前言
测量,一个不太感兴趣的话题,究其原因,不外乎“测量太烦”“额外增加了经济负担”。我也曾经说过对于只做一二对音箱的朋友,没有必要化大价钱去置办昂贵的设备。但是,新买的设备如果化很少的钱又何乐而不为呢?
前端时间买了个minibar音响,一直想测一下性能,苦于没有测量设备。几个月前在这里问一下,差一点被乱棒打出。但有一朋友提到网上的测量套件可以帮助解决测量的问题。大为兴奋。在此长期潜水。苦学关于测量套件的知识。功夫不负有心人,有些心得,网上下载了LspCAD, 做了一套测量的副件,终于成功的进行了测量。
过程和心得
MLS的基础知识和音箱测量应用原理
首先声明,本人不是学数学的,所以这里写的只是一些文章的读后理解,有错
请大师们指正。 MLS是Maximum Length Sequences 的缩写。几十年前就有了完整的
数学理论。详细阐明这个理论不是我能做到的。但其基本原理不难理解。MLS数列简
单的说就是一个由1和-1随机排成的数列。让我们来看两组简单的MLS数列:
1,1,-1,-1 ,1 和 1,1,1,-1,-1。
大家注意到第二组数列只是把第一组数列的最后一位搬到第一,其他数字依序向后
移一位。我们来算一下这两组数列的自相关函数和互相关函数。因为只有5个数字,
计算十分简单。两数列的自相关都是5,而两数列的互相关是1。假设第一组数代表
被测量信号,第二组代表噪声。如果同时测量这两组信号,这相当于这两组信号的
自相关,被测信号和噪声同样大小,信噪比为0dB. 但如果用被测信号本身来做相关
测量,可以看到,被测信号比噪声大5倍,14dB信噪比。同样的被测信号和噪声信号,
用MLS相关测量就凭空得到14dB的信噪比。这就是所谓的信号处理增益(processing
gain)。 从这里再引伸一下,如果这是一组巨大的数列,LspCad最大的数列是32764个。
可以看出用MLS方法可以得到巨大的信噪比。这一点对音箱测量极为重要(我们以后
再说)。顺便说一下,MLS和CDMA里的Walsh码有同样的功能,怛好像Walsh码的正交
性更好。这就是MLS方法的基本出发点。
我们回过来谈谈音箱测量。因为我们是想了解音箱的频率特性,最直接的音箱测量
就是频域测量。频域测量结果直观,一目了然。频域测量其最大的优点之一是可以
测量音箱的非线性。但有两个比较麻烦的问题。
(1)测量时间长,因为要扫频。
(2)要在消音室内进行。对我们业余玩的人来说,第二点是几乎无法克服的。所以就有了
LspCad和MLS。这无疑给我们这样的业余玩家提供了一个和专业人士相近的平台。注
意,不是相同,MLS有它的局限性。