关于LMS中模型的建立[讨论]

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《一》
11.11 Utilities | Transducer Model Derivation
1、扬声器模型的推导、、、
这个对话框支持三种模型：STD、TSL，以及LTD。通过定义一些参数和一条或者多条阻抗曲线，可以生成所需的等效电路的电－机参数。然后程序会依据这些电－机参数来生成模拟的SPL和阻抗曲线。而模型和实际测量的数据可以很方便的进行比较。
LTD推导模块通过高级精确的计算法则，从阻抗数据中提取对单元的高精度的描述参数。而这些阻抗数据是在不同的功率等级和不同的温度下面测量而得的。

图1 模型推导对话框
图2 对话框的顶端
2、单元的测量、、、
如图2所示，我们需要先输入几个测量的数值。由于模型的不同，需要填入的数值框也不同。
Name
Note
Model：
在这个下拉菜单你可以选择STD、TSL或者LTD模型。
2.1 STD模型是最简单的模型，用来表示传统的电－机参数。因此其准确性及实用性相对而言是最低的。
2.2 TSL模型对于使用驱动单元的阻抗来建模的方法进行了改良，包含了在大信号下面的非线性行为的模拟，尤其是BL的非线性行为。
2.3 LTD模型是最精确的模型，提供了单元在大信号下面和不同温度下面的行为、、、而且，该模型的基本参数也是非常出众的。
如果你只是需要一个基本的模型，并且受客观条件限制，那么建立STD模型可能比较合适。对于一般应用而言，同时可以得到Xgap和Xcoil数据的情况下，建立TSL模型更好。LTD模型虽然提供了最高级别的精度，但是它需要更多的阻抗数据，要在特定条件下才能获得。
Note: See Chapter 4 for more details on the transducer models.
Domain ：
可以选择Free Air或者是Infinite障板，这就要看当时的测量是在什么环境下进行的了、、这对最终的Mmr参数有影响、、谨记，如果使用了障板的话，选择InfiniteBaffle，否则选择FreeAir。
shape：
这个选择框确定的是振膜/纸盆的形状。形状会对一些和方向性有关的参数受影响、、可选的包括Point、Round、Ellipese－3：2、Hexagon（六边形的）、 Triangle（三角形的）、Square、2：1的Rect（矩形）、、、等等。注意，点声源是无指向性可言的。
Profile：
该参数定义单元的振膜的种类。这样的参数用来控制指向性的参数。可选的包括：平板Flat、纸盆Cone以及Dome振膜。
Znom：
阻抗的标称值（名义阻抗），一般比Revc稍高一点即可
Revc：
直流阻抗
Sd：
等效音频振动面积。这一般是指从振膜的中心到surround的中心为半径（？）所围成的面积。选择框紧跟着的按钮可以用来计算Sd的值。
Pmax：
单元的标称/名义功率。这是假定失效温度在250℃，可以推断出热阻抗Rtvc的值。
Xgap：
有效的磁隙高度，看下图
Xcoil：
VC（绕组）的全高
注意，得出一个关系是Xmax＝|Xcoil－Xgap|除于2
Mmd：
运动部分无空载情况下的质量。Recone KIT指的是纸盆＋音圈＋折环的有效运动部分＋胶水＋防尘帽的质量。使用了Mmd参数以后，无须附重曲线。这时的Md和Vab数值框会disabled。
Run Button ：
开始进行模型的推导。 Depending on the model and Mmd option, one or more impedance curves may be required.
DATA：
一个反复的指示开关，指明该条曲线是否用于推导。
Ta：
只在进行LTD模型的推导时使用，指定该条曲线测量时的环境温度
Md：
阻抗测量时采用的附加质量。如果在测量当中没有附重，那么其值应该输入0。
Vab：
当使用附加顺性法进行阻抗测量的时候，这是箱体的净容积。同样如果没有在箱体中进行阻抗的测量，此数值框应该设置为0。后方的按钮可以用来方便地计算容积。LTD模型的推导不允许进行附加顺性法的测量数据。
注意！对于附加曲线而言，Md和Vab的设置不能同时为0，但是一般不同时附加质量和顺性。但是同时利用Md和Vab进行推导也是可以的（前提是测量是同时附加质量和顺性的）
Impedance Curve：
在指引曲线库中选择阻抗曲线。
Voltage Curve：
在指引曲线库中选择电压曲线。只在进行LTD模型的推导的时候要用到电压曲线。LTD模型所用到的阻抗曲线必须用CVS方法测量而定，同理，电压曲线也是CVS测出的。这个曲线提供了单元的level information ，因为测量的过程中电压曲线未必在整个频率范围内都是直线。
3、Processing：
开始推导
单击RUN之后，程序自动开始推导。程序会弹出一个信息对话框。如果是STD或者TSL模型的推导其过程会很快，相对而言LTD的模型推导要慢的多。依据阻抗曲线数目的不同，LTD的推导可能需要耗时5～30分钟左右。
推导结束后，模型的结果就出来了。
4、Transducer Parameters
单元参数
如上图所示，此处显示的是单元的参数。某些参数是由用户提供的，大部分都是在推导过程中得出的。大部分参数不能在此对话框中编辑。
不过，在模拟的SPL曲线的高频部分用户需要手动修改一下。他们一般都不是由模型推导过程生成的，而是使用了默认的设置值。用户需要手动调整高频部分的曲线使之达到实际单元的响应。
Vs参数可以随意编辑。该值控制了单元在模拟SPl等响应曲线时的电压值。如果LTD模型正在使用，那么Ta框也是允许编辑的。
Note: The transducer parameters are explained in detail in Chapter-7.
保存/打印操作，略
5、Impedance Graph
上面这个图框显示的是模拟的和实测的阻抗曲线的对照。由于参加建模的不止一条阻抗曲线，因此一共有九个位置给建模的各条曲线参加比较。每条曲线对应着它们前面的名字。
模拟的曲线是根据模型在和实测的环境同样的情况下模拟出来的。例如，实测时使用的附重，在模拟的时候同样要附加质量。前面的【Z？】按钮会自动探测模型在各自不同的实测环境下的表现。
程序提供了指针式的数值查看箱体。曲线上每一个单独的数据点，都可以详细找出来、、
单击一下鼠标的右键，可以从弹出菜单中选择“复制单元曲线到剪贴板”，，然后把它粘贴到指引曲线库当中去。
6、Parameter Graph
有11个参数的曲线在本tab中列出来。同样我们可以读出各点的值。
对一些曲线描述的翻译
6.1 Rem：The resistive portion of the motor impendance
6.2 Lem: The inductive portion of the motor impendance
6.3 Zem: The total imp of motor(Rem+jωLem)
6.4 Zeb: The blocked imp (Revc+Rem+jωLem)
6.5 BL:  The magnetic flux-length product of motor
6.6 Rms: The mechanical suspension resistance
6.7 Cms: The machanical suspension comliance
6.8 Mms: The machanical mass W/ air load(Mmd+Mmr)
6.9 Xms: The machanical excursion of the diaphragm
所有的曲线都根据Vs参数的设置而产生的，同时如果是LTD模型的话，Ta要设置成实测的温度。

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《二》
TMD - Impedance Measurement Data
单元模型的推导要通过对一个充分宽的频段的阻抗曲线来得到。曲线导入到指引曲线库，这些曲线必须是包含了带数值和相位两组数据的曲线。保证数据的覆盖从低频到高频是非常重要的，以及足够的对数分辨率、
实际上测量的频率范围和特定的喇叭单元特性有关。如果是低音，一般测量范围从10～10KHz。高音可以从100～100KHz。只要满足【覆盖】这个原则的都可以。；
由于正弦波扫频的时候，频率输出是对数的，因此非常适合测量。但是如果使用FFT类型的分析器的时候，要在低频段得到足够的数据是比较困难的。对于低音单元，你要使用最大的acquisition length【搜索长度？】以及取样率最小要达到22KHz。我们一般要测量的区域带宽都超过10KHz，但是很少会测量1Hz左右的频率、、、这对于很多FFT分析器来说是个难题、、、不过在低频段足够的分辨率是至关紧要的。这是建立LTD模型的必要条件之一。
由于曲线库对曲线的点数限制高达4096个数据点，因此对于高分辨率的曲线可以直接导入即可。不过，在导入之前要对数据进行对数转换。

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《三》
TMD - Impedance Measurement Methods
阻抗测量方法
单元阻抗的测量的传统方法是CCS法。该法使用通过连线电流的方法，同时得到单元两端电压的变化数据，从而得到单元的阻抗曲线。但是，这个常用的方法有以下缺陷：
1、在整个测量频率范围内，单元表现不出非常大的非线性行为
2、恒流源没有响应的阻尼效果（内阻过大）
3、要测量SPL的时候，设置和连接要全部重新来过
4、最大的问题，就是只能在极低的功率等级下进行测量
从上面可以看出，CCS的测量环境和单元的实际工作环境是相反的。实际使用中，单元接上的是内阻几乎为0的功放机上。驱动的方法可以视为一种CVS恒压源的方法。在恒压源的驱动下，电压曲线是一条直线，内阻为零，同时馈给单元的功率等级高多了（CCS是mW级，而CVS最少也是W级以上，最大可能几百W）。
要使用恒压源的方法来测量阻抗，我们需要一个分流的设备。知道通过设备的电流和电压，我们可以用公式 Z=V/I计算出来。
所有的喇叭单元都是非线性的。当一个带F0的电声转换设备（亦即喇叭单元）被一个高阻抗的恒流源驱动的时候，所有的F0处的阻尼行为，都被视为单元自身的Qms损耗。在这种情况下，阻抗的动态测量结果，会因为激源（振荡器）的类型和/或正弦波扫频的速率，而产生很大的影响（因为其阻尼小、、、）。而在CVS下，阻尼用系统的电Qes参数来表达，是很大的一个数值，因此相对CCS而言在阻抗的动态范围内提供高出很多的阻尼。这对于阻抗数据的精确度和连贯性有好处、、、
电声设备的参数的非线性，意味着所有的测量都必须在和实际使用情况类型的情况下进行。而CVS所能提供的功率一般是CCS的1000倍以上。
要得到精确的模型参数，我们需要的是精确的原始数据。不过对于STD或者TSL模型来说，CCS的方法足够精确了。但是要得到LTD模型，就必须使用CVS的测量方法（LinearX在打广告卖VI－BOX？）。测量接线图如下所示。拿到电路图应该很容易仿造出一个、、、

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TMD - Impedance Measurement Fixtures
测量的固定装置
测量（固定）的方法有两种，一种是FreeAir 的，另外是InfiniteBaffle的。无论是哪种方法，固定措施是一定要的。固定措施要在整个测量范围内都发挥作用。
首先是一块IEC标准的障板。障板的尺寸和安装的位置如图所示。这种方法不会遇到多少振动的难题，因为单元和板是固定在一起的。
而对于FreeAir来说，振动的问题就大了、、一方面固定要牢固，另一方面，固定装置不能成为周边的障碍物。
一个解决方法是机械钳装设备，如上图所示。对于机械平面而言，钳装设施的垂直的，喇叭单元可以通过后磁钢部位和其牢固连接到一起。
装配完毕之后，最好使用大量的单元上架做扫频试验，看看是否有无法预料的振动的发生。可能会由于固定装置的质量等问题而发生机械谐振。
在这种装置中常常会出现一个问题，就是阻抗曲线会有一些毛刺、、This is typically seen as high Q ringing due to the heavy vise at the end of the stiff steel column.  Resistance must be introduced between these interfaces to damp the resonance.
消除自身的响应和其自身的结构有关。n the example shown here a JET OSV10 bench vise and JET JES2000C engine stand were used. 支柱和中柱没有完全锁死。5个4.7mm后的橡胶垫安装在连接处，这几乎可以消除响应的毛刺了、、
四个轮子要从底座移开。反正一个原则，使之和地面水平而不能向后倾斜即可、、
下图显示最后的使用的固定装置。

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参考PDF文档来对照着看，因为图片没有抓出来。向liyusheng筒子学习！
[5421  中文版权所有   英文版权属LINERAX公司所有]

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回头一看，大家最好倒过来，从《四》看到《一》，这样好一点。错误在所难免，请高手指教

tonysimon

老大，没有pdf呀！
最近我也要购买一套LMS，可是听别人说LMS没有FFT，我该买什么好，给点建议！

老猫

谢谢楼主，还有吗？

liyusheng

多谢wwwling1999把这么好的东西带上来，希望大家多多交流心得

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太大了，几十M，大牛放上来吧
目前来说，我觉得LMS比较方便，但是涉及到FFT功能的话可能要别的系统啦，如MLSAA等
目前好像这种扫频测量的方式只有B&K 、ATB和LMS