スピーカ測定用のUSBオーディオインターフェイスを造った。

右上がヘッドセットオーディオインターフェイスのUSB部分、その下がヘッドセットのレシーバーを改造して造った振動センサー、その下の小さく白いのがPanaのコンデンサマイク、その下がRCAスピーカ出力、左端の白いのが携帯の電源ケースを改造した接続BOX。
これをPCに繋げばスピーカーの音響特性、箱の振動特性、コーンとエッジとダンパの振動特性(別にセンサが必要)が測定できる。
測定は今回からREWというフリーソフトを使ってるが私には高機能すぎる。

yonn

折角なのでヘッドセットで使われてたレシーバーを改造し振動センサーを造った。
左が酷使しガタが来た今までの物、右が今回使う物。
裏に息抜きが付いてるのは初めて見た、さすがオーディオテクニカ丁寧に造ってある、フレームも丈夫。
ichi

振動センサーの作り方は簡単
レシーバーのコーンに紙で造った筒を接着剤で貼り付け。
ni

その上に2g位の重り(アルミ等の非磁性体を使う)を接着剤で貼り付け、配線で完成。
重りを付けると振動板の共振周波数が50hz位に下がり、100hz位から上で実用的なレスポンスを得られる。
使う時はマグネット側に両面テープを貼り、被測定物に貼り付ける。普通の両面テープで2khz位までは問題無く測定できる感じ。
普通の箱は400~600hzほど、スピーカーフレームは1khz近辺に共振があるのでこれで十分実用になる。
振幅が何μみたいなのは校正が難しいので分らないが、相対値で見れば大雑把な状況を把握できる。
低感度なのでS/Nは悪いが十分実用になる。
sann





スピーカー特性測定の時、アナログ入出力式を使うとマイクアンプを用意する必要ある、電源の問題など使い勝手が悪いのでUSB入出力へ変更する事にした。
予算の都合もあるのでオーディオテクニカのモノラルUSBヘッドセットの中古品を改造使用。
P6080482

早速ヘッドセットのマイクを使ってスピーカーのデータを取ってみた(赤線)、今まで使用してたPanaのマイクへ交換すると(黒線)。
個体不良なのかモノラルヘッドセットのマイク(赤線)はこれで正常なのかはわからないが、測定はPanaの物を使うのが良さそう。
(このヘッドセットで使われてるマイクはノイズキャンセル機能を持たせて有るため、このような特性になるようです、音源がマイク直近にあればもっとフラットになるんだと思います、多分)

USBマイク比較
上がPanaのマイク(少し改造してある)、下がヘッドセットで使われてた物
P6080484



Panaマイクを使った時のUSB接続(黒線)と、アナログ接続(赤線)の比較は以下。
アナログ接続ではスピーカーに関わりなく17khz近辺に少しピークがあったように記憶してるので、高域はUSB接続の方が高精度なのかもしれない。それ以外の差はほぼない。
振動センサーを使う時も同じ道具立てだが、センサー感度が低いので何か対策をしないと真っ当なデータを得られそうもない、方法はこれから考える。

USBオーディオ赤アナログ黒USB同一マイク

使ってみたら以下のごとく問題が出てきた。

  1. 最低z3.5Ωなので8Ωアンプだと小さな音しか出ない→何か考える
  2. z特性が凸凹でアンプのDFが小さいとf特が凸凹→このまま
  3. 入力端子がバナナプラグじゃないと不便→改造する
  4. 500~1khzが2dbほどの丘になってる→見直し修正済み
  5. 箱振動が予想以上に大きい→何か対策する
  6. Mfの振動板がむき出しで危険→カバーを付ける
  7. 外観がボロ
箱振動は側壁が15mmしかなく、曲面なので補強による改善はチョット難しい。とりあえずフローティングの実験。

試験用に造ったフローティング構造。
P5310473

改造はMfだけ行った、黒線が改造前、赤線が改造後の側壁の振動特性。
それなりの効果は見込めそうだし、側壁近くに耳を寄せてみても明らかに振動音が小さくなったのは確認できる、しかし肝心の音は殆ど変化した感じがない。
私の耳が悪いのか・・・・どうする。

*センサーの低域共振が50hz近辺なので100hz以下はデータの信頼性がない。
箱側面振動




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