala completa 0dB a 90dB Dither Level Nivel de ruido aleatorio Elija Ninguno 16 bit 18 bit o 20 bit La secci n Two sine generator Generador de dos r fagas sinusoidales permite elegir entre las tres combinaciones posibles de frecuencias y de ratios de magnitud Defi definir f1 11KHz f2 12KHz ratio de amplitud 1 1 Def2 definir f1 100Hz f2 8KHz ratio de amplitud 1 4 User Usuario introduzca dos frecuencias sinusoidales y el ratio de amplitud La secci n Multisine generator Generador multisinusoidal se emplea para configurar los par metros del multitono y del ruido peri dico Output volume Volumen de salida elija el nivel de salida en referencia con el nivel de la escala completa OdB a 20dB Pink cut off Corte rosa introduzca la frecuencia baja de corte en Hz para el ruido rosa peri dico Multitone Multitono elija el tipo de se al multitono banda ancha habla ITU_T 0 81 d cada inferior d cada superior Ahora elija Spectrum mode generator type Tipo de generador de espectros Sinusoide Frequency Frecuencia 1000Hz Peak level Nivel pico 3dB Dither level Nivel de ruido aleatorio 16 bit
71. e Response Grabadora gt Respuesta de impulsos est n dedicados a las mediciones Activ ndolos se obtiene el cuadro de di logo para medir directamente la respuesta de impulsos usando tres se ales de excitaci n Ruido peri dico ondas sinusoidales de barrido y secuencias binarias de longitud m xima MLS El cuadro de di logo Impulse response measurement Medici n de la respuesta de impulsos se muestra en la Ilustraci n 5 1 Es una hoja de propiedades con tres p ginas e Ruido peri dico e Barrido onda sinusoidales de barrido e MLS Secuencia de longitud m xima Cada hoja sirve para configurar y hacer la medici n de una respuesta de impulsos Se debatir m s adelante cu ndo usar cada tipo concreto de excitaci n 5 1 Medici n de la respuesta de impulsos con excitaci n de ruido peri dico Los principios de la medici n de respuesta de impulsos son las mismas que en el analizador de Fourier que se ha descrito antes La nica diferencia es que en esta medici n no vemos los resultados de la medici n a tiempo real Los resultados de la medici n estar n disponibles en la ventana de la respuesta de impulsos En la medici n de respuesta de impulsos el usuario ha de realizar cuatro acciones Configurar los par metros de medici n Pulsar el bot n Record Registro y espere a que acabe la medici n durante la medici n el bot n Record aparece en gris 3 Controlar los niveles de entrada Si la entrada est lim
72. e bits al portapapeles Tecla Ctrl B cambia el color del fondo Men de la ventana de la respuesta de etapa File Archivo Export ASCII Exportar a ASCII exporta los valores del gr fico a un archivo de formato ASCII Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro 113 ARTA User Manual Men de la ventana de deterioro espectral acumulado Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Ventana de deterioro de energ a Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles Set marker Establecer marcador establece un marcador en la posici n del cursor Delete Market Borrar marcador Borra el marcador B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Ventana de la envolvente de respuesta de impulsos ETC Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Set marker Establecer marcador establece un marcador en la posi
73. e claridad bajos indican que el sonido no es claro y es excesivamente reverberante Definici n La Definici n Ds9 o relaci n de energ a sonora temprana a total es una medida de la definici n del habla Tambi n se conoce por su nombre alem n Deutlichkeit Se define como 50ms h tdt D 100 h tdt TS Tiempo central El tiempo central TS se corresponde con el centro de gravedad del cuadrado de la respuesta de impulso ft h t dt TS ____ h t dt 93 ARTA User Manual Los l mites superiores de integraci n se consideran los puntos de truncamiento o el final de la respuesta de impulsos dependiendo de la opci n de tratamiento de ruido espec fica El sub ndice S en el nombre TS es la abreviatura del nombre alem n Schwerpunktzeit El valor de TS se expresa en milisegundos Un TS bajo sugiere una sensaci n de claridad mientras que un valor TS alto sugiere un sonido reverberante TS est muy correlacionado con EDT rara vez contiene alguna informaci n adicional si lo comparamos con EDT 94 ARTA User Manual 8 Inteligibilidad del habla 8 1 Funcion de transferencia de modulacion MTF La reverberaci n y el ruido degradan la modulaci n del habla en las salas reales Houtgast y Steeneken han determinado que la modulaci n del habla natural se encuentra en la gama de frecuencias de 0 5 a 12 5 Hz La Funci n de Transferencia de Modulaci n MTF es una funci n que muestra
74. e estado B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Fit graph top Ajustar la parte superior del gr fico Ajusta los m rgenes del gr fico al valor m ximo de la magnitud Frequency Axis Eje de frecuencias Lin lineal Log Logar tmico Octave Smoothing Suavizado de octavas Respuesta logar tmica suavizada en bandas de 1 n octavas Octave Bands Bandas de octava Respuestas en bandas de 1 n octavas Resolution Resolution 1 1 octave 1 1 octava ancho de banda del filtro de 1 1 octava 1 2 octave 1 2 octava 1 2 octava 1 3 octave 1 3 octava 1 3 octava 1 6 octave 1 6 octava 1 6 octava 1 9 octave 1 9 octava 1 9 octava 1 12 octave 1 12 octava 1 12 octava 1 24 octave 1 24 octava 1 24 octava Scaling Graduaci n dB FS relativo a la escala completa dB dB V SPL relativo al valor RMS dB PSD Densidad espectral de potencia dB sqrt Hz Voltage units Unidades de voltaje dBV dBrelV Bu dB re 0 775V 1mW 6000 106 ARTA User Manual Sound pressure units Unidades de presi n de sonido dB re 20uPa unidad para el nivel de presi n en ac stica dB re 1Pa unidad para el nivel de presi n en las recomendaciones ITU T Weighting Ponderaci n None Ninguna no se usa filtro de ponderaci n A filtro A est ndar B filtro B est ndar C filtro C est ndar Info Informaci n Rms Level Nivel Rms muestra el niv
75. e forma que ser a m s apropiado mostrar el espectro como un gr fico de barras discontinuo Sin embargo cuando tratamos con una cantidad grande de componentes espectrales como es el caso en ARTA el gr fico de l neas nos proporciona una mejor impresi n visual de las magnitudes espectrales La parte inferior de la Ilustraci n 2 4 muestra e RMS Nivel RMS de una se al de entrada definida como 10 logio suma de todos los componentes del espectro de potencia DFT Si la ponderaci n de potencia en el cuadro de di logo Spectrum Scaling Graduaci n de espectro est definida como filtro A B o C se ponderar cada uno de los componentes espectrales antes de realizar la suma de espectros con una respuesta de magnitud de los filtros A B o C consulte la definici n de estos filtros en la secci n 2 4 e THD distorsi n arm nica total se define como un porcentaje de la ra z cuadrada del ratio de la suma de potencia de los arm nicos superiores H2 H3 respecto de la potencia contenida en el arm nico de la primera r faga sinusoidal H1 H H H THD 100 a 1 e THD N distorsi n arm nica total mas ruido se define como un porcentaje de la ra z cuadrada del ratio de la suma de potencia de los arm nicos superiores H2 H3 y la potencia del ruido N respecto de la potencia contenida en el arm nico de la primera r faga sinusoidal Hi H H H N 2 1 THD N 100 25 ARTA User Man
76. e salida y En un sistema de canal doble la entrada al dispositivo de prueba es adquirida por el ordenador como secuencia discreta x En un sistema de canal sencillo no se mide la se al en la entrada del sistema y se considera la se al conocida g como excitaci n del sistema En las siguientes secciones trataremos los sistemas de medici n de canal doble y canal sencillo 45 ARTA User Manual 3 2 Sistema de canal doble con excitaci n de ruido continuo En un analizador de Fourier cl sico la excitaci n es un ruido aleatorio y la respuesta en frecuencia se Seo Sgt cal ae estima dividiendo el espectro cruzado compensado X Y entre el espectro autom tico compensado X X de la N secuencias discretas de entrada y salida x y yes Definimos el estimador H como Me H o eund S0 H estimator AU SO l Me II Donde H f denota la respuesta en frecuencia estimada Los corchetes lt gt denotan el valor compensador El estimador H proporciona una previsi n polarizada de la funci n de transferencia real H f que depende del ruido las distorsiones y el retardo entre el canal de entrada y salida Cuando s lo el ruido aporta a la polarizaci n el efecto de la compensaci n se puede expresar con la ecuaci n ES 1 NETL DA Vn GE DUFF Observe que el t rmino se al se a ade de forma coherente mientras que la parte aleatoria del ruido no se suma la potencia La conclusi n es que las compe
77. eal es inferior a 16 bits En la secci n I O amplifier interface Interfaz del amplificador de Entrada salida Lineln sensitivity Sensibilidad de la l nea de entrada introduzca la sensibilidad de la l nea de entrada es decir el voltaje pico en mV que se corresponde con la excitaci n total de la entrada de la l nea LineOut sensitivity Sensibilidad de la l nea de salida introduzca la sensibilidad de la l nea de salida izquierda es decir el voltaje pico en mV que se corresponde con la excitaci n total de la salida de la l nea Ext Preamp gain Ganancia del preamplificador exterior si conecta el preamplificador o la sonda de voltaje a las entradas de la l nea deber a introducir la ganancia del preamplificador o la atenuaci n de la sonda en el cuadro de edici n sino d jelo como ganancia de unidad LR channel diff Diferencia entre el canal izq dch introduzca la diferencia entre el nivel de los canales de entrada izquierdo y derecho en dB Power amplifier gain Ganancia de amplificador de potencia Si conecta el amplificador de potencia a la salida de l nea y si necesita resultados calibrados en la configuraci n del canal sencillo habr de introducir la ganancia de voltaje del amplificador de potencia 12 ARTA User Manual La mejor manera de introducir estos valores es seguir el procedimiento de calibraci n tal como se describe en el siguiente cap tulo En la secci n Microphone Micr fono Sensiti
78. ecci n Smoothing Suavizado Smoothing Suavizado active esta casilla para seleccionar un suavizado de 1 n octava de la magnitud del espectro Octave Octava elija 1 1 1 2 1 3 1 6 1 12 o 1 24 octava Secci n FFT FFT size Tama o FFT elija el n mero de muestras de un bloque FFT Window rise time Tiempo de subida de ventana introduzca el intervalo de tiempo entre el principio y el fin de la ventana de tiempo en la que se aplicar la ventana Blackman4 Secci n Time slice Fracci n de tiempo Max number of time slices N mero m ximo de fracciones de tiempo introduzca el n mero m ximo de ventanas de tiempo movidas Slice shift introduzca el cambio de ventanas de tiempo en n mero de muestras El bot n Default Defecto restablece los valores por defecto El bot n OK activa la vista CSD 87 ARTA User Manual 7 Estimaci n de los par metros Thiele Small Todas las salas a aden ecos y reverberaci n al sonido directo original El eco es una caracter stica no deseable de la sala se puede detectar f cilmente con la curva ERC La reverberaci n puede aumentar la percepci n del sonido provoca cierto incremento de volumen y una implicaci n musical pero tambi n tiene un efecto nocivo sobre la localizaci n de la fuente y la inteligibilidad del habla Para estimar adecuadamente las caracter sticas ac sticas de la sala el ISO 3382 define varios par metros ac sticos de la sala q
79. ee ES OS Re ES eo 4 E Poof fF 7 f 4 Background Audio Smoothed Energ color BAW devices frequency IR il MTF RASTI setup rasponse po Ilustraci n 6 1 Ventana de la respuesta de impulso iconos de la barra de herramientas Las siguientes secciones describen los m todos de an lisis de la respuesta de impulsos 6 1 Respuesta de impulsos limitada y de frecuencia 6 1 1 Respuesta de impulsos limitada En muchos casos ser til analizar s lo una parte de una respuesta de impulsos lo que se denomina respuesta de impulsos limitada La Transformada de Fourier DFT de la parte limitada en tiempo de una respuesta de impulsos nos da una respuesta de frecuencia limitada La Ilustraci n 6 2 muestra los componentes que determinen la parte limitada de la respuesta de impulsos el cursor el marcador y la longitud del bloque de FFT ARTA sigue estas normas 72 ARTA User Manual 1 Si el marcador est activo la limitaci n est determinada como parte de una respuesta de impulsos entre el cursor y el marcador En un an lisis FFT todas las muestras que queden fuera de la limitaci n se ponen a cero 2 S1 el marcador no est activo entonces la limitaci n se determina como parte de una respuesta de impulsos que comience en la posici n del cursor y tenga una longitud igual a la longitud del FFT actual Para establecer la longitud actual del FFT podr usar la barra de di logo Ilustraci n 6 3 o activar el cuadro de di log
80. el RMS de la se al Distortion Distorsi n muestra las distorsiones arm nica o intermodulaci n Distortion Noise Distorsi n Ruido muestra la distorsi n ruido Recorder Grabadora Run Inicio comienza la grabaci n Stop Fin se detiene la grabaci n View time record Ver el registro temporal muestra la ventana de registro temporal Generator Generador Run Inicio comienza la generaci n de se al Stop Fin se detiene la generaci n de se al Configure Configurar activa el cuadro de di logo de la configuraci n del generador Setup Configuraci n Audio devices Dispositivos de audio activa el cuadro de di logo de configuraci n de los dispositivos de audio Calibrate devices Calibrar dispositivos activa el cuadro de di logo de calibraci n de la tarjeta de sonido y del micr fono FR compensation Compensaci n respuesta en frecuencia Activa el cuadro de di logo de compensaci n de la respuesta en frecuencia Measurement Medici n activa el cuadro de di logo de la configuraci n del an lisis de espectros Graph setup Configuraci n del gr fico activa el cuadro de di logo de la configuraci n del gr fico de espectros Scaling Graduaci n activa el cuadro de di logo de la graduaci n de espectros Use 64 bit FFT Use FFT de 64 bit activa desactiva el procesado de doble precisi n de FFT Mode Modo Impulse response Respuesta de impulsos activa la ventana de la
81. el dibujo de curvas con frecuencias en las que la limitaci n hace que el producto ancho de banda tiempo sea menor a 1 La aplicaci n de la limitaci n de duraci n T influye en la resoluci n de frecuencia Si se activa la casilla Time Bandwidth Ancho de banda tiempo o men View gt Time Bandwidth requirement Ver gt Requisitos ancho de banda tiempo ARTa s lo mostrar los componentes de la respuesta de frecuencia para las frecuencias en las que f gt 1 T Si no se activa esta opci n entonces ARTA mostrar todos los dep sitos de frecuencia DFT y la barra horizontal de la parte inferior del gr fico indicar la regi n de la frecuencia en la que el requisito de ancho de banda tiempo no se ha satisfecho Ilustraci n 6 6 El Ap ndice nos da una descripci n completa de los men s en la ventana de Respuesta de frecuencia suavizada y la ventana Respuesta de frecuencia DFT 6 1 3 Fase m nima y retardo de grupo Adem s de los gr ficos de Magnitud y Fase el usuario puede ver el gr fico de Fase M nima y Retardo de grupo Las variaciones de los modos del gr fico de la respuesta de frecuencia se realizan con el men View Ver Tendr los siguientes elementos desplegables Magnitude Magnitud muestra la magnitud de la respuesta de frecuencia Magn Phase Magnitud Fase muestra la magnitud y la fase de la respuesta de frecuencia Phase Fase muestra la fase de la respuesta de frecuencia Group delay Reta
82. elige el tipo del filtro de cruce ptimo del cuadro desplegable de la derecha y determina los par metros de dicho filtro Reference passband sensitivity Sensibilidad de la banda de paso de referencia un valor arbitrario para la sensibilidad de la banda de paso del altavoz Filter Type Tipo de filtro paso bajo paso de banda o paso alto Crossover frequencies Frecuencias de cruce dos casillas de edici n para introducir las frecuencias superiores e inferiores del filtro de cruce 4 4 Obtenci n de la respuesta de impulso a partir de la respuesta en frecuencia medida A continuaci n discutimos c mo obtener la respuesta de impulso a partir de la respuesta de frecuencia medida Tomamos como ejemplo la respuesta de frecuencia del sistema GSM que aparece en la Ilustraci n 4 10 Nota Un nivel elevado de distorsiones y el ruido incluso despu s de compensar 34 bloques FFT proporciona una respuesta en frecuencia con enormes ondulaciones 57 ARTA User Manual fe Untitled Arta ioj xj File Overlay Edit View Recorder Generator Setup Mode Help Cu y Ime Fre Fra Seo Pe om B e os oo me ee Gen PN pink y Fs H2 16000 FFT 4036 Delay ms 0 000 Avg Linear Fr sonia magnitude db Y LetRight Avg s4 10 0 10000 Cursor 23 4 Hz 51 57 dB Frequency Hz L 47 6dB R 52 0dB Frequency Ee Z Ilustraci n 4 10 Respuesta en frecuencia del sistema GSM fs 16000Hz compensaci n lineal ta
83. en3 lt Overlays o i Overlays P Grid color Overlay7 E Cursor color pa Overlay Sa Marker color Ft Overlay10 M Target Overlay color MM Overlay11 Overlay12 EE Dotted graph grid D Overlay13 TO All overlays with same color A Overlay15 BE cont os 29 Color Setup Graph background Fo Overlayi a Graph border ez Overlay2 E Plot pen z Wely3 EE Plot pen2 Si Overlay4 INN Plot pen3 gt Overlay5 A id color vers EE Grid color SS i i Overlay E e Overlays ME Marker color E a Overlay12 E ias Overlayi3 EAS All overlays with same color Overlay14 Overlay15 E asic colors Define Custom Colors gt gt ARTA User Manual x Ilustraci n 2 8 Cuadros de di logo para la configuraci n de los colores del gr fico a del fondo en negro y b del fondo en blanco Cancel Ilustracion 2 9 Selector de colores de Windows Se utilizan los colores para dibujar las curvas de la siguiente forma El trazo 1 se usa para dibujar la respuesta de impulso limitada el espectro y la magnitud de la respuesta en frecuencia El trazo 2 se usa para dibujar la funci n de fase o coherencia El trazo 3 se usa para dibujar la respuesta de impulso no limitada El bot n Default Defecto restaura los colores por defecto 30 ARTA User Manual 2 3 Resolucion de frecuencia de los analizadores de DFT y bandas de octavas La resoluci n de frecuencia se define como una dif
84. enomina respuesta de impulso Se escribe como A t El producto X f H f tiene una pareja Fourier en el dominio temporal definida por la circunvoluci n x t h t Esta circunvoluci n es igual a la se al de salida y t y t x t A t roxa T dt La funci n A t se llama la respuesta de impulso del sistema puesto que es una respuesta del sistema a una excitaci n de la funci n de un impulso Esto es obvio puesto que analizando la circunvoluci n A1 S9h t se obtiene h t rosa r dt 44 ARTA User Manual La respuesta en frecuencia del sistema se suele calcular usando el espectro cruzado de entrada salida y el espectro autom tico de entrada Al volver a escribir la expresi n de la funci n de transferencia de la siguiente forma Y YOOX _S 0 XG AI S obtenemos la respuesta de frecuencia dividiendo el espectro cruzado de entrada salida con el espectro autom tico de entrada el asterisco indica un valor conjugado complejo Esta ecuaci n se suele denominar el estimador H H f Los pares de transformadas de Fourier del espectro cruzado S f y del espectro autom tico de entrada Sul son la correlaci n cruzada R t y la correlaci n autom tica R t es decir RADSS f correlaci n cruzada R t S f correlaci n autom tica Si la entrada del sistema tiene un espectro blanco S f 1 entonces R t 0 1 la respuesta de impulso es igual a la correlaci n cruzada de entrada salida
85. erecha Tecla Repag y Avpag para cambiar el factor de ampliaci n Tecla Ctrl S guardan el archivo Tecla Ctrl N crean un nuevo archivo Tecla Ctrl O abren el archivo 105 ARTA User Manual Tecla Ctrl C copia un grafico de mapa de bits al portapapeles con las opciones definidas por el usuario Tecla Ctrl P copia toda la ventana como mapa de bits al portapapeles Tecla Ctrl B cambia el color del fondo Men de la ventana del analizador de espectros File Archivo Export ASCII Exportar a ASCII exporta los valores del gr fico a un archivo de formato ASCII Exit Salir Sale del programa Overlay Superposici n Set overlay Establecer superposici n establecer la respuesta en frecuencia actual como superposici n Delete overlay Borrar superposici n Eliminar la superposici n Load overlay Cargar superposici n Cargar el archivo con la superposici n de la respuesta en frecuencia Save overlay Guardar la superposici n Guardar la respuesta en frecuencia en un archivo de superposici n Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y la etiqueta definida por el usuario al portapapeles Colors and grid styles Estilos de colores y cuadr cula activa el cuadro de di logo de configuraci n del color View Ver Toolbar Barra de herramientas muestra u oculta la barra de herramientas Status Bar Barra de estado muestra u oculta la barra d
86. erencia minima de frecuencia necesaria para diferenciar dos componentes espectrales Depende de 1 la frecuencia de muestreo fs 2 el Tama o FFT y 3 la ventana de se al aplicada El an lisis de DFT de N muestras de entrada nos da N 2 componentes espectrales cuyo espectro de potencia iguala la potencia de la se al que se puede obtener con un filtro de paso de banda que tenga un ancho de banda constante Af f N en las frecuencias fy kAf k 0 1 2 N 2 1 El ancho de banda tambi n depende de la ventana de se al aplicada La tabla 2 2 muestra el ancho de banda de ruido efectivo y la eliminaci n del l bulo lateral de las ventanas de se al que se usan en el ARTA 13 dB BLACKMAN4 2 0044 94 dB KAISER 2 2183 130 dB TECHO PLANO 3 7703 73 6 dB Tabla 2 2 Caracteristicas de las ventanas de senal ARTA En los analizadores de bandas de octava el espectro de potencia se mide en una frecuencia fg en una banda de frecuencia que tiene un ancho de banda relativo constante En un filtro de 1 n octavas el ancho de banda relativo es 1gual a 1 Af 97 97 wk 9 2n 2 2n E Por ejemplo el filtro de 1 3 octava tiene un ancho de banda que es el 23 de la frecuencia central En ARTA las frecuencias centrales se determinan con la expresi n 1 1 Fi 2 Fur Fu 2 hi con 1 kHz como valor de referencia Esta formula nos da unos valores cercanos a las frecuencias estandar de la tabla 2 En ARTA la energ a de la band
87. esoluci n de FFT FFT size Tama o FFT elija el n mero de muestras del bloque FFT 4096 8192 16384 32768 65536 y 131072 Window Ventana Elija Ventana uniforme Hanning Blackman3 Blackman4 Kaiser o de techo plano Sampling rate Frecuencia de muestreo elija 8000 11025 16000 22050 32000 44100 48000 88200 o 96000 Hz 5 Elija Input channel Canal de entrada Izquierdo 6 Prepare la mezcladora de sonido de Windows e Active el canal de entrada de l nea e Enmudezca el canal de entrada de l nea de la mezcladora de salida e Ajuste el volumen de la l nea de salida a la m xima sensibilidad de salida e Ajuste el volumen de la l nea de entrada cerca de la sensibilidad de entrada m nima 7 Con el comando de men Setup gt Spectrum Scaling Configuraci n gt Escala de espectros Pret o haciendo clic con el bot n derecho del rat n en la zona del nombre del gr fico se abre el cuadro de di logo Spectrum Scaling Escala de espectros que se muestra en la ilustraci n 2 3 Use este cuadro de di logo para configurar 1 la escala de magnitud 2 la ponderaci n de potencia y 3 las medidas de distorsi n 21 ARTA User Manual Spectrum Scaling xX Power Distortion Weighting None Scaling f dBFS dBW SPL PSD M THD IMD Voltage units dB Show AMS Level fv THD H TO N Pressure units dB re 20 uPa Update Default Cancel Ilustraci n 2 3 Escala de
88. espectros Secci n Scaling Graduaci n Magnitude Scaling Graduaci n de magnitud dBFS dB en la escala completa dBV o SPL nivel de presi n sonora PSD modo de densidad espectral de potencia en dB V VHz Voltaje units Unidades de voltaje dBW o dBu Pressure units Unidades de presi n dB re 20uPa o dB re 1Pa v lido s lo si se conecta y activa un micr fono Secci n Power Potencia Power Weighting Ponderaci n de potencia Elija Sin filtro filtro A B o C para estimaci n de la potencia ponderada de la se al Show RMS level Mostrar nivel RMS active esta casilla para que se muestre el nivel de potencia en la parte inferior del gr fico Secci n Distortion Distorsi n THD IMD active esta casilla para que se muestre THD o IMD si se usan se ales de dos r fagas sinusoidales THD N TD N active esta casilla para que se muestre THD N o TD N si se usan se ales multitono THD distorsiones arm nicas totales en pruebas de respuesta sinusoidal IMD distorsiones de intermodulaci n en pruebas de respuesta de dos r fagas sinusoidales THD N distorsiones arm nicas totales ruido en pruebas de respuesta sinusoidal TD N distorsi n total ruido en pruebas de respuesta de multitono 7 Comience la grabaci n haciendo clic sobre el icono de la barra de herramientas gt o a trav s del men Recorder gt Run Grabadora gt Iniciar Obtendr una respuesta como la que aparece en
89. eta de sonido s lo podremos aplicar un sistema de canal sencillo puesto que la entrada del micr fono de todas las tarjetas de sonido es monof nica 49 ARTA User Manual 4 Medicion de respuesta en frecuencia a tiempo real 4 1 Interfaz del usuario para la medicion en tiempo real de la respuesta en frecuencia La medici n en tiempo real de la respuesta en frecuencia se puede controlar desde dos ventanas Fro Ventana de respuesta en frecuencia de canal doble Fr Ventana de respuesta en frecuencia de canal sencillo Ambas ventanas tiene la misma forma de la interfaz de usuario con las siguientes diferencias funcionales 1 En una modalidad de canal sencilla la se al de excitaci n tiene que ser el ruido peri dico mientras que en la modalidad de canal doble la se al de excitaci n tambi n puede ser el ruido continuo 2 En el modo de canal sencillo s lo se muestra la magnitud de la respuesta de frecuencia mientras que en la modalidad de canal doble se puede mostrar tambi n la respuesta de fase y la funci n de coherencia Las mediciones se controlan con comandos de men di logos iconos en barras de herramientas Ilustraci n 4 1 y una barra de control Ilustraci n 4 2 Copy to Measurement Start Start Spectrum Audio Generalor clipboard modes recording generator scaling devices setup Los y y ly F Ine Fee Fri Sra b E pe al SS awe eS Poof pot 1f Background Slop Stop Measurement FR View time colo
90. filtrada en bandas de octava y para la respuesta en banda ancha ARTA memoriza los valores de los par metros ac sticos estimados de forma que cuando se hace clic sobre el bot n Log aparecer el informe de los valores de los par metros ac sticos en todas las bandas de octavas 7 2 Informe de par metros ac sticos de la sala Haga clic sobre el bot n Log para obtener el informe de medici n en el cuadro de di logo Acoustical parameters Par metros ac sticos que aparece en la Ilustraci n 7 4 Acoustical Parameters ROOM ACOUSTICAL PARAMETERS WideBand 125Hz 250Hz 900Hz 1000H5z 3 3 2 002 1 995 1 964 0 993 1 657 0 994 1 170 8 423 6 878 A2 973 31 6 2 053 0 992 2 171 0 994 2 267 0 994 1 565 1 369 0 365 22 099 110 7 1 927 0 996 1 999 997 2 069 1 995 1 514 2 396 1 107 96 336 90 1 1 687 0 999 1 746 1 000 1 72 999 1 426 1 714 0 454 47 390 51 3 1 760 997 1 721 997 1 573 0 996 1 193 ofa 330 3 438 68 820 91 9 1 091 0 993 1 363 0 996 1 206 D 996 0 879 6 090 3 218 716 878 K Ar 1 987 0 968 1 272 0 987 0 994 0 992 0 743 13 146 10 007 90 923 13 2 Ilustraci n 7 4 Informe de los par metros ac sticos de la sala 3 108 0 940 2 057 0 903 0 671 0 986 0 007 19 509 15 804 97 439
91. g generator scaling devices setup l Los y Ce F o ImlFe Fri Sea gt a e Slee a mam A Poof pot 41 Background Stop Stop Measurement FR View time color Biv recording generator setup compensation record Ventana de la respuesta de frecuencia Barra de control Gen Pink noise y Fs Hz as000 FFT 16384 Delay ms 0 000 Avg None y Gen establece el tipo de generador de se al Fs Hz establece la frecuencia de muestreo FFT size Tama o FFT establece el numero de muestras de un bloque FFT Delay ms Retardo establece el retardo en el sistema medido no usado en la modalidad de canal sencillo Avg establece el tipo de compensaci n Ninguna lineal exponencial Reset Borrar borra las compensaciones Acceso r pido con el rat n Si se pulsa y arrastra el bot n izquierdo del rat n se cambia la posici n del cursor Si se hace clic con el bot n derecho del rat n en la zona del gr fico se activa el cuadro de di logo de la configuraci n del margen del gr fico La rueda de desplazamiento del rat n mueve el margen superior del gr fico hacia arriba y abajo Acceso r pido con el teclado Teclas arriba y abajo cambian el margen del gr fico superior Teclas izquierda y derecha mueven el cursor hacia la izquierda y la derecha Tecla Ctrl C copia un gr fico de mapa de bits al portapapeles con las opciones definidas por el usuario Tecla Ctrl P copia toda la ventana como ma
92. guientes ventanas Uniforme Hann12 Hann25 o Hann 50 El porcentaje que aparece detr s del nombre Hann quiere decir que se aplica la mitad de la ventana Hanning en el porcentaje de la parte final de la ventana para atenuar levemente la respuesta de impulsos En la Ilustraci n 6 5 se muestra un ejemplo de la ventana Hann12 74 ARTA User Manual 6 17 12 63 20 50 a 5 83 ma Guar 537 120 m 4 553 ms 205 Ilustraci n 6 5 Ejemplo de una respuesta de impulsos de un altavoz en una sala peque a adem s tambi n se muestra la ventana Hann12 determina la parte de la respuesta de impulsos que se usar para estimar la respuesta de frecuencia limitada 6 1 2 Respuesta de frecuencia limitada Para obtener la respuesta de frecuencia limitada a partir de una respuesta de impulsos con ventana podr elegir entre dos comandos de men Analysis gt DFT frequency response An lisis gt Respuesta de frecuencia DFT abre la ventana que muestra la respuesta de frecuencia no suavizada Analysis gt Smoothed frequency response An lisis gt Respuesta de frecuencia suavizada abre la ventana que muestra la respuesta de frecuencia suavizada a Smoothed frequency response all pir Of xj File Overlay Edit View Smoothing ap Top FR Magnitude dB V V smoothed 1 6 oct E Fit a Range Set Smoothing NE High Fr 00 05 Low Fr ENEN Cursor 88 6 Hz 13 95 dB Frequency Hz Mag Map Ph
93. h t R t sila entrada tiene un espectro blanco Es importante usar el estimador H1 para la estimaci n de la respuesta de frecuencia e impulso ya que se demostrar que este estimador ofrece unas buenas propiedades a la hora de reducir la influencia del ruido y las distorsiones La teor a anterior ser v lida s lo para entornos sin ruidos y para se ales de excitaci n con duraci n infinita En la pr ctica siempre tenemos alg n ruido presente y s lo se pueden analizar se ales de duraci n finita La Ilustraci n 3 2 muestra el sistema de medici n t pico en las mediciones ac sticas La se al generada por el ordenador g despu s del filtrado D A con una funci n de transferencia D se aplica al sistema de prueba que tiene una funci n de transferencia H Tenga en cuenta que H representa el mejor ajuste lineal de una funci n de transferencia no lineal posible Se obvia el ruido del generador La salida del dispositivo de prueba junto con un ruido de sistema a adido n es adquirido por el ordenador como una secuencia de se al discreta y El proceso de adquisici n implica usar un filtro antisolapamiento que tenga una funci n de transferencia A Noise DA filter A D filter Ilustraci n 3 2 Diagrama de bloques para el sistema de medici n Nota En las mediciones ac sticas obviamos la influencia del ruido del generador y el ruido del canal de entrada x puesto que son mucho menores que el ruido y las distorsiones en el canal d
94. hacia la izquierda Right derecha desplaza la curva hacia la derecha El cuadro combinado Channel Canal muestra el canal que se est empleando actualmente izquierdo o derecho Se pueden usar las siguientes teclas de acceso directo Teclas arriba y abajo para cambiar la ganancia Teclas Ctrl arriba y Ctrl abajo para cambiar la compensaci n vertical Teclas izquierda y Ctrl izquierda para desplazar la curva hacia la izquierda Teclas derecha y Ctrl derecha para desplazar la curva hacia la derecha Teclas Shift izquierda y shift derecha para mover el cursor hacia la izquierda y la derecha Tecla Repag y Avpag para cambiar el factor de ampliaci n Arrastrando el rat n a la zona de las etiquetas se desplaza la curva horizontal y verticalmente Haciendo doble clic sobre el bot n izquierdo del bot n sobre la zona del eje de tiempo cambia la etiqueta de posici n tiempo muestra 35 ARTA User Manual 2 6 Control de los espectros de se ales de banda ancha En la configuraci n de medici n en bucle exploraremos las siguientes se ales de excitaci n aleatoria e Ruido blanco continuo use la ventana Hamming y compensaci n e Ruido rosa continuo use la ventana Hamming y compensaci n e Ruido peri dico blanco PN Blanco use la ventana Uniforme sin compensaci n e Ruido peri dico rosa PN rosa use la ventana Uniforme sin compensaci n e Ruido de habla peri dico esta se al se usa solamente para l
95. ho de entrada a la tarjeta de sonido y c calibraci n del micr fono 1 5 1 Calibraci n del canal izquierdo de salida de la tarjeta de sonido Se recomienza seguir este procedimiento Conecte el voltimetro electr nico al canal de salida izquierdo Pulse el bot n Generate sine 500Hz Generar onda sinusoidal 500Hz Introduzca el valor medido por el voltimetro en la casilla en mV rms Pulse el boton Estimate Max Output mV Estimar la salida maxima en mV El valor estimado aparecera en la casilla Estimated Valor estimado Si esta satisfecho con la medici n pulse el bot n Aceptar y el valor estimado se convertir en el valor actual de LineOut Sensitivity Sensibilidad de salida A A SS 14 ARTA User Manual 1 5 2 Calibraci n de los canales de entrada a la tarjeta de sonido Podr usar un generador externo o el canal de salida de la tarjeta de sonido para calibrar los canales de entrada En caso de usar el canal de salida de la tarjeta de sonido como generador calibrado 1 Establezca el volumen de entrada de la l nea izquierda y derecha al m ximo Conecte la salida izquierda a la entrada de la l nea izquierda 3 Pulse el bot n Generate sine 500Hz Generar onda sinusoidal 500Hz y controle el nivel de entrada en los medidores de pico de la parte inferior Si la entrada de la tarjeta de sonido se satura reduzca el nivel del volumen de entrada a 3dB 4 Introduzca el valor del voltaje del generador
96. i n del deterioro y la curva inferior gris es la envolvente de la respuesta de impulsos Los par metros ac sticos se estiman a partir de la curva de deterioro de energ a El usuario ha de elegir una parte m s o menos lineal de la curva de deterioro y fijar el cursor y el marcador en esa parte de la curva Seg n ISO 3382 el cursor deber a estar cerca del nivel 5dB mientras que el marcador deber a estar detr s de la posici n en la que el nivel es 30dB por debajo del 91 ARTA User Manual nivel del cursor o al menos 20dB Si el nivel de deterioro en la posici n del marcador es inferior a 25dB ARTA estima T y si el nivel de deterioro en esa posici n es inferior a 35dB ARTA tambi n estima To Haga clic sobre el bot n T60 para obtener la estimaci n del tiempo de reverberaci n y otros par metros ac sticos Para obtener el tiempo de reverberaci n la curva de deterioro se aproxima con una ecuaci n lineal y ax b y se estima la pendiente de la curva mediante la regresi n lineal La curva a que mejor se ajusta y los valores b polarizados se eval an con el m todo de los m nimos cuadrados La calidad de la estimaci n ajustada a la l nea que se produce con la regresi n lineal se describe con el coeficiente de correlaci n r El coeficiente de correlaci n tiene el rango 1 1 en la que una alta correlaci n produce unos valores cercanos a la unidad El mismo procedimiento se deber a repetir para cada respuesta
97. ia La calidad de las mediciones depende de la calidad de los sensores empleados es decir de los micr fonos Ser posible introducir la respuesta en frecuencia del sensor en ARTA y hacer la compensaci n de su respuesta en frecuencia aplicando la inversa de la respuesta en frecuencia del sensor a la respuesta en frecuencia medida Con el comando de men Configuraci n gt Compensaci n de respuesta en frecuencia o haciendo clic sobre el icono BM se obtiene el cuadro de di logo Frequency Response for Compensation Respuesta en frecuencia para compensaci n que se muestra en la Ilustraci n 1 15 El di logo tiene un par de controles y un gr fico que muestra la respuesta en frecuencia que se usar para compensar la respuesta en frecuencia El bot n Load Cargar abre el cuadro de di logo para cargar los archivos ASCII que contienen los datos de la respuesta en frecuencia El nombre del archivo tiene que tener la extensi n MIC y los datos introducidos en l neas de texto Las l neas que comiencen con un d gito o con puntos contendr n al menos dos valores El primer valor 15 ARTA User Manual ser la frecuencia en HZ y el segundo es la magnitud de la respuesta en frecuencia en dB El tercer valor es opcional Puede ser el valor de la fase o cualquier otro texto que se tratar como comentario El resto de l neas se tratan como comentarios Despu s de leer el archivo de compensaci n aparecer la ruta del archivo en la cas
98. iew No 3 4 1987 33 Thrane N Zoom FFT B amp K Technical Review No 2 1980 34 Lipshitz S P Scott T C Vanderkoy J Increasing the Audio Measuring Capability of FFT Analysers by Microcomputer Postprocessing JAES Vol 33 IX 1985 35 Bunton J D Small R Cumulative Spectra Tone Burst and Apodization JAES VI 1982 36 Toole F E Subjective Measurement of Loudspeaker Sound Quality and Listener Performance JAES Vol 33 IMI 1985 37 Toole F E Loudspeaker Measurements and Their Relationship to Listener Preferences Part 1 JAES Vol 34 IV 1986 38 Toole F E Loudspeaker Measurements and Their Relationship to Listener Preferences Part 2 JAES Vol 34 V 1986 39 Toole F E Olive S E The Modification of Timbre by Resonance Perception and Measurement JAES Vol 36 III 1988 40 Houtgast T Steeneken H J M A review of the MTF concept in room acoustics and its use for estimating speech intelligibility in auditoria JASA vol 77 1985 102 ARTA User Manual Ap ndice Menus barras de herramientas y teclas de acceso directo Ment de la ventana de la respuesta de impulso File Archivo New Nuevo crea un nuevo archivo llamado Untitled pit Open Abrir Abre el archivo Save Guardar Save As Guardar como guarda el archivo con un nombre nuevo Info Informaci n muestra la informaci n sobre el archivo pir actual Export Exportar guarda lo
99. illa que hay debajo del gr fico Por ejemplo el archivo MB550 B mic que aparece en la Ilustraci n 1 15 tiene el siguiente contenido Miuerotftono mo550 frec Hz Magn dB 48 280 0 34 48 936 0 28 49 601 Qez Pei PE k Frequency response compensation Magnitude dB Sanda Le ek J I I J I I 4 I I 1 ecko dsd a A A die ork So oe l 10000 Cursor 48 3 Hz 0 3 dB Frequency Hz Ilustraci n 1 15 Respuesta en frecuencia t pica para un micr fono electret o La casilla de verificaci n Show spline interpolated data Mostrar datos interpolados de estr a nos permite ver la curva de la respuesta en frecuencia interpolada que se usar en la compensaci n de la respuesta en frecuencia o El bot n Copy Copiar copia la imagen del gr fico actual al portapapeles o El cuadro de lista desplegable Range dB Rango dB establece el rango din mico de la magnitud del gr fico 10 100dB o El bot n Use frequency response compensation Usar compensaci n de la respuesta en frecuencia activa desactiva la compensaci n de la respuesta en frecuencia 16 ARTA User Manual 1 6 Obtener im genes de gr ficos y ventanas Normalmente trabajamos con las ventanas de gr ficos y los cuadros de di logo Tambi n necesitamos poder copiar el gr fico o la imagen de la ventana de gr ficos Ser simple copiar la imagen de la ventana completa Pulse simult neamente las teclas Ctrl P Una vez pulsado el c
100. itada detenga la medici n pulsando de nuevo el bot n Record y reduzca el volumen de entrada y salida En la parte inferior del cuadro de di logo el v metro muestra el voltaje pico de entrada durante el registro o generaci n de se al Tenga en cuenta que las barras del v metro cambian al color rojo si el canal de entrada est sobrecargado 4 La medici n suele detenerse cuando se adquieren todas las compensaciones Pulse el bot n Ok para volver a la Ventana de la respuesta de impulsos Si 63 ARTA User Manual Impulse response measurement x Periodic Noise Sweep MLS Periodic noise generator Sequence length 116k Prefered input channel Left Sampling rate Hz 16000 Dual channel measurement mode wWw Time constant 1024 00 ms Invert Phase of input channel I Noise spectrum Number of averages f Output volume dB 0 Frequency domain 2Ch averaging Pink cutoff Hz 200 Filter dual channel impulse response Ilustraci n 5 1 Cuadro de di logo para la medici n de la respuesta de impulsos usando la excitaci n de ruido peri dico Los controles que se usan para la medici n de la respuesta de impulso con la excitaci n del ruido peri dico son Sequence length Longitud de la secuencia elija el n mero de muestras en un periodo del ruido peri dico Sampling Rate Frecuencia de muestreo elija la frecuencia de muestreo Noise Spectrum Espectro de ruido elija la forma espectral del
101. l cuadro de di logo y vuelve a la ventana de la respuesta de impulsos sin modificar su contenido Al usar una se al MLS s lo se permite la configuraci n de canal sencillo o de canal semi doble En la configuraci n del canal semi doble el segundo canal se usa como referencia de tiempo pero la estimaci n de la respuesta de impulsos se hace como en el sistema de canal sencillo de esta forma se puede estimar un retardo de entrada salida de precisi n de una muestra pero la funci n de transferencia estimada est polarizada por las funciones de transferencia de los conversores A D y D A 69 ARTA User Manual Algunas recomendaciones generales El sistema con base MLS es inferior a los sistemas accionados por ondas sinusoidales de barrido o por ruido peri dico cuando se implemente con una tarjeta de sonido de PC normal El sistema con base de ondas sinusoidales de barrido nos proporcionan la mejor estimaci n en un entorno de bajo ruido El sistema de medici n con una excitaci n de ruido rosa peri dico nos da la estimaci n m s robusta y se puede considerar como sistema de uso general 5 4 Procedimientos b sicos de edici n El submen Edici n permite usar los siguientes comandos para editar una respuesta de impulsos Invert Invertir cambia la polaridad de la respuesta de impulsos cambiando simplemente el signo de la respuesta de impulsos Rotate at cursor Girar en el cursor cambia la respuesta de impulso de for
102. la magnitud del espectro ARTA usa un planteamiento de primero interpolar y compensar la respuesta en el eje de la frecuencia logar tmica a continuaci n hace el suavizado mediante la circunvoluci n de esa respuesta con la respuesta del filtro Butterworth de seis polos de paso de banda 4 3 Superposiciones de respuestas en frecuencia En las ventanas de la respuesta en frecuencia los siguientes comandos de men se utilizan para manejar las superposiciones Overlay Superposici n Set overlay Establecer superposici n establecer la respuesta en frecuencia actual como superposici n Delete overlay Borrar superposici n eliminar la superposici n Load overlay Cargar superposici n cargar el archivo con la superposici n de la respuesta en frecuencia Save overlay Guardar la superposici n guardar la respuesta en frecuencia en un archivo de superposici n Generate target response Generar respuesta objetivo generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Delete target response Borrar respuesta objetivo generar una superposici n con respuesta de filtros de cruce est ndar Aqu tratamos con dos tipos de superposiciones El primer tipo se puede fijar a partir de la curva actual usando el comando Overlay gt Set overlay Superposici n gt Establecer superposici n o carg ndolo de un disco con el comando Overlay gt Load overlay Superposici n gt Cargar superposici n Se p
103. legir entre 4096 8192 16384 32768 65536 o 131072 La secuencia discontinua de entrada se multiplica por una secuencia de ventana w se explica m s adelante La Transformada Discontinua de Fourier N l _ j2akn N xX gt w x e n 0 se calcula usando el algoritmo FFT Este c lculo nos da los componentes espectrales en la forma de valores complejos en las frecuencias discontinuas H kAf donde Af es una resoluci n espectral DFT Af f N 24 ARTA User Manual Para se ales reales hay N 2 componentes espectrales de potencia de una sola cara Gx G X N de component G 2 X N Il k 12 N 2 1 4 El espectro de magnitud se expresar en uno de los siguientes modos de graduaci n Modo de graduaci n Nivel pico 10 log 2G dBFS referencia a la escala completa Nivel RMS 10 log G x sensibilidad entrada dBV espectro de potencia ganancia preamp o dBu Densidad espectral de 10 log G x sensibilidad entrada dBV VHz potencia ganancia preamp Af o dBu VHz Nota Si se activa la casilla Use Microphone Usar micr fono del cuadro de di logo Audio device setup Configuraci n de dispositivos de audio los niveles de RMS o PSD se elevan en 20log 0 2x10 Pa x sensibilidad micr fono mV Pa 5 El gr fico del espectro muestra los niveles de las magnitudes espectrales como gr ficos de l neas Nota El espectro DFT se define como un conjunto discontinuo de frecuencias d
104. lores se usan para definir la funci n de transferencia de graduaci n W f que se usa para estimar la respuesta en campo abierto para la respuesta del altavoz que se mide montado en una caja infinita en el campo cercano LF Box Diffraction xX Box form Baffle width cm ao Baffle height cm SU conce Ilustraci n 6 11 Cuadro de di logo Difracci n de caja en bajas frecuencias ARTA usa la siguiente expresi n para la funci n de transferencia de graduaci n de difracci n en bajas frecuencias I if lf Ww ds 2 j f fo siendo f 42 7 d para una caja esf rica de di metro d o f 34 16 d para una caja cuadrada con un ancho d Estos valores se obtienen aplicando num ricamente la funci n de transferencia W f con una funci n de transferencia de una caja de altavoz esf rica Esta funci n de transferencia se llama tambi n ecualizador 21 41 puesto que da la diferencia entre la respuesta de un altavoz de baja frecuencia a media esfera 27 y la respuesta en el espacio completo 47 Para una caja rectangular 81 ARTA User Manual con un ancho de caja w y alto h ARTA usa como aproximaci n una caja cuadrada equivalente de ancho d w h w La Ilustraci n 6 12 muestra un ejemplo de la respuesta de altavoz de campo cercano medida curva superior y la respuesta en campo abierto estimada curva inferior A unas frecuencias muy bajas la diferencia de nivel es de 6dB FR Magnitude dB WV smo
105. lt SITEA U3 Malo iy SIL a UAS Pobre 425 E SIL lt 076 SUPLe Lente O76 Spt 10575 Bueno Oo A STD e100 Excelente Tabla 8 2 STI ndices subjetivos equivalentes 97 ARTA User Manual El procedimiento anterior para estimar STI sigue la norma IEC 60268 16 salvo por la inclusion de efectos de enmascaramiento en las bajas frecuencias La medici n del STI se ha de hacer con el siguiente procedimiento l 2 3 Colocar ARTA en Modo de An lisis Espectral Colocar el micr fono a 1 m por delante de un altavoz peque o cuyo tama o se acerque al tama o de la cabeza de una persona Excitar el altavoz con una se al de habla PN Ajustar la ganancia del amplificador de potencia para que obtenga una SPL 68dBA Controlar el espectro Ha de tener los niveles de banda de octava que se determinan en la Tabla 8 3 si fuera necesario usar el ecualizador de frecuencia Colocar ARTA en el Modo de Respuesta de Impulso con una se al de excitaci n del tipo Habla PN El periodo del ruido peri dico ha de ser mayor al periodo de la frecuencia de modulaci n m s baja es decir mayor de 1 0 63Hz 1 58 segundos Quiere decir que el numero de muestras en un periodo longitud FFT ha de ser mayor de 1 58F La Tabla 8 4 nos indica la longitud FFT adecuada Hacer la medici n de la respuesta de impulsos sin la compensaci n en una posici n de micr fono arbitraria En la ventana de respuesta de impulsos active el comando de men An
106. lustraci n 2 11 dB EE e ETT Lt Hl IES ors eT tL TITS SA RICCI A IN N i ii a HAN A HA 20 100 200 500 5 f Hz Ilustraci n 2 11 Ponderaci n de frecuencia A B y C IEC 60651 on El valor RMS se define como ARTA usa una constante de integraci n T igual a la duraci n de un bloque FFT los ejemplos se muestran en la Tabla 2 4 T fs 44 100Hz 0 093 0 185 0 371 0 743 1 486 2 972 segundos Ilustraci n 2 4 Duraci n del bloque de FFT para frecuencias de muestreo de 48000 Hz a 44100 Hz 33 ARTA User Manual 2 5 Registro de tiempo El registro de tiempo de la ltima se al capturada se puede ver en una ventana Time record Registro de tiempo en la Ilustraci n 2 12 Se puede activar haciendo clic sobre Recorder gt Time record Grabadora gt Registro de tiempo o sobre el icono de la barra de herramientas i Time Record Ioj xj File Edit Channel Left Time record 4 RMS 1 458 V Crest 3 0 dB a Offset AA A A A A AN mes BON PEA Taf PAULUS ene A O A PEA max Scroll Cursor 1056 W 2 524 ms 121 Gate 1 058 ms 99 Alo Ze Ilustraci n 2 12 Registro de tiempo de la ltima se al capturada La curva muestra la se al correctamente graduada el valor RMS y el factor de cresta ratio de valor pico y valor RMS La l nea amarilla indica la posici n del cursor y la l nea roja indica la posici n del marcador Puede cambiar el marca
107. ma o del bloque FFT 4096 muestras o 235 ms generador PN rosa con frecuencia de corte 200Hz Haciendo clic sobre el icono de la barra de herramientas Imp o el men Mode gt Impulse response Modalidad gt Respuesta de Impulso abre el cuadro de di logo que aparece en la Ilustraci n 4 11 Una confirmaci n a la pregunta Convertir a respuesta de impulso con el bot n Yes Si se abre la ventana de respuesta de impulso Ilustraci n 4 12 que contiene la vista temporal de la respuesta de impulso A Convert to impulse response Yes Ho Ilustraci n 4 11 Cuadro de di logo para obtener la respuesta de impulso a partir de la respuesta en frecuencia Nota La conversion a la respuesta en impulso se puede hacer usando el comando de menu File gt Save as PIR Archivo gt Guardar como PIR Este comando transforma la respuesta en frecuencia actual en una respuesta en impulso que la archiva como un archivo PIR 58 ARTA User Manual IO x Fie Edit View Record Analysis Setup Tools Mode Help tne Fee Fei Sea Me 0 mm pols GES SS EE et A 0 ae FFT 4096 Window Uniform Delay for phase estimation ms 0 000 Impulse response trv Marker Set Del ZO07 99 155 543 de Offset 103 599 Hol 51 950 0 000 Gain 51 850 ab Mar TUS S ns 155 043 207 799 oom All 0 00 48 50 93 00 139 50 126 00 ms Cursor 330 082 uW 18 750 ms 65007 Gate 204 750 ms 276 Ma
108. ma que la posici n punto actual del cursor se convierte en el primer punto de la respuesta de impulsos y los puntos anteriores se convierten en el ltimo punto de la respuesta de impulsos Ser til para editar la respuesta de impulso peri dica las que se hayan obtenido con un ruido peri dico o con una excitaci n MLS Scale Escala se usa para multiplicar la respuesta de impulso con una constante arbitraria o valor de expresi n aritm tica Este comando activa el cuadro de di logo Pir Scaling Graduaci n Pir que se muestra en la Ilustraci n 5 6 Pir Scaling i x Enter number or arithmetic expression to scale PIR 510291 001 concel_ Ilustraci n 5 6 Cuadro de di logo para la graduaci n arbitraria de una respuesta de impulsos En el cuadro de edici n el usuario introduce una constante del punto flotante o una expresi n aritm tica compuesta por N meros enteros N meros de coma flotante Operadores por orden de prioridad Exponenciaci n multiplicaci n suma Corchetes para agrupado Ejemplo La expresi n v lida para introducir la escala equivalente de 0 7 dB es la expresi n 10 0 7 20 70 ARTA User Manual La graduaci n se suele usar para escalar la respuesta de campo cercano de un altavoz para obtener la estimaci n de la respuesta de campo lejano Ejemplo La medici n de los altavoces en la respuesta de la sala no nos puede dar una estimaci n de la respuest
109. ment and Modeling of Linear Systems in the Presence of Non Linear Distortions Mechanical Systems and Signal Processing 16 5 2002 Schoukens J Pinelton R Ven der Ouderaa E and Renneboog J Survey of Excitation Signals for FFT Based Signal Analysers IEEE Trans Instrumentation and Measurement vol 37 September 1988 Ven der Ouderaa E Schoukens J and Renneboog J Peak Factor Minimisation of Input and Output Signals of Linear Systems IEEE Trans Instrumentation and Measurement vol 37 June 1988 Dunn C and Hawksford M O Distortion Immunity of MLS Derived Impulse Response Measurement J Audio Eng Soc vol 41 May 1993 Vanderkooy J Aspects of MLS Measuring Systems J Audio Eng Soc vol 42 April 1993 MacWilliams F J and Sloane N J A Pseudo Random Sequences and Arrays Proc IEEE vol 64 December 1976 Bendat J S and Piersol A G Engineering applications of Correlation and Spectral Analysis Wiley New York 1980 Pierce A D Acoustics An Introduction to Its Physical Principles and Applications McGraw Hill NewYork 1981 Tan Moore Zacharov The Effect of Nonlinear Distortion on Percived Quality of Music and Speech Signals JAES vol 5 November 2003 IEC 268 16 Sound system equipment the objective rating of speech intelligibility in auditoria by the RASTI method International Electronical Committee Geneva IEC 268 16 1988 ITU T Recommendation P 501 Test signal
110. mente Scale Magnitude xX Enter value in dB to scale magnitude 6 de cms a Ilustraci n 6 10 Cuadro de di logo Magnitud de Escala 80 ARTA User Manual Los elementos de men Subtract overlay Resta superposici n y Subtract from overlay Resta de la superposici n se puede usar para obtener la diferencia entre dos respuesta es decir la calibraci n de la respuesta de micr fonos con la otra calibrada Despu s de estas operaciones la curva de superposici n se hace invisible Los elementos de men Power average with overlays Compensaci n de potencia con superposiciones permiten crear un nuevo gr fico de magnitud activo que sea la compensaci n de potencia de la magnitud activa m s las magnitudes de las superposiciones existentes El usuario selecciona si las superposiciones actuales se borran despu s de esta acci n Nota Las operaciones Resta Fusi n y potencia se pueden efectuar s lo si se ha obtenido la curva actual y las superposiciones visibles a partir de respuestas de impulso que tengan la misma frecuencia de muestreo y el mismo tama o de FFT 6 1 6 Escala de difracci n de caja del altavoz en baja frecuencia El elemento de men LF box diffraction Difracci n de caja en bajas frecuencias abre el cuadro de di logo Ilustraci n 6 11 En este cuadro de di logo el usuario introduce la forma de la caja esf rica cuadrada o rectangular el ancho y la altura de la caja del altavoz Estos va
111. n se obtiene la potencia de una banda como la integral de la funci n de densidad espectral continua de f a fo Este proceso se muestra en la Ilustraci n 2 10a 2 Potencia de salida de un filtro de paso de banda Butterworth de 6 polos Primero el espectro de potencia se pondera con una magnitud cuadrada de la respuesta del filtro de paso de banda A continuaci n se calcula P como la suma de los componentes espectrales de potencia entre frecuencias en las que la respuesta del filtro es de 20dB Este proceso se muestra en la Ilustraci n 2 10b El primero m todo es el que se prefiere en ARTA La densidad espectral de potencia de la banda kava es Py fox fix 32 ARTA User Manual 2 4 Nivel RMS El nivel de la se al RMS se muestra en la parte inferior izquierda del gr fico pero s lo si se ha activado el bot n Show RMS Level Mostrar el nivel RMS en el cuadro de di logo Spectrum Scaling Graduaci n de espectro Ilustraci n 2 3 La unidad del nivel de RMS es dBFS o dBV pero s1 se usa el micr fono la unidad ser dB re 20uPa o dB re 1Pa El mismo cuadro de di logo tiene una secci n Power Weighting Potencia ponderaci n en la que el usuario elige aplicar a la se al de entrada uno de los filtros de ponderaci n est ndar IEC 60651 tipo A B o C De ser as la etiqueta del nivel aparece con la letra A B o C La respuesta en frecuencia de estos filtros de ponderaci n aparece en la I
112. n una suma de varias se ales sinusoidales con amplitudes y fases constantes que se optimizan para obtener el factor de cresta m s peque o En ARTA se introducen las siguientes se ales de multitono Rango de banda ancha Se ales sinusoidales espaciadas 1 3 octava de 20Af a fs 2 Factor de cresta 12 1dB e Rango del habla Se ales sinusoidales con espaciado lineal desde 100Hz a 500Hz m s se ales sinusoidales espaciadas 1 3 octava desde 500Hz a 8kHz Las fases est n optimizadas para un factor de cresta 10 1dB ITU T 0 81 39 se ales sinusoidales con frecuencias espaciadas 100Hz de 100 Hz a 3800 Hz Las fases se determinan seg n la Recomendaci n O 81 de ITU T Factor de cresta 10 1dB o Rango de la d cada inferior Diez se ales sinusoidales espaciadas 1 3 octava en una d cada inferior al rango de muestreo Factor de cresta 10 2dB Rango de la d cada superior Diez se ales sinusoidales espaciadas 1 3 octava en una d cada superior al rango de muestreo Factor de cresta 10 2dB Todos los componentes multitonos se generan de forma que cada frecuencia sinusoidal coincide con una frecuencia de dep sitos de DFT Y por esto a la hora de analizar la respuesta del multitono no se necesita aplicar una ventana de se al La Ilustraci n 2 22 muestra el espectro del multitono del habla a trav s de un sistema GSM Observe un alto porcentaje de distorsiones Nota El t rmino TD N distorsi n total ruido es bastante
113. n MTF determinado es el siguiente 96 ARTA User Manual 1 Para todos los valores MTF m F una relaci n sonido ruido para la se al de modulaci n se define como X 10log _ l m i 2 Los valores de X est n limitados a 15 si X gt 15 entonces X 15 si X gt 15 entonces X 15 El m todo STI indica que la relaci n sonido ruido en la gama de frecuencias de 15dB a 15dB es linealmente dependiente del indice de inteligibilidad en la gama de O a 1 Es por esto que la relaci n sonido ruido se convierte en el ndice de transmisi n TI yy A 15 30 3 El valor medio de TI para cada banda de octava ndice de transmisi n de octava OTI se define con la siguiente ecuaci n 1 14 OTI TI n 1 2 7 a 4 Finalmente el ndice STI est determinado por la siguiente ecuaci n 6 STI a OTI Y 8 JOTI xOTI n n En la que los factores ponderados oa y Bx estan experimentalmente determinados para la voz masculina o femenina consulte la Tabla 8 1 Pmoscutina 10 085 0 078 0 065 0 011 0 047 0 095 0 Ctemenins JO 0117 0 223 0 216 0 328 0 250 0 194 P femenins JO 0099 0 066 0 062 0 025 0076 O Ilustraci n 8 1 Factores ponderados para el habla masculina y femenina IEC 60268 16 Los valores STI se encuentran en la gama de 0 a 1 En la Tabla 8 2 se incluyen los correspondientes ndices subjetivos Indice subjetivo equivalente Qo
114. n de la medici n En este documento nos referiremos a las siguientes configuraciones de medici n Configuraci n de medici n en canal doble Configuraci n de medici n en canal sencillo Configuraci n de medici n en canal semi doble Bucle para pruebas de tarjetas de sonido A La configuraci n general para medici n de las pruebas de sistema es la que aparece en la Ilustraci n 1 1 El canal de salida de se al izquierdo de la tarjeta de sonido se usa como salida del generador de se ales La entrada de l nea izquierda se usa para medir el voltaje de salida del dispositivo a prueba y la entrada de l nea derecha de la tarjeta de sonido se usa para medir el voltaje de entrada del dispositivo a prueba En una configuraci n de canal sencillo s lo se registra un voltaje de salida del dispositivo a prueba En una configuraci n de canal semi doble la entrada de la l nea derecha se usa para medir el voltaje de la salida de la l nea derecha En la modalidad de bucle la salida de l nea izquierda est conectada a la entrada de l nea izquierda y la salida de l nea derecha se conecta a la entrada de la l nea derecha device soundcard Ilustraci n 1 1 Configuraci n de medici n general para pruebas de respuesta del sistema D U T dispositivo a prueba Tara Las configuraciones para realizar mediciones ac sticas se muestran en las Ilustraciones 1 2 1 3 1 4 y LD power amplifier microphone Left out
115. n la modalidad de compensaci n en Lineal despu s de 20 compensaciones obtenemos el espectro que se muestra en la Ilustraci n 2 14 La ondulaci n se reduce a 1 dB Usando 100 compensaciones la ondulaci n se puede reducir a 0 2dB Spectral density dAWisqriHA 013 oct Left Avg 20 30 0 S ppp ANO A A A A A A Si A A A A Cursor 20 15 Hz a dB aan precuenen ce RMS 1 6 dew 0 0 Ilustraci n 2 14 Densidad espectral con suavizado de octava del ruido blanco despu s de 20 compensaciones graduaci n PSD Ahora si cambiamos a Generador Ruido peri dico blanco PN Blanco Ventana Uniforme obtendremos el espectro que aparece en la ilustraci n 2 15 Spectral density dB wWisqrtiHa 013 oct Lett Avg 30 0 A A A O e AAA E A A Pee 50 0 YH HA A A E eo 0 AOS O O eee 66 0 M AE 0 0 O O O tT TT 100 1000 10000 Cursor 20 15 Hz 46 67 dB FrequencytHz RMS 2 8 dBW Ilustraci n 2 15 Densidad espectral con suavizado de octava del ruido blanco peri dico Es obvio que la se al de ruido peri dico tiene una densidad espectral perfectamente plana sin necesidad de compensaci n ni de ventanas de se al Nota El mismo resultado se puede obtener con una excitaci n de ruido rosa PN rosa y una graduaci n a dBFS o dBV 37 ARTA User Manual 2 7 Ruido Peri dico Un ruido peri dico es una se al que pertenece a la clase de se ales multisinoidales de fase aleatoria RPMS Es una se al peri dica de
116. neradores de se ales ruido blanco ruido rosa ruido peri dico blanco y ruido peri dico rosa Analizador de Fourier de canal sencillo con generadores de se ales ruido peri dico blanco y ruido peri dico rosa Analizador de espectros de banda de octavas y THD con generadores de se ales onda sinusoidal dos r fagas sinusoidales multitono ruido blanco ruido rosa ruido peri dico blanco y ruido peri dico rosa Nota El modo 2 y 3 tambi n se pueden usar para estimar la respuesta de impulsos ARTA es un poderoso analizador de i O Respuesta de frecuencias limitada Respuesta de frecuencia suavizada en bandas de 1 n octavas Respuesta de etapa Envolvente de la respuesta de impulsos curva ETC Curva de deterioro espectral acumulado Deterioro de la energ a en los entornos reverberantes Par metros ac sticos de la sala Medidas de inteligibilidad del habla MTF STI RASTI AL ARTA User Manual 1 1 Requisitos Los requisitos para usar ARTA son e Sistemas operativos Windows 98 Me 2000 XP e Procesador Pentium frecuencia de reloj 400 MHz o superior memoria 128 MB e Tarjeta de sonido d plex completa con reloj sincr nico para conversores AD y DA ARTA se ha usado con resultados satisfactorios con las siguientes tarjetas de sonido RME Fireface 800 RME DIGI96 RME HDSP Terratec EWX 24 96 M audio Audiophile 2496 USB Transit Delta 44 Tarjetas de sonido profesionales YAMAHA y DAL Digigram VxPocket
117. nsaciones reducen el nivel de ruido proporcionalmente a una ra z cuadrada del n mero de compensaciones mejorando as la medici n S N por 10log n Si existen distorsiones no lineales entonces parte del ruido del sistema es coherente con una se al generada y una mejor medida de la proporcionalidad del ruido distorsi n y un n mero de compensaciones es 1 y Vn donde y es la funci n de coherencia entrada salida definida como eC SAS A La funci n de coherencia es una medida de la proporci n de la potencia en y que se debe a las operaciones lineales de la se al x Al estimar la funci n de transferencia la funci n de coherencia es una comprobaci n til de la calidad de los datos empleados El valor de coherencia m ximo es 1 En ARTA se puede ver la coherencia as que ser posible comprobar la coherencia asociada con las mediciones de canal doble En la pr ctica necesitamos que y est cerca de 1 para garantizar una buena estimaci n pero hemos de tener en cuenta que la coherencia tiene sentido s lo si el n mero de compensaciones es mayor de 1 uncorrelated signal Lo Inputexcitation continuous nolse f 4 1 wy a ator pat RA Y Loar 7 e delay FFT block FFT block FFT block Ilustraci n 3 3 Ilustraci n de estimaci n sin correlaci n en un analizador de Fourier cl sico FFT block 46 ARTA User Manual Los principales problemas en el analizador de Fourier cl sico con la excitaci n de ruido con
118. o Impulse Response Analysis Setup Configuraci n del an lisis de la respuesta de impulsos Las partes limitadas y no limitadas de la respuesta de impulsos se dibujan con diferentes colores Impulse response uv cursor marker 214 996 164 622 108 48 54874 0 000 64 674 100 748 1804 022 218 498 5 17 12 83 20 50 28 17 35 83 ms Cursor 387 120 nV 5 583 ms 2087 Ilustraci n 6 2 Componentes que determinen la parte limitada de la respuesta de impulsos El cursor el marcador y la longitud del bloque de FFT Ilustraci n 6 3 Barra de di logo de la ventana de respuesta de impulsos Controles de la Barra de di logo FFT elija el tama o de un bloque FFT Window Ventana elija el tipo de ventana de se al Delay for phase estimation ms Retardo para estimaci n de fase ms introduzca el intervalo de tiempo para la posici n del cursos como punto de referencia para la estimaci n de la fase normalmente la distancia desde la posici n del cursor a la posici n del m ximo de la respuesta de impulsos Get Obtener obtener el intervalo de tiempo entre el cursor y el marcador y definirlo como retardo para la estimaci n de la fase Zero Cero establece un retardo cero Inv cambia la polaridad de la respuesta de impulsos 73 ARTA User Manual Impulse Response Analysis Setup i a E eo x ETC window Type HalkHann Gated time window Maximum length 1024 Y FFT length
119. o por punto de la calidad del sonido en los sistemas de comunicaci n La Ilustraci n 1 7 muestra la configuraci n que se usa para probar esos sistemas Se puede obtener una interfaz para tel fonos m viles usando la entrada salida de unos cascos auriculares La interfaz para la l nea de tel fono normal POTS se muestra en la Ilustraci n 1 8 ARTA puede medir la respuesta de impulso y en frecuencia las distorsiones de se ales sinusoides sinusoides dobles multitonos estimar retardos ecos e indices de transmisi n del habla Se aplica una t cnica especial de medici n con una excitaci n de ruido interrumpida para evitar el comportamiento variable en el tiempo de estos sistemas control de ganancia autom tica reducci n de ruido activaci n de la voz Phone interface N Smi T soundcard headset out d Left input ISONCP Phone interface Ilustraci n 1 7 Configuraci n de medici n para probar los sistemas de comunicaci n ARTA User Manual output phone 1 1 600 42 10u 250 Y ZOH 21003 Ilustraci n 1 8 Interfaz entre la salida entrada de la tarjeta de sonido y la l nea de tel fono normal POTS ARTA User Manual 1 3 La primera impresi n Al arrancar ARTA aparecer la ventana del programa que aparece en la ilustraci n 1 9 Esta ventana se llama Ventana de respuesta de impulsos ventana imp y ser la que se use para mostrar la respuesta de impulsos
120. omando se guardar la imagen de la ventana en el Portapapeles desde el que el usuario podr copiarlo en otras aplicaciones de Windows MS Word MS Paint y Adobe Paint Shop Para conseguir la copia de la imagen del gr fico que hay dentro de la ventana el usuario ha de pulsar al mismo tiempo las teclas Ctrl C o activar el comando de men Edit gt Copy Edici n gt Copiar o pulsar el bot n correspondiente de Copy Copiar En la barra de herramientas de la ventana principal el bot n Copy Copiar aparece con el icono EN Este comando abre el cuadro de di logo Copy to Clipboard with Extended Information Copiar al portapapeles con informaci n ampliada que se indica en la Ilustraci n 1 16 Aqu el usuario ha de configurar tres opciones de copiado 1 En el cuadro de edici n el usuario introduce de forma optativa el texto que se a adir en la parte inferior del gr fico 2 La casilla de verificaci n Add filename and date A adir nombre de archivo y fecha permite a adir texto al gr fico que indica el nombre del archivo la fecha y hora 3 Se seleccionar Tama o del mapa de bits seleccionando uno de los siguientes elementos del cuadro combinado Current screen size Tama o de la pantalla actual Opci n de ancho y altura variable Smallest M s peque o 400 pts gr fico de ancho fijo con 400 puntos Small Peque o 512 pts gr fico de ancho fijo con 512 puntos Medium Medio 600 pts g
121. on una compensaci n 100 En ambos casos configure el eje de Frecuencia en la Frequency Response Graph Setup Configuraci n del gr fico de respuesta de frecuencia a Octave smoothed Suavizado de octava con una resoluci n 1 3 octave 1 3 octava Obtendr la curva del suelo de ruido que aparece en la Ilustraci n 4 6 Observe que el nivel absoluto del suelo de ruido nos da realmente el m ximo rango din mico que se puede obtener con una tarjeta de sonido Lo que vemos es que la compensaci n reduce un suelo de ruido y aumenta un rango din mico pero no de igual forma en todas las frecuencias 54 ARTA User Manual R FR Magnitude dB WV 1 3 oct Left Avg 100 15 0 30 0 45 0 50 0 75 0 90 0 F 105 0 120 0 100 1000 10000 Cursor 20 2 Hz 91 90 dB Frequency Hz Ilustraci n 4 6 Rango din mico en la modalidad FR1 para la tarjeta de sonido EWX 24 96 sin compensaci n curva superior y con compensaci n curva inferior Ahora conecte el canal derecho en el modo bucle y repita la medici n en la modalidad FR2 Compruebe la modalidad Frequency domain averaging Compensaci n en el dominio de la frecuencia en el cuadro de di logo Frequency Response Measurement Setup Configuraci n de la medici n de la respuesta en frecuencia Obtendr una respuesta en frecuencia casi perfectamente plana y un rango din mico tal como se muestra en la Ilustraci n 4 7 P FR Magnitude dB WV 1 3 oct
122. os una ventana haciendo clic sobre Analysis gt Step Response An lisis gt Respuesta de etapa o pe STEP sobre el icono de la barra de herramientas KZ La Ilustraci n 6 13 muestra un ejemplo de la respuesta de etapa en un sistema GSM La oscilaci n transitoria con el periodo 3 5 ms es habitual para el filtro de entrada del canal de voz a 300 Hz ic Step Response Oj x File Edit Step response miin 60 956 130 475 33 00 385 25 Cursor 113 387 mV 20 750 ms 632 Gate 3 500 ms 56 Ilustraci n 6 13 Ejemplo de la respuesta de etapa en el sistema GSM Los controles del panel derecho son los mismos que en las ventanas de la respuesta de impulsos o de registro de tiempo Los comandos de men permiten almacenar la respuesta de etapa en un archivo de texto File gt Export ASCII Archivo gt Exportar a ASCIT guardar el mapa de bits del gr fico al portapapeles Edit gt Copy Edici n gt Copiar y cambiar el color del fondo del gr fico Edit gt B W background color Edici n gt Color de fondo B N Podr determinar o borrar el marcador con un clic sencillo o doble del bot n derecho del rat n 83 ARTA User Manual 6 3 Envolvente de respuesta de impulsos ETC Curve Energia Tiempo En las mediciones ac sticas para controlar los reflejos de la sala y la reverberaci n es til analizar la envolvente de la respuesta de impulsos tambi n denominada la Curva Energ a Tiempo ETC
123. othed 1 12 oct 20 0 15 0 10 0 3 0 0 0 5 0 10 0 15 0 20 0 25 0 T m a Be Nee or Mer ee I I I I I I A O oa ee ene 100 1000 10000 Cursor 20 2 Hz 32 63 dB Frequency Hz Ilustraci n 6 12 Respuesta de altavoz en campo cercano curva superior y la respuesta ecualizada 27 47 curva inferior 6 1 7 Medici n repetida Cuando est en una ventana de respuesta de frecuencia suavizada o DFT el usuario podr repetir la medici n ejecutando el comando de men File gt Repeat PIR measurement Archivo gt Repetir la medici n PIR Este comando abre el cuadro de di logo para medici n de PIR Despu s de la medici n la respuesta de frecuencia se calcula autom ticamente usando el tama o FFT la posici n del cursor y del marcados desde la ventana PIR Una tecla de acceso directo til para repetir r pidamente la medici n es pulsar Alt R dos veces La respuesta de impulso se puede guardar ejecutando el comando de men File gt Save PIR as Archivo gt Guardar PIR como 82 ARTA User Manual 6 2 Respuesta de etapa La respuesta de etapa se calcula como la integral de tiempo de la respuesta de impulso La inspecci n de la respuesta de etapa es valiosa para supervisar el comportamiento del sistema de bajas frecuencias y para la alineaci n de tiempo de los altavoces en cajas de m ltiples altavoces ARTA muestra la respuesta de etapa en una ventana de tiempo independiente Obtenem
124. ower amplifier gain Microphone Microphone Used On Len Ch Sensitivity myv Pal 8 Save setup Load setup Cancel oo Ilustraci n 1 12 Cuadro de di logo para la configuraci n de los dispositivos de audio El cuadro de di logo Configuraci n de dispositivos de audio tiene los siguientes controles En la secci n Sound Card Tarjeta de sonido Input device Dispositivo de entrada elija la tarjeta de sonido que funciona como dispositivo de entrada Output device Dispositivo de salida elija la tarjeta de sonido que funciona como dispositivo de salida Generalmente habr de escoger la misma tarjeta como dispositivo de entrada y salida no ser necesario con los modos de Analizador Fourier de Doble Canal o de Analizador de Espectros Wave format Formato de la onda elija el formato de onda Windows de 16 bits 24 bits o 32 bits ARTA utiliza los controladores de sonido de Windows habituales WMME para Windows 98 y WDM formato extensible para Windows XP Le recomendamos el modo WMME y 16 bits As que dejaremos la casilla de verificaci n Extensible sin activar Por supuesto podr experimentar con modos diferentes pero tenga en cuenta que el modo de 32 bits no funciona con muchas tarjetas de sonido en formato WDM Extensible Se recomienda usar los modos de 24 o 32 bits s lo si tiene una tarjeta de sonido de muy alta calidad muchas tarjetas de sonido se anuncian como de 24 bits pero su resoluci n r
125. p Configuraci n del gr fico del espectro llegar a este cuadro haciendo clic sobre el elemento de men Setup gt Graph setup Configuraci n gt Configuraci n del gr fico o haciendo clic sobre el bot n derecho del rat n en la zona del gr fico La forma m s sencilla de ajustar los m rgenes del gr fico es usando la barra de control derecha Las funciones de los botones de la barra se explican en la Ilustraci n 2 5 23 ARTA User Manual Top Changes graph top magnitude margin Fit plotted curve to graph top magnitude margin Changes graph magnitude range t Opens dialog box for the setup of graph margins Changes graph high frequency margin PEE le teg fp oe Changes graph low frequency margin E lz Ilustraci n 2 5 Barra de control para configurar los m rgenes del gr fico tambi n se usan para las ventanas de las respuestas en frecuencia Nota Las teclas r pidas para cambiar el margen superior de la magnitud del gr fico son las teclas Arriba y Abajo y la rueda de desplazamiento del rat n el gr fico se mover arriba y abajo 2 2 Procedimiento de estimaci n de espectros El espectro que aparece en la Ilustraci n 2 4 se ha obtenido con el siguiente procedimiento l Se env a una se al de entrada de frecuencia f y se transforma en una secuencia discontinua x de longitud N tama o FFT el n mero de muestras de la ventana de adquisici n ser igual a FFT size Tama o FFT y se podr e
126. pa de bits al portapapeles Tecla Ctrl B cambia el color del fondo Tecla Ctrl A establece la curva trazada actual como superposici n Men de la ventana de la respuesta de frecuencia suavizada File Archivo Export ASCII Exportar a ASCII exporta los valores del gr fico a un archivo de formato ASCII Repeat PIR measurement Repetir medici n PIR abre el cuadro de di logo de la medici n PIR Si es correcto calcula la respuesta de frecuencia usando la posici n del cursor y del marcador a partir de la ventana PIR Save PIR as Guardar PIR como guarda la ltima medici n o archivo PIR Overlay Superposici n Set as overlay Establecer superposici n se fija la curva de impedancia actual como superposici n Set as overlay Below cursor Establecer superposici n por debajo del cursor guarda la parte de la curva actual por debajo del cursor como superposici n Set as overlay Above cursor Establecer superposici n por encima del cursor guarda la parte de la curva actual por encima del cursor como superposici n 111 ARTA User Manual Manage Overlays Gestor de superposiciones activa el cuadro de di logo FR Overlay Manager Gestor de superposiciones de respuestas de frecuencia para editar la lista de superposiciones Delete all Borrar todo Borra todas las superposiciones Delete last Borrar ltima Borra la ltima superposici n Generate target response Generar respuesta objetivo
127. r fico de ancho fijo con 600 puntos Large Grande 800 pts gr fico de ancho fijo con 800 puntos Largest M s grande 1024 pts gr fico de ancho fijo con 1024 puntos Las opciones de ancho fijo proporcionan a la copia del gr fico la relaci n de aspecto a2 Pulsando el bot n OK se copia el gr fico al portapapeles del sistema Si se pulsa el bot n Cancel Cancelar se cancela la operaci n de copia Copy to Clipboard with Extended Information i x Enter text that will be drawn on the bottom of the graph copy Choose bitmap size Current screen size Y Cancel Add filename and date W 17 ARTA User Manual Ilustraci n 1 16 Cuadro de di logo Copia al portapapeles con informaci n ampliada 2006 06 16 12 07 31 Magnitude dB a 5 a I I rc I I r I I I I L r r r e L I la I L I I L I I I rc l I d de l I I I LN e o e ds bay tae fal A o Meena leew Ct aM ll 1 A A LilllilLo d 151111 Boag O ee a T sei ca bac ge wl ae al epa taa a eg ae I 1 I 1 I I 1 Ti a ol o a ts tee oe pda ame o o a e e a ll a eee fe FF 2 82 SO trio nN t g 10000 Frequency Hz 46 3 Hz 0 3 dB Cursor File ExSretaudio114rta105114B550 B mic My comment Frequency compensation is reciprocal to frequency response Ilustraci n 1 17 Copia del grafico que aparece en la Ilustraci n 1 15 La informaci n extendida muestra el nombre del archivo l
128. r Biv recording generator setup compensation record Ilustraci n 4 1 Ventana de la respuesta en frecuencia iconos de la barra de herramientas Gen Pink noise y Fs Hz 4e000 FFT 16384 Delap ms 0 000 Avg None Ilustraci n 4 2 Ventana de la respuesta en frecuencia barra de control La barra de control tiene los siguientes controles Gen elija el tipo de se al de generador Fs Hz elija la frecuencia de muestreo FFT elija el n mero de muestras de un bloque FFT Delay ms Retardo introduzca el retardo en el sistema medido usado s lo en una modalidad de canal doble Avg elija el tipo de compensaci n Ninguna lineal exponencial Reset Borrar borra las compensaciones 50 ARTA User Manual Para hacer una medici n en tiempo real de la respuesta en frecuencia ser n necesarios los siguientes pasos 1 Introduzca la ventana de respuesta en frecuencia de canal sencillo o doble y conecte el sistema de medici n tal como se indica en el cap tulo 1 2 Active el cuadro de di logo Audio device setup Configuraci n del dispositivo de audio haciendo clic en el men Setup gt Audio devices Configuraci n gt Dispositivos de audio o haciendo clic sobre el icono de la barra de herramientas Y Use este cuadro de di logo para configurar los par metros de entrada y salida de la tarjeta de sonido la ganancia de la sonda de voltaje la ganancia del amplificador de potencia s lo para la modalid
129. r perspectiva de la respuesta de frecuencia Las grandes ondulaciones en la respuesta de frecuencia no suavizada DFT son la consecuencia de los reflejos de la sala Fr response magnitude de re DuPar 95 0 Cursor 46 9 Hz 79 69 dB Frequency H2 a Fr response magnitude dB re 20uF a tsmoothed 1 3 oct 95 0 Cursor 46 9 Hz 80 is cb 136 8 deg Frenines HZ b Ilustraci n 6 7 Ejemplos de a respuesta de frecuencia no suavizados y b con suavizado de 1 3 octava 76 ARTA User Manual ARTA ofrece suavizado de 1 1 1 2 1 3 1 6 1 12 y 1 24 octava Los filtros de suavizado se describen en el capitulo 2 3 Graph Setup x Dinamic range dB Freg range Hz Update High freq 20000 Graph top 105 Graph range 50 Low freq 20 Default Cancel Thick plot lines D Mier all es Time Bandwidth fw Ilustraci n 6 8 Cuadro de di logo para la configuraci n del gr fico La configuraci n de los m rgenes del gr fico y de la presentaci n se podr ajustar con la barra de control derecha y con el di logo de configuraci n del gr fico que aparece en la Ilustraci n 6 8 comando de men View gt Setup Ver gt Configuraci n Los controles son los mismos que en las ventanas de respuesta de frecuencia y de espectro con dos casillas de verificaci n adicionales Thick plot lines L neas gruesas permite dibujar curvas con un trazo grueso Time Band with Ancho de banda tiempo desactiva
130. ran el texto OVRL 42 ARTA User Manual 2 11 Superposicion de espectros La superposici n es una curva que se muestra de forma permanente detr s de la curva actual medida Durante o despu s de las mediciones el usuario podr configurar la curva actual como superposici n haciendo clic sobre el comando del men Overlay gt Set Superposici n gt Fijar o pulsando las teclas Ctrl A A modo de ejemplo en la Ilustraci n 2 24 se muestran dos curvas La curva de magnitud del espectro actual y una superposici n En la modalidad de an lisis de espectros s lo se permite hacer una superposici n 10 x Fie Overlay Edit View Recorder Generator Setup Mode Help Cul wr Ine Fre Fri Spa i Sir a w S a oa 100 1000 10000 Cursor 20 5 Hz 119 82 dB Frequency Hz j RMS 100 9 dBFS A L 86 8dE R 85 8dB Spectrum Analyzer A Ilustraci n 2 24 Espectro despu s de 47 compensaciones negro y superposici n que mantiene los valores del espectro despu s de 2 compensaciones La superposici n se puede almacenar en un disco comando del men Overlay gt Save Superposici n gt Guardar o cargar de un disco comando del men Overlay gt Load Superposici n gt Cargar Las superposiciones se almacenan en archivos de formato binario con la extensi n OVS La superposici n se elimina con el comando del men Overlay gt Delete Superposici n gt Borrar En la ventana de respuesta en frecuencia
131. rdo de grupo muestra el retardo de grupo Minimum phase Fase m nima muestra la fase m nima del sistema Unwrap Phase mostrar la fase sin envolver Sound pressure units Unidades de presi n de sonido dB re 20uPa 1V unidad para el nivel de presi n en los est ndares ac sticos dB re 20uPa 2 83V unidad usual para la sensibilidad del altavoz dB re 1Pa 1V unidad para el nivel de presi n en las recomendaciones ITU T Setup Configuraci n activa el cuadro de di logo para la configuraci n de los m rgenes del gr fico Time Bandwidth Requirement Requisitos ancho de banda tiempo si se activa esta casilla se trazan s lo las curvas de las frecuencias en las que el producto ancho de banda tiempo es mayor de 1 71 ARTA User Manual Una definicion sencilla de fase minima es Una caracteristica de fase del sistema para la que se puede realizar un sistema equivalente con las mismas caracteristicas de magnitud y un cambio de fase minimo sobre todas las frecuencias La diferencia entre la fase y las caracteristicas de la fase minima se suele llamar exceso de fase Matematicamente la fase minima se puede estimar a partir de la magnitud de la respuesta de frecuencia usando la transformada de Hilbert ARTA asi como otros programas similares usa el DFT para calcular la transformada de Hilbert Introduce la periodicidad en la estimaci n de la fase minima y nos da un resultado que se acerca a la fase m nima verdadera s lo en las
132. re definir un punto de truncamiento como el punto en el que el nivel de la se al ruido es 5dB superior al nivel medio de ruido de la cola de la respuesta de impulsos En ARTA el punto de truncamiento se determina como el porcentaje de la cola de la respuesta de impulsos que est detr s de dicho punto de truncamiento Hay dos m todos para reducir el ruido e M todo Trunc trunca elimina la cola del ruido de la estimaci n del deterioro de energ a e M todo Sub resta el valor medio de potencia de ruido de cola con la integraci n de Schroeder La Ilustraci n 7 3 muestra el caso en el que se trunca el 40 de la cola de ruido de la estimaci n del deterioro de energ a Un criterio que se puede usar para validar la estimaci n es en una sala sencilla no acoplada el deterioro de energ a logar tmico deber a tener un deterioro lineal i Energy decay Edit ES Energy decay dB T ZE m I 4 Ol TED Noise Tall 404 Trunc CL co a la LD El h LO Los FL OR a ze ba A 0 00 407 31 215 63 12234 1631 25 ms gt Max Cursor 5 099 dB 45 156 ms Diff 30 316 dB 910 7841 me Scroll f 1000Hz T60 1 874 s r 0 959 EDT 1 162 s Ca0 4 35 de L50 4 14 de D50 62 1 lt Ts 69 3 me a Ilustraci n 7 3 Ventana de deterioro de energ a La curva superior es la curva de deterioro de energ a con el 40 de la cola de ruido eliminada truncada de la estimac
133. respuesta de impulso Spectrum Analyzer Analizador de espectros activa la ventana del an lisis de espectros Dual channel frequency response Respuesta de frecuencia en canal doble activa la ventana de respuesta de frecuencia en canal doble Single channel frequency response Respuesta de frecuencia en canal sencillo activa la ventana de respuesta de frecuencia en canal sencillo Help Ayuda About Acerca de proporciona informaci n sobre el programa Registration Registro muestra la informaci n de registro usuario User manual Manual de usuario muestra el archivo de ayuda 107 ARTA User Manual Ventana del analizador de espectros Iconos de la barra de herramientas Copy to Measurement Start Start Spectrum Audio Generator clipboard modes recording generator scaling devices setup l Lor y vos Oy P Ine Fee Fri Sra be Pe a rel S oa me Ce Poof pt 41 Background Stop Stop Measurement FR View time color Biv recording generator setup compensation record Ventana del analizador de espectros Barra de control superior Gen Sine Fez 48000 FFT e192 wnd Haning y Avg None Gen establece el tipo de generador Fs Hz establece la frecuencia de muestreo FFT establece el tama o de un bloque de adquisici n FFT Wnd establece la ventana de se al para el an lisis FFT Avg establece el tipo de compensaci n Reset Borrar borra las compensaciones Ventana del analizador de
134. rime las frecuencias altas y bajas e Ventana causal se usa si la respuesta de impulsos se obtiene con la excitaci n MLS e Uniforme se usa sin ventana 6 4 Deterioro espectral acumulado Una tarea muy importante en el an lisis de los sistemas de altavoces es la detecci n de resonancias Una funci n de frecuencia tiempo denominada Deterioro Espectral Acumulado que ayuda enormemente a detectar las resonancias El deterioro espectral acumulativo se define como una funci n frecuencia tiempo 00 C t f A c u e t e PF dr Donde h t es la funci n de respuesta de impulso y u t es la funci n de etapa de la unidad Realmente C t f es una transformada de Fourier de la parte de la respuesta de impulse definida a partir del tiempo 7 f hasta el infinito tal como se muestra en la Ilustraci n 6 15 Una aplicaci n repetida de la Transformada de Fourier cada vez para una parte de la respuesta de impulso que est por delante en el tiempo de un intervalo dt obtendremos la funci n frecuencia tiempo como en la 85 ARTA User Manual Ilustraci n 6 16 Para estimar la Transformada de Fourier ARTA usa el DFT y sustituye la funci n de etapa de la unidad por una funci n de ventana de longitud finita Para evitar el corte abrupto de la respuesta de impulso con la ventana rectangular ARTA aplica una ventana que sube y baja gradualmente el usuario elige el tiempo de subida de 0 02 a Ims Ilustraci n 6 15 Construcci
135. ro de 1 1 octava 1 2 octave 1 2 octava 1 2 octava 1 3 octave 1 3 octava 1 3 octava 1 6 octave 1 6 octava 1 6 octava 1 9 octave 1 9 octava 1 9 octava 1 12 octave 1 12 octava 1 12 octava 1 24 octave 1 24 octava 1 24 octava Acceso r pido con el teclado Teclas arriba y abajo cambian el margen del gr fico superior 112 ARTA User Manual Teclas izquierda y derecha mueven el cursor hacia la izquierda y la derecha Tecla Ctrl C copia un gr fico de mapa de bits al portapapeles con las opciones definidas por el usuario Tecla Ctrl P copia toda la ventana como mapa de bits al portapapeles Tecla Ctrl B cambia el color del fondo Tecla Ctrl A establece la curva trazada actual como superposici n Tecla Ctrl M abre el cuadro de di logo de gesti n de superposiciones Men de la ventana de la respuesta de frecuencia DFT File Archivo Export ASCII Exportar a ASCII exporta los valores del gr fico a un archivo de formato ASCII Repeat PIR measurement Repetir medici n PIR abre el cuadro de di logo de la medici n PIR Si es correcto calcula la respuesta de frecuencia usando la posici n del cursor y del marcador a partir de la ventana PIR Save PIR as Guardar PIR como guarda la ltima medici n o archivo PIR Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles Colors and grid styles Estilos de colores y
136. ro de di logo y vuelve a la ventana de la respuesta de impulsos sin modificar su contenido 64 ARTA User Manual 5 2 Medici n de la respuesta de impulsos con excitaci n de ondas sinusoidales de barrido Generalmente las ondas sinusoidales de barrido se definen como se al sinusoidal g t con una funci n de fase que var an con el tiempo t g t sin 27 p t La frecuencia instant nea de esta se al se define como dolt soL dt En ARTA se usan dos tipos de ondas sinusoidales de barrido una con una dependencia de tiempo frecuencia logar tmica y otra lineal Una se al sinusoidal de barrido lineal se define con la siguiente funci n de fase P fit fy fE 2T En la que T denota la duraci n total del barrido en segundos f es la frecuencia de inicio y fo es la frecuencia de parada Se define una onda sinusoidal de barrido logaritmico conforme a Farina con la siguiente funci n de fase Info fi Jil H e In f fi p t 1 En ambos casos el factor de cresta es 3dB un valor mucho menor que el factor de cresta del ruido Quiere decir que la medici n con una onda sinusoidal de barrido nos da una relaci n se al ruido elevada C mo usa ARTA la onda sinusoidal de barrido en una medici n de respuesta de impulso ARTA trata las ondas sinusoidales de barrido como se ales no peri dicas y las usa como se ales de excitaci n en un analizador Fourier con un estimador H1 La idea b sica se m
137. ruido Rosa Blanco o Habla Output Volume Volumen de salida elija el volumen de salida en dB Pink cutoff Hz Corte rosa Hz introduzca la frecuencia de corte del ruido peri dico rosa Preferred input channel Canal de entrada preferido elija el canal de entrada de la tarjeta de sonido que se emplea para medir la salida de un dispositivo a prueba Dual channel mode Modo de canal doble elija el modo de canal sencillo o doble Invert Phase of input channel Invertir la fase del canal de entrada activar esta casilla para cambiar la polaridad de la se al de entrada Number of averages N mero de compensaciones introduzca el n mero de compensaciones Frequency domain 2ch averaging Compensaci n de canal doble en el dominio de frecuencia active esta casilla para usar la compensaci n en el dominio de la frecuencia Filter dual channel response Filtrado de la respuesta de canal doble Active esta casilla para usar el filtro antisolapamiento de la respuesta de impulso se elimina el ruido cerca de f 2 en el modo de canal doble Generate Generar iniciar o detener el generador Record Grabaci n iniciar o detener la medici n grabaci n y generaci n de se al Default Defecto seleccionar la configuraci n por defecto OK cierra el cuadro de di logo y vuelve a la ventana de respuesta de impulsos que contendr la nueva respuesta de impulsos peri dica grabada Esc cierra el cuad
138. s datos de la respuesta de impulso en los siguientes formatos ASCII file Archivo ASCII guarda los datos de la respuesta de impulso en formato ASCII MLSSA ASCII file Archivo MLSSA ASCII guarda los datos de la respuesta de impulso en formato MLSSA ASCII WAV file Archivo WAV guarda los datos de la respuesta de impulso en formato wav Import Importar importa los datos de la respuesta de impulso de los siguientes formatos WAV file Archivo WAV importa los datos de la respuesta de impulso en formato wav MLSSA TIM file Archivo MLSSA TIM importa los datos de la respuesta de impulso en formato MLSSA TIM MLSSA ASCII file Archivo MLSSA ASCII importa los datos de la respuesta de impulso en formato MLSSA ASCII ASCII file Archivo ASCII importa los datos de la respuesta de impulso tiempo amplitud en formato ASCII Load and sum Cargar y sumar carga el archivo pir y lo suma a la respuesta de impulso actual Recent File Archivos recientes abre un archivo que se haya abierto recientemente Exit Salir Sale del programa Edit Edici n Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico y el texto definido por el usuario al portapapeles Colors and grid styles Estilos de colores y cuadr cula activa el cuadro de di logo de configuraci n del color B W background color Color de fondo B N determina el color de fondo en blanco o en negro Set Marker Establecer marcador establece
139. s for use in telephonometry 1996 ISO 3382 Acoustics measurement of the reveberation time of rooms with reference to other acoustical parameters 1997 ISO Publication 266 Acoustics Preferred frequencies for measurements 1975 IEC 1260 Electroacoustics Octave band and fractional octave band filters 1995 IEC 61672 1 2002 Electroacoustics Sound level meters Part 1 Specifications 2002 Keele D B Low Frequency Loudspeaker Assessment by Nearfield Sound Preassure Measurement JAES Vol 22 IV 1974 Heyser R C Loudspeaker Phase Characteristics and Time Delay Distortion Part 1 JAES I 1969 101 ARTA User Manual 25 Heyser R C Loudspeaker Phase Characteristics and Time Delay Distortion Part 2 JAES IV 1969 26 Heyser R C Determination of Loudspeaker Signal Arrival Times Part I JAES X 1971 27 28 28 Heyser R C Determination of Loudspeaker Signal Arrival Times Part II JAES XI 1971 Berman J M Fincham L R The Application of Digital Technicque to the Measurement of Loudspeaker JAES VI 1977 29 Bearing H Pedersen O Z System Analysis and Time Delay Spectrometry B amp K Technical Review No 1 2 1983 30 Thrane N The Hilbert Transform B amp K Technical Review No 3 1984 1 Herlufsen H Dual Channel FFT Analysis B amp K Technical Review No 1 2 1984 32 Gade S Herlufsen H Use of Weighting Function in DFT FFT Analysis B amp K Technical Rev
140. s niveles del gr fico de superposici n del gr fico actual Subtract from overlay Restar de la superposici n resta niveles del gr fico actual de la superposici n Power average with overlays Compensaci n de potencia con superposiciones hace que la magnitud actual sea la compensaci n de potencia de la magnitud actual y las magnitudes de las superposiciones visibles y elimina todas las superposiciones que se muestran de manera opcional Merge overlay below cursor Fusionar la superposici n por debajo del cursor fusiona los valores de la superposici n de la curva actual por debajo del cursor Merge overlay above cursor Fusionar la superposici n por encima del cursor fusiona los valores de la superposici n de la curva actual por encima del cursor Los elementos Corte por debajo del cursor Corte por encima del cursor y Nivel de escala se usan normalmente para combinar dos gr ficos uno para la respuesta de frecuencia alta y otro para la respuesta de frecuencia baja Lo mismo se puede hacer con el comando Merge Fusionar En este caso la curva resultante se puede exportar en formato de archivo ASCII Magnitud Fase El elemento de men Nivel de escala abre un cuadro de di logo Ilustraci n 6 10 en el que el usuario introduce un nivel arbitrario en dB para escalar la respuesta de magnitud Esta operaci n no cambia la respuesta de impulso S lo cambia la respuesta en frecuencia que se est mostrando actual
141. se usan las superposiciones casi de la misma forma pero se almacenan en archivos con extensi n OVF Nota Los valores se la curva de espectro actual se han de guardar en archivos de texto comando del men File gt Export ASCII Archivo gt Exportar ASCII El archivo almacenado contiene l neas de texto con valores de frecuencia en Hz y magnitud en dB 43 ARTA User Manual 3 Teoria de las mediciones de respuesta en frecuencia 3 1 Relacion Entrada Salida LTI La medici n de la respuesta en frecuencia se basa en el an lisis cl sico de Fourier que establece que cada se al de tiempo con una energ a finita tiene su correspondiente transformada de Fourier En un an lisis de sistema se asume que se excita un sistema lineal invariante en el tiempo LTI con una se al x t que como salida tiene la se al y t Ambas se ales x t y y t tienen sus correspondientes transformadas de Fourier X f y Y xX H F Ilustraci n 3 1 Sistema LTI La relaci n entre la entrada y la salida de un sistema LTI en el dominio de la frecuencia se puede expresar como Y fy X P A f en la que la funci n completa H f se denomina una respuesta en frecuencia HA He H f se denomina una respuesta de magnitud y p f una respuesta de fase La respuesta en frecuencia muestra c mo el sistema cambia el espectro de la magnitud y de la fase de una se al de entrada La transformada de Fourier inversa de la respuesta de frecuencia se d
142. soundcard loudspeaker Right input Left input voltage probe Ilustraci n 1 2 Configuraci n de la medici n en canal doble para mediciones ac sticas preamplifier ARTA User Manual Para proteger la entrada de la tarjeta de sonido frente a los voltajes elevados que se generan en el amplificador de potencia se recomienda usar el circuito de sonda de voltaje como aparece en la Ilustraci n 1 3 Los valores de las resistencias R1 y R2 se han de elegir para una atenuaci n arbitraria es decir que R1 8200 y R2 910 ohmios nos da una sonda con una atenuaci n de 20 7 dB 0 0923 si la tarjeta de sonido tiene una impedancia normal de entrada de 10kU R1 power soundcard zener amplifier line input adv output Right out l power amplifier soundcard Right input Left input microphone preamplifier soundcard power amplifier Ps loudspeaker preamplifier Ilustraci n 1 3 Sonda de voltaje con protecci n frente a sobrecarga del canal de entrada de la tarjeta de sonido Ilustraci n 1 4 Configuraci n de la medici n en canal sencillo para mediciones ac sticas Ilustraci n 1 5 Configuraci n de la medici n en canal semi doble para mediciones ac sticas ARTA User Manual soundcard Right input Left input La Ilustraci n 1 6 Configuraci n de bucle para pruebas de tarjetas de sonido ARTA est dise ado para realizar pruebas punt
143. spectro con un l bulo lateral ver la Ilustraci n 2 5a La creaci n de ventanas de se al es una operaci n en la que la secuencia de entrada x se multiplica por una secuencia de igual longitud w que se llama la ventana de se al ARTA ofrece las siguientes ventanas de se al Ventana uniforme de techo plano Hanning Blackman3 Blackman4 y Kaiser Se definen en la Tabla 2 1 Uniforme rectangular para n 0 1 2 N 1 ACEON y 20n N Blackman 3 t rminos w 0 42 0 5cos y 0 08cos 2y Blackman 4 t rminos w 0 35875 0 48829cos y Blackman Harris 0 14128cos 2y 0 01168cos 3y Techo Plano w 1 1 93cos y 1 29 cos 2y 0 388 cos 3y 0 0322 cos 4y 4 6402 ns TER Kaiser A 7 where I x a Tabla 2 1 Definici n de las ventanas de se al empleadas en ARTA Para aplicar la ventana de se al se recomienda seguir estas normas e Para se ales no peri dicas continuas ruido use la ventana Hanning e Para medir las distorsiones arm nicas y de intermodulaci n use la ventana Kaiser o Blackman4 e Para calibrar con una se al sinusoidal use la ventana de techo plano e Para el ruido peri dico los multitonos y otras se ales peri dicas dentro de la ventana de adquisici n use la ventana Uniforme Ejercicio Cambie la ventana de se al y repita las mediciones Los resultados normales se muestran en la Ilustraci n 2 6 Spectrum Let Spectrum Lett Spectrum Let ARMA AE SA HA E
144. spuesta en frecuencia en canal doble Fr la ventana respuesta en frecuencia en canal sencillo Fr es igual 10 ARTA User Manual fe Untitled Arta File Overlay Edit View Recorder Generator Setup Mode Help C y Imp Fre Fra Spa i E b B mw S m BS Cursor 20 5 Hz 187 98 dB Frequency Hz RMS 150 6 dBFS L 100 0d8 R 100 0dE Spectrum Analyzer Zz Ilustraci n 1 11 Ventana del analizador de espectros La ventana de la respuesta de impulsos es la m s importante para el an lisis de la respuesta de un sistema Se describir con m s detalle una vez que veamos c mo se analiza el espectro y la respuesta de frecuencia del sistema 1 4 Configuraci n de hardware Antes de comenzar a medir tendr que configurar el hardware y los dispositivos de sonido haciendo clic sobre Setup gt Audio Devices Configuraci n gt Dispositivos de audio o sobre el icono de la barra de herramientas Obtendr el cuadro de di logo de configuraci n de la tarjeta de sonido que aparece en la ilustraci n 1 12 11 ARTA User Manual Audio Devices Setup x Sound card Input Device Ewes 24796 Wave Analog Output Device Ewx 24 96 Wave Analog WaveFormat E 16bt 24bit 32 bit Extensible w LO Amplitter Interface Lineln Sensitivity LineQut Sensitivity m peak left ch m peak left ch a Ext left preamp gain L R channel diff dE ll Ext right preamp gain 0 0923 P
145. tinuo son e La se al de excitaci n no tiene un espectro constante Esto genera una polarizaci n del ruido selectivo de frecuencia Es elevado en las frecuencias en las que el espectro del generador tiene muescas Esta polarizaci n de la resoluci n se puede reducir enormemente incrementando el n mero de ciclos de compensaciones Se recomienda hacer al menos 8 compensaciones de espectro y controlar la funci n de coherencia e En un sistema con un retardo grande entre la entrada y la salida v ase la Ilustraci n 3 2 es decir al medir la respuesta del altavoz en la sala o la respuesta de sistemas de comunicaci n con un retardo grande habr una correlaci n baja entre las se ales de entrada y salida medidas En ARTA es posible retardar la adquisici n del canal de entrada de forma que se elimina este tipo de error Pero si medimos la respuesta de frecuencia en un entorno altamente reverberante no ser posible compensar todos los retardos posibles Ambos problemas se pueden eliminar usando la excitaci n de ruido peri dico 3 3 Sistema de canal doble con excitaci n de ruido peri dico S1 la excitaci n se realiza con N secuencias diferentes de ruido peri dico el estimador de la respuesta de frecuencia puede tener tambi n la forma x Y X F P N XOG Este tipo de compensaci n se denomina la compensaci n as ncrona en el dominio de la frecuencia Te ricamente tiene la misma potencia de reducci n de ruido y distorsiones
146. tiva el cuadro de di logo de configuraci n de los dispositivos de audio Calibrate devices Calibrar dispositivos activa el cuadro de di logo de calibraci n de la tarjeta de sonido y del micr fono FR compensation Compensaci n respuesta en frecuencia Activa el cuadro de di logo de compensaci n de la respuesta en frecuencia Measurement Medici n activa el cuadro de di logo de la configuraci n de la medici n de la respuesta de frecuencia Graph setup Configuraci n del gr fico activa el cuadro de di logo de la configuraci n del gr fico de la respuesta de frecuencia Mode Modo Impulse response Respuesta de impulsos activa la ventana de la respuesta de impulso Spectrum Analyzer Analizador de espectros activa la ventana del an lisis de espectros Dual channel frequency response Respuesta de frecuencia en canal doble activa la ventana de respuesta de frecuencia en canal doble Single channel frequency response Respuesta de frecuencia en canal sencillo activa la ventana de respuesta de frecuencia en canal sencillo Help Ayuda About Acerca de proporciona informaci n sobre el programa Registration Registro muestra la informaci n de registro usuario User manual Manual de usuario muestra el archivo de ayuda 110 ARTA User Manual Ventana de la respuesta de frecuencia Iconos de la barra de herramientas Copy to Measurement Start Start Spectrum Audio Generator clipboard modes recordin
147. ual Nota Si no hay se al en la entrada de la tarjeta el RMS mostrar la relaci n Senal ruido en el canal de entrada 2 2 1 Compensaci n de espectros La compensaci n de espectros de potencia nos da una estimaci n de las magnitudes espectrales de las se ales que son mayores de una secuencia adquirida sencilla ARTA ofrece la compensaci n de potencia con una ponderaci n lineal y exponencial y una compensaci n de mantenimiento de pico Ejercicio Elija una compensaci n lineal exponencial o de mantenimiento de pico y compruebe c mo se comportan de diferente manera Nota La compensaci n de potencia no reduce el nivel de ruido Simplemente da un nivel de ruido medio A continuaci n se explica brevemente la ponderaci n de compensaci n de potencia Para secuencias de entrada M con componentes espectrales X k 1 2 N 2 1 las magnitudes espectrales compensadas Y se obtienen de la siguiente forma e Linear averaging Compensaci n lineal las magnitudes espectrales compensadas Y de secuencias de entrada M se obtienen sumando los espectros de potencia de igual importancia 1 M yo P yn x y e Exponential averaging Compensaci n exponencial se suele emplear para hacer el seguimiento de espectros con variaci n lenta Pone relevancia en los acontecimientos recientes suaviza las variaciones en las altas frecuencias y pone en evidencia las tendencias a largo plazo ARTA usa un filtro de suavizado que sim
148. ue se muestran en la Tabla 7 1 Este est ndar tambi n define m todos para estimar estos par metros a partir de la respuesta de impulso medida ARTA sigue m todos de este est ndar de forma parcial y nos da la estimaci n de cinco par metros Tiempo de reverberaci n tiempo de deterioro temprano tiempo central claridad y definici n S mbolo de cantidad Aspecto subjetivo Tiempo de reverberaci n Too T30 Tao s Reverberaci n volumen implicaci n Tiempo de deterioro temprano EDT s Reverberaci n claridad Tiempo central Ts s claridad claridad Cso dB Fuerza G dB Tabla 7 1 Resumen de los par metros ac sticos generales de una sala ISO 3382 El par metro m s importante de la sala es el tiempo de reverberaci n T Se define como el intervalo de tiempo necesario para que la energia sonora se deteriore 60dB una vez que se ha detenido la excitaci n Para obtener el tiempo de reverberaci n necesitamos medir o estimar la curva de deterioro de energ a una vez que se haya desconectado la fuente de sonido La curva de deterioro de energ a es irregular y ruidosa r t que solemos aproximar con el deterioro lineal tal como se muestra en la Ilustraci n 7 1 r dB rN T f s Ilustraci n 7 1 Curva de deterioro de energ a para una fuente de sonido que se desconecta a t 0 El tiempo de reverberaci n se determina con la pendiente del deterioro lineal de la siguiente forma
149. uede mostrar s lo una superposici n de este tipo Este tipo de superposici n se puede guardar en el disco usando el comando Overlay gt Save overlay Superposici n gt Guardar superposici n Los nombres de los archivos de superposici n tienen la extensi n ovf El segundo tipo de superposiciones son respuesta de filtros objetivo definidos por el usuario Se pueden generar usando el cuadro de di logo Target Filter response Respuesta de filtro objetivo S6 ARTA User Manual que aparece en la Ilustraci n 4 9 Se activa con el comando Overlay gt Generate target response Superposici n gt Generar respuesta objetivo Target Filter Response Filter type m Low Pass 1 Butterwort es order 02 Butterworth II order 03 Bessel IT order 04 Linkwitz II order n Butterworth 111 order Bessel III order OF Butterworth IV order 08 Bessel IV order 09 Linkwitz IV order 10 Butterworth Y order 11 Bessel Y order 12 Butterworth VI order 13 Bessel VI order 14 Linkwitz VI order cone Ilustraci n 4 9 El di logo para generar una superposici n con la respuesta de filtro objetivo del filtro de cruce del altavoz High pass Band pass Crossover frequencies Lower 500 Hz Upper 1000 thi La seleccion de respuestas filtro objetivo se hace a partir del conjunto de las respuestas de filtro de cruce del altavoz El usuario
150. uestra en la Ilustraci n 5 2 Primero se genera la secuencia de la onda de barrido de longitud N En el mismo momento ARTA inicia la adquisici n del bloque de 2N muestras para un an lisis de FFT Ser importante duplicar la longitud de la secuencia adquirida en una medici n ac stica puesto que garantiza que se recogen todos los reflejos de la sala Un requisito adicional en las mediciones ac sticas es que la duraci n de la secuencia generada sea mayor que el tiempo de reverberaci n de la sala owept sine of length N owept sine of length N FFT block of length 2M FFT block of length 2M Ilustraci n 5 2 Principios de la generaci n de las ondas sinusoidales de barrido y la adquisici n de se al en ARTA 65 ARTA User Manual Impulse response measurement x Periodic Noise Sweep MLS Sampling rate Hz 16000 Dual channel measurement mode fv Time constant 1024 00 ms Invert phase of input channel Output volume dE 0 Number of averages T Logfrequency sweep v Fitter dual channel impulse response Generate voice activation r Ilustraci n 5 3 Cuadro de di logo para la medici n de la respuesta de impulsos usando una onda sinusoidal de barrido Los siguientes controles se usan para la medici n de la respuesta de impulsos usando la excitaci n de la onda sinusoidal de barrido Sequence length Longitud de la secuencia elija el n mero de muestras en un periodo de la onda sinusoidal de barrido S
151. ula un filtro anal gico de primer orden y paso bajo con una constante temporal T 2 2 YY a 1 a X La constante a ser igual a Tf T f 1 En ARTA T esta predefinido como 10 veces el tiempo de adquisici n de una secuencia sencilla e Peak hold Mantenimiento de pico realmente no se trata de compensaci n sino que M j simplemente Y son iguales a los valores m ximos de los componentes espectrales Yo max X i 1 2 M Se pueden restringir la cantidad m xima de compensaciones en el cuadro de di logo Spectrum analysis setup Configuraci n del an lisis del espectro que aparece en la Ilustraci n 2 2 llegar a este cuadro haciendo clic sobre el elemento de men Setup gt Measurement Configuraci n gt Medici n Nota En la estimaci n cl sica del espectro de potencia es habitual compensar los registros que se hayan solapado en el tiempo Esto no se ha incluido en ARTA puesto que est orientado a las mediciones de respuestas de sistema con tipos de se ales predefinidos que sean peri dicos en la ventana de an lisis 26 ARTA User Manual 2 2 2 Creacion de ventanas de senal El an lisis de DFT nos da un espectro exacto s lo si la se al adquirida es peri dica dentro de la ventana de adquisici n Si no es as se habr de aplicar una ventana de se al para eliminar los errores de p rdidas es decir al analizar el espectro de se ales sinusoidales estos errores provocar un e
152. un marcador en la posici n del cursor Delete Market Borrar marcador Borra el marcador Invert Invertir cambia la polaridad de la respuesta de impulsos Rotate at cursor Girar en el cursor gira la respuesta de impulso peri dica el cursor se convierte en la primera muestra Scale Escalar multiplica la respuesta de impulsos por una constante arbitraria View Ver Toolbar Barra de herramientas muestra u oculta la barra de herramientas Status Bar Barra de estado muestra u oculta la barra de estado Record Registro Impulse response Respuesta de impulsos activa el cuadro de di logo de medici n de la respuesta de impulso Analysis An lisis Smoothed Frequency response Respuesta de frecuencia suavizada muestra la respuesta de frecuencia suavizada en bandas de 1 n octavas DFT frequency response Respuesta de frecuencia DFT muestra los componentes DFT de la respuesta de frecuencia Step response Respuesta de etapa muestra la respuesta de etapa ETC Impulse Response Envelope ETC Envolvente de la respuesta de impulso muestra la envolvente de la respuesta de impulso ETC 103 ARTA User Manual Energy decay Deterioro de energia muestra la curva de deterioro de energia de Schroeder Cumulative spectral decay Deterioro espectral acumulado muestra el cuadro de di logo del deterioro espectral acumulado Modulation transfer function Funci n de transferencia de modulaci n Muestr
153. una se al de entrada es proporcional a la respuesta de impulsos del sistema h R Una simple generaci n de hardware y una computaci n de correlaci n r pida fueron la raz n principal para la popularidad de una instrumentaci n de base MLS la correlaci n con una secuencia MLS se puede hacer con la transformada Hadamard que es un algoritmo m s r pido que un FFT La segunda raz n para la popularidad de MLS es una propiedad te rica MLS que tiene el factor de cresta m s bajo posible En realidad cuando se genera el MLS con una tarjeta de sonido esto no es verdad puesto que la se al MLS cambia en la salida del filtro antisolapamiento conversor D A y al pasar a trav s de cualquier otro filtro Un valor de factor de cresta de 6dB a 9dB es com n en la salida de las tarjetas de sonido de PC El mayor problema con la se al MLS es que algunas de las subsecuencias de MLS est n correlacionadas y pueden generar graves distorsiones al medir la respuesta de sistemas no lineales Y es por eso que las ondas sinusoidales de barrido y el ruido peri dico son se ales mejores para medir la respuesta en frecuencia de sistemas que presentan una ligera no linealidad 68 ARTA User Manual Impulse response measurement B X Periodic Noise Sweep MLS MLS generator Sequence length 16383 Sampling rate Hz 16000 Ise second channel as reference Time constant 1023 94 ms Invert Phase of input channel D Output volume dB o
154. verlay Colors Colores de superposici n que se muestra en la Ilustraci n 6 10 79 ARTA User Manual Haga clic con el raton sobre el elemento de la lista desplegable y sucedera lo siguiente Un solo clic selecciona los elementos Un solo clic sobre la casilla de verificaci n hace que sea visible o invisible la superposici n Doble clic permite editar el nombre de la superposici n Todos los elementos de la lista se pueden hacer visibles pulsando sobre el bot n Check All Activar todo 6 1 5 Edici n de la respuesta de frecuencia suavizada El elemento del men Edit Edici n tiene los siguientes elementos Copy Copiar copia el mapa de bits del gr fico al portapapeles Colors and grid styles Estilos de colores y cuadr cula configura los colores del gr fico y estilo de la cuadr cula Thick Pen Trazo grueso si se activa esta casilla se aumenta el grosor actual del trazo del gr fico Cut below cursor Cortar debajo del cursor corta los valores del gr fico por debajo del cursor Cut above cursor Cortar encima del cursor corta los valores del gr fico por encima del cursor Scale level Nivel de escala escala el nivel actual con un t rmino arbitrario diferencia en dB LF box diffraction Difracci n de caja en bajas frecuencias Escala los niveles con la respuesta de la difracci n en bajas frecuencias de la caja del altavoz Subtract overly Restar superposici n resta lo
155. vity Sensibilidad introduzca la sensibilidad del micr fono en mV Pa Microphone used Micr fono usado active esta casilla si usa micr fono y desea que el gr fico se escale en in dB re 20iPa o dB re 1Pa Adem s use el cuadro desplegable para elegir el canal al que se conecta el micr fono le recomendamos encarecidamente usar el canal izquierdo de la tarjeta de sonido como canal de entrada del micr fono Los datos de la configuraci n se pueden guardar y cargar pulsando los botones Save setup Guardar configuraci n y Load setup Cargar configuraci n Los archivos de configuraci n tienen la extensi n cal Antes de continuar con el programa ARTA asegure los siguientes valores por defecto Nota importante Por favor enmudezca los canales de se al y micr fono en la mezcladora de salida de la tarjeta de sonido De no hacerlo as puede obtener una retroalimentaci n positiva durante las mediciones Si usa una tarjeta de sonido profesional desactive el control directo o de latencia cero de las entradas de l nea fd Master Volume Options Help Master Wolume Wi ave LO Audio Line In Microphone Balance Balance Balance Balance Balance Volume Volume Volume Volume Volume l J T re Mute all Mute Mute W Mute W Mute Advanced Advanced Intel r Integrated Audio Ilustraci n 1 13 Configuraci n t pica de la salida de la mezcladora de la tarjeta de sonido la encontrar en el cuadro de
156. x Ready Ilustraci n 4 12 Ventana de respuesta de impulsos En la ventana de respuesta de impulso podremos modificar la vista de una respuesta de impulso de la misma forma y con los mismos controles que en la ventana de registro de tiempo La l nea amarilla indica la posici n del cursor y la l nea roja indica la posici n del marcador El Cursor La etiqueta Cursor Cursor indica el informe de la magnitud de la se al en la posici n del cursor tiempo en ms o posici n de la muestra con llaves La etiqueta Gate Limitaci n indica el informe para la diferencia en tiempo y muestras entre el cursor y el marcador Puede cambiar la posici n del marcador y del cursor pulsando y arrastrando las teclas izquierda y derecha del rat n Haga doble clic sobre el bot n derecho del rat n para activar y desactivar el marcador Lo mismo se puede hacer con los botones Set Fijar y Del Borrar del panel derecho Otros botones sirven para hacer zoom sobre el gr fico para cambiar la ganancia gain y la desviaci n offset vertical El comando Zoom All Ampliar todos muestra todos los puntos de la se al El comando Zoom Max M x Ampliaci n muestra los puntos entre el cursor y el marcador pero si se desactiva el marcador ampl a el gr fico a un n mero de puntos de la pantalla Se pueden usar las siguientes teclas de acceso directo Teclas arriba y abajo para cambiar la ganancia Teclas Ctrl arriba y Ctrl abajo
157. zca el rango de magnitud del gr fico Secci n Freq range Hz Gama de frecuencias Hz High Alta introduce la frecuencia m s elevada que se muestra en Hz Low Baja introduce la frecuencia m s baja que se muestra en Hz View All Ver todo introduzca las frecuencias altas y bajas que permiten ver todos los componentes del espectro de DFT Secci n Frequency axis Eje de frecuencia Type Tipo Hay cuatro tipos de resoluci n del eje de frecuencia disponibles Linear Lineal El espectro de DFT aparece en un eje de frecuencia lineal Logarithmic Logar tmico El espectro de DFT aparece en un eje de frecuencia logar tmico Octave smoothing Suavizado de octavas se muestran los niveles de potencia en bandas de octavas suavizadas en barrido Octave bands Bandas de octavas se muestran los niveles de potencia en bandas de octavas discontinuas simulaci n de RTA Smoothing Suavizado Los modos de suavizado de octava y bandas de octavas son tiles para controlar los espectros de las se ales de banda ancha La resoluci n de frecuencia de estos modos se puede determinar en 1 n de octava en la que n puede ser 1 2 3 6 9 12 y 24 Filtered smoothing Suavizado filtrado Los filtros de suavizado de 1 n octavas tienen por defecto caracter sticas de pared de ladrillos pero si se activa la casilla Filtered smoothing Suavizado filtrado los filtros tendr n caracter sticas de los filtros IEC de cl

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