Målet med designen av Matrojig är att göra den så enkel som möjligt utan att förlora i funktion. Jag har utgått från Mätro-1 och skalat om den på så vis att den fungerar på samma sätt men med färre komponenter. Det går att införa fler möjligheter med Matrojig men det skulle ske på bekostnad av enkelheten därför görs inte det i denna version.

LådanLådan är vald med tanke på att nätaggregatet skall sitta utanför lådan och att den skall kunna lutas uppåt i framkant. Var och en som vill bygga Matrojig kan naturligtvis använda vilken låda man vill. Så här ser min valda låda ut:

Panelerna

Frontstycket

Power
Ovanstående bild är fronten på Matrojig. Till vänster har vi strömbrytaren som man sätter på Matrojig med. Tänk på att det är bara 12v-systemet som stängs av. Om även nätaggregatet skall stängas eller sätts på måste man sätta i kontakten eller dra ut den.

Measurement/System calibration
När vippomkopplaren är uppåt mot texten Measurement kopplas funktionen över till Frequency/Impedance. När omkopplaren pekar neråt är det System calibration som är på medan den andra sidan är frånkopplad.

Frequency/Impedance
Med denna brytare mäts högtalare mm med. Omkopplaren mot Frequency mäter högtalare via mikrofonen. Med omkopplaren ner mot Impedance mäter högtalarens impedans.

Mic.level
Denna ratt styr signalnivån in till ljudkortet från mätmikrofonen.

Bakstycket

Loudspeaker
Är utgångarna, en plus och en minus, som driver högtalaren under mätning.

Adjustment
Under Adjustment finns två justeringspotentiometrar. Ref.in level justerar referenssignalen in till moderkortet. In level justerar nivån ut från ljudkortet in till Matrojig. Det är den signalen som avgör hela nivån inne i Matrojig. Under Microphone finns en RCA-kontakt dit mikrofonen skall kopplas. Den leder fram till mikrofonförstärkaren inne i Matrojig.

Microphone
RCA-Ingången för mikrofonen. Den har en biasmatning på 3volt.

12v
Externt nätaggregat eller batteripack.

Artikel.....................................   Affär............ Artikelnr....................

1st Låda Bahar Enclosure     = 180kr - 200kr   Amazon.se          BDH 20009-A1
                                               baharenclosure.com BDH 20009-A1

1st Ljudkort Behringer       =  80kr - 300kr   amazon.se          UCA 222
                                               amazon.comamazon.co.ukgear4music.comthomann.de/sethomann.dealiexpress.com
1st IC för slutsteg TDA2003  =  10kr - 150kr   amazon.se          Olika (Mängdköp)
                                               bhiab.se           TDA2003
                                               svebry.se          TDA2003(Billigt 10kr/st)
                                               rapidonline.com    70-4098(Komplett byggsats)
                                                   
1st IC f. Mikförstärk.OPA2134=  50kr -  80kr   amazon.se          Olika(Mängdköp)
                                               electrokit.com     4035213 (Dyrt)
                                               autemashop.com     NE5532 (Gäller NE5532)
                                               farnell.com        3050395(Dyrt)                                                   

2st Vippomkopplare on-on 3pol=  40kr - 120kr   amazon.se          Olika (Mängdköp) 
                                               moodysounds.com    441-0030 (Absolut Billigast)
                                                   
1st Vippomkopplare on-on 1pol=  12kr -  25kr   amazon.se          Mängdköp
                                               moodysounds.com    441-0010(Absolut Billigast)
                                               kopplat.se         8983  

2st Potentiometer 5k Log     =  20kr -  50kr   amazon.se          Styck o Mängdköp
                                               electrokit.com     40910046 (Billigt)                 

1st Ratt med inbyggd skala   =  38kr - 100kr   amazon.sePT_DLM-B015E4CX3S
                                               conrad.se          1570160

Experimentkort 40x60mm 10st  =  89kr           Kjell.com90662 (Kjell är billigast!?)

Övrigt                       = 100kr - 200kr  De flesta har detta hemma redan.

                                                  
Sammantaget kostar en Matrojig mellan 600kr och 1000kr att bygga beroende på hur grejerna köpts och hur mycket man redan innan har hemma.
Anm:
I mikrofonförstärkaren kan följande IC användas:
NE5532, OPA2134, OPA2604, AD826, OPA2111, LM4562

Om bilder och förklaringar bara är på ena sidans panel skall det också göras likadant på andra panelen.
OBSERVERA: Om du använder en annan låda som har större mått än den valda lådan appliceras paneltexternas blad förslagsvis i mitten i höjdled och där man vill i sidled.
Paneltexterna skrivs bäst ut på overheadfilm (spegelvända). Om man istället använder papper bör pappret vara av lite blankare och av styvare typ.

Skriv ut paneltexterna
Vi börjar först skriva ut med papper för att justera utskriftsstorleken (det räcker med frontpanelen, justeringen fungerar också på bakpanelen).

Skriv ut ovanstående paneltexter på vanligt papper enligt denna beskrivning (som vi också använde här ovan) : Skriv ut i naturlig storlek.

När ovanstående är klart skall spegelvända paneltexter för overheadfilmer användas.
Orsaken till att de skall vara spegelvända är därför att man vänder dem vid montage för att få texten på insidan och på så vis skyddad.

Frampanelen spegelvänd:

Bakpanelen spegelvänd:

När rätt storlek trimmats fram stäng inte av skrivaren eller Paint för då ändras inställningarna tillbaka. Lägg i overheadfilmen i skrivaren med den matta sidan (den är lite skrovlig när man för fingrarna över) uppåt och skriv ut. Overheadfilmerna utskrivna:

Klipp ut paneltexterna med båda fram- och bakpanel på yttersta linjen för overheadfilmerna. Klipp också bort lite av hörnen. Testa och klipp igen om det skulle behövas:

UPPDATERING:
Det visade sig vara väldigt svårt att få overheadfilmerna på panelerna ner i skårorna på lådan. Det vill gärna bli buckligt efter man slitit med det. Istället kan man klippa utanför de bredare linjerna runt om utan att klippa ner mellan de två separerade sektionerna. Klipp bara rakt över till nästa breda linje. Resultatet blir betydligt snyggare och helt raka overheadfilmer som ligger platt mot panelerna. På köpet får man en låda som är enklare att öppna och stänga om det skulle behövas.

Placera nu overheadfilmen på panelen så att man kan läsa texten (rättvänd):

Borra hål i panelerna och montera komponenterna
Placera overheadfilmen exakt rätt på panelen. Fixera filmen på något sätt och märk ut borrhålen genom att trycka ett spetsigt verktyg igenom filmen så att det blir en fördjupning i panelen.

Mät komponenten som skall sättas fast i borrhålet och använd samma mått på borret och borra. Det är viktigt att mäta komponenterna som skall monteras eftersom de inte alltid har samma mått.

Tag ett större borr och för hand eller mycket försiktigt med borrmaskinen skär bort graderna som bildas när hålet borrades:

Borrhålen kan komma lite utanför där de skall hamna. Det löser man genom att fila hålet lite ovalt så att man kan montera komponenten åt det håll som gör att de hamnar rätt (om detta görs med lysdioden måste en bricka limmas utanpå dioden efter att dioden sitter limmad på plats). Vippbrytare och potentiometer har brickor som täcker över hålet så det kommer inte synas:

Skär ut första hålet till vänster exakt lika stort som hålet. Bli inte förvånad om hålen inte befinner sig mitt i krysset på filmen som användes för att märka ut hålet (se bilden nedan att kryssen inte ligger exakt i hålen). Borret kan glida lite i hålet medan det borras. Placera bara filmen exakt i mitten och skär ut hålen, det blir bra i slutändan ändå:

Skruva dit den komponent som skall sitta längst till vänster. På så sätt låser man plasten så att den inte ändrar läge medan man jobbar. När det är klart väljer man att skära ut hålet längst till höger.

Skruvar dit den komponent som skall sitta längst till höger där senaste hålet skars upp. Se till att filmen är sträckt innan. Skruva fast den komponent som skall sitta där:

Gör på samma sätt med mittenhålen. I exemplet nedan kom hålet för dioden för lång ner (det är justerat nu). Det är ju ingen skönhetstävling utan ett mätinstrument:

Sist skär man ut för lysdioden och sätter fast den:

När komponenterna sitter på plats skär man bort överflödig plast runt kanterna:

Resultatet

Tips

• Om man tycker förfarandet här ovan med overhead-plast är för krånglig kan man skriva på filmen med tuschpenna.
• Man kan skriva direkt på panelerna
• Man kan sätta dit papper först och skriva på pappret.
• Det går bestämma panelens färg när overheadfilm används genom att måla den färg man vill ha på panelerna eller klistra fast självklistrande plastfolie i vald färg.
• Papper går inte använda under overheadfilmen för att få panelen vit, de båda får helt enkelt inte plats i springan panelerna sedan skall tryckas ner i.

Exempel på hur paneltexterna kan se ut.

Skriva med tusch i egen låda:

Annat format i egen låda:

Bilder och text kan variera mot det byggda exemplaret beroende på olika utvecklingsnivåer. Denna beskrivning visar hur nivån justeras och kalibrering görs. Så har startas systemet upp:

1. Sätt i USB-kabeln
2. Sätt på Matrojig
3. Starta REW

Drivrutin
REW och ASIO4ALL

När Matrojig är färdigbyggd skall den ställas in för mätning med mjukvaran REW. Om REW inte installerats hämtas den här:
https://www.roomeqwizard.com/

Drivrutinen ASIO4ALL skall installeras och den hämtas här:
https://www.asio4all.org/
Ladda ner senaste version som inte heter ”beta” i efternamn. Den finns en bit ner på sidan:

• Installera den.
• Starta REW och klicka på knappen ”Preferences” längst upp till höger. Ett fönster öppnas.
• Undersök om texten ”ASIO” står längst upp till vänster under texten ”Drivers”.
• Strax till höger skall texten ”ASIO4ALL v2” finnas.
• Om dessa texter inte finns med klicka på pilen till höger om texten och se om texterna finns att välja där. Välj i så fall dem. Så här skall det se ut ungefär (kan skilja något) under fliken ”Soundcard” när allt är rätt:

Justera nivån

• På framsidan av Matrojig dras nivån för mikrofonen ner till 0 (skruvas åt vänster).
• Första omkopplaren (längst till vänster) ställs in mot ”On”.
• Andra omkopplaren ställs in mot ”System calibration”.

• På baksidan av Matrojig (om den byggs enligt beskrivning) skall de potentiometern dras ner till 0 (skruvas åt vänster).

• Trimpotentiometern ställs rakt upp.

Starta Matrojig och REW. Klicka på knappen ”Preferences” längst upp till höger i REW.

Välj fliken ”Soundcard” i fönstret som öppnades:

• Kontrollera så att rätt drivrutiner laddats in i de övre vita textfälten som tidigare ställts in. När det blivit rätt inställningar med rätt drivrutiner kommer det att förbli så.
• Ställ in så att ”Sweep Level” få värdet -20 dBFS.
• Ställ in så att ”Use main speaker test signal to check/set levels” visas.
• Klicka sedan på knappen ”Check Levels” som är rödmarkerad här ovan.

• REW ställer in huvudnivån till 50% automatiskt men det händer att den inte gör det. Kontrollera att REW ställt den på 50%. Om den inte gjort det får det göras manuellt:
  • I Windows klicka på ”Högtalare” längst ner till höger:
    
    Ljudnivån öppnas:
    
    Dra nu i knappen för att höja eller sänka nivån till 50% enligt pilarna.

• Delarna som pilarna pekar på ändrade färg och nivåstaplarna aktiverades.
• De två staplarna längst till höger har var sin blå stapel som visar Matrojigs brus utan signal.

• Ställ ”Sweep Level” på -20,0 dBFS.
• Klicka sedan på knappen ”Next” längst ner till höger.

• Stapeln längst till vänster (Out) skall nu visa -20dBFS, ungefär samma som ställdes in vid texten ”Sweep Level”. Om det inte stämmer titta på raden ”Level” så att ”Use main speaker test signal to check/set levels” valts.
• Stapeln i mitten (In) justeras nu med potentiometern innanför frontpanelen tills den är i samma höjd som vänstra stapeln.

Den feta röda pilen pekar på potentiometern som skall justeras enligt ovan.

• Stapeln längst till vänster skall nu visa -20dBFS, ungefär samma som ställdes in vid texten ”Sweep Level”.
• Den mittersta stapeln ”In” skall nu visa samma som den vänstra stapeln ”Out”.

Nu kan locket sättas på och skruvas fast. Glöm inte sätta dit gummipluggarna i skruvhålen om lådan i instruktionerna användas:

• Vrid nu sakta upp potentiometern ”Adjustment” på baksidan (kan stå ”Ref. in level” eller ”Balance Ref. in level” också) tills den högra stapeln stapeln ”Ref In” hamnar i jämnhöjd med ”In”. Det får max skilja 1 dBSF mellan dem men bör ligga på några tiondelar från varandra enligt pilarna:

Det kan vara lite trixigt att få båda på samma nivå. De skall innebörders skilja max 1dBFS mellan dem. Under staplarna (rött inringat) visas nivån i siffror. I detta fall ligger de inom 0,1dBFS.

OBS:
Det är bara vid kalibrering som staplarna är så som de ställs in. Vid mätning kan de skilja sig en hel del mot inställningen.

Om man av någon anledning inte vill ha den mittersta och högra stapeln i samma höjd som den vänstra får det skilja max 6db mellan dem:

• Klicka på knappen ”Finish” längst ner till höger.

Nu är nivån inställd mellan staplarna. Titta ofta på ”Levels” så att nivån mellan staplarna stämmer med ovanstående.

Vid mätning kan nivån sedan justeras vid varje mätmöjlighet. När den nivån justeras ändras alla tre staplarna samtidigt på så vis att de behåller innebörders nivå. Mätmöjlighet och nivåjustering görs separat i:

• ”Measurement” – ”SPL”
• ”Measurement” – ”Impedance”
• ”Generator”
• ”RTA” – ”Stepped sine”

Kalibrering
Nu när nivån är inställd skall vi kalibrera Matrojig i REW. När kalibreringen är genomförd får inte potentiometern på baksidan ändras. Om den ändras efter kalibrering måste Matrojig kalibreras på nytt.

Knappen ”Calibrate soundcard” kalibrerar Matrojig med ljudkort, slutsteg, potentiometrar, motstånd och kablar. Orsaken till att det står ”Calibrate soundcard” beror på att normalt kalibreras bara ljudkortet medan resten anses ha rak frekvenskurva och rak faskurva. Det stämmer bara i det bästa av världar. I verkligheten behöver hela systemet kalibreras med alla ingående delar. Matrojig innehåller alla delar som behövs för mätningar i REW därför kalibreras hela kedjan när knappen ”Calibrate soundcard” valts.

REW vill att man ändrar nivån på första stapeln så att den ligger högst -6dBSF jämfört med de andra två staplarna när systemet skall kalibreras.

• Klicka nu på knappen ”Calibrate soundcard”.
• Därefter klicka på knappen ”Next” längst ner i fönstret 4 gånger.

Det som händer nu är att en frekvens- och fas-mätning görs och resultatet ser i detta fall ut så här:

Lägg märke till frekvenskurvans upplösning. Varje skalstreck ligger på 0,1dB. I och med den fina upplösningen ser mätningen ändå mycket bra ut innan kalibrering. Med ”normal” upplösning ser mätningen ut så här:

Matrojig har alltså redan innan kalibreringsfilen skapats en väldigt rak frekvenskurva.

När kalibreringen är gjord skall en kalibreringsfil skapas:

• Klicka på knappen ”make cal file…” och ett litet fönster öppnas.
• Skriv in namnet på din kalibreringsfil, exempelvis ”2022-01-05-matrojig”. Datum bör alltid skrivas först och sedan det namn man väljer.
• Kopiera namnet man valt.
• Klicka på knappen ”OK” när namnet skrivits in.
• Ett nytt fönster öppnas. Klistra in det valda namnet. Välj mapp som du vill spara dina kalibreringsfiler i och spara.

Kalibreringsfilen som skapades läggs automatiskt in i REW:

Nu är systemkalibreringen av Matrojig klar.

Så här ser frekvens och fas ut efter kalibrering:

Frekvens- och fas-kurvan ligger på varandra och är helt raka. Om det inte ser ut så här är något fel.

Mellan 2Hz och 40Hz är det också helt rakt:

Impedanskalibrering
Inte bara knappen ”System calibration” skall användas för kalibreringen. Även knappen ”Impedansmätning” skall användas för att kalibrera några saker.

• Starta Matrojig och REW.
• Välj ”System calibration” genom att dra ner andra omkopplaren till sitt nedre läge.

• I REW välj ”Preferences” så den öppnar sig.

• Kontrollera att ”Sweep Level” står på -20dBFS
• Klicka på ”Ceck Levels” en bit ner i fönstret och sedan på ”Next >” längst ner till höger (i bilden står det Finish eftersom ”Next >” redan är aktiverad). Nivåstaplarna aktiveras och visar nivån i systemet.
• Kontrollera att nivåstaplarna ser ut som på bilden med de två högra staplarna några dB lägre än den vänstra.
• Klicka på knappen ”Finish” längst ner till höger och stäng sedan fönstret ”Prefences”.

Nu är vi klara att kalibrera Impedansen steg 1 som bland annat justerar för olika nivåer till ingång och referensingång vid impedansmätning.

Klicka på knappen ”Measure” längst till vänster i REW och fönstret ”Make measurement” öppnas.

• Klicka sedan på knappen ”Impedance” högst upp till vänster om den inte redan är vald.

Kontrollera att det står -20,00 dBSF i fönstret en bit upp till vänster vid den översta vänstra pilen. Om det inte gör det, ändra till -20,00 dBSF.

• Över den understa vänstra röda pilen rullar ett blått fält sakta förbi. Kontrollera att den ser rak och fin ut som på bilden.
• Överst inramat i den röda rektangeln till höger om texten ”^RSENSE” skrivs R-sense motståndets exakta värde in som bör ligga runt 10 ohm. I detta exempel ligger den på exakt 9,8ohm.
• Klicka på knappen ”1.Open circuit cal”.

Ofta öppnas fönstret:

Som vi visade i oscilloskopet en bit upp ligger inte referenssignalen och mätsignalen riktigt i fas. Detta meddelande meddelar detta (helt onödigt). Systemet rättar till fasskillnaden automatiskt.
(Det kan före detta meddelande dyka upp ett meddelande att det skiljer mer än 2dB mellan kanalerna. Om det händer får man gå till ”Preferences” och där klicka på ”Check Levels” osv. Sedan justerar man nivån med potentiometern ”Ref.in” på baksidan av Matrojig).
Om allt stämmer:

• Klicka på knappen ”OK” för att fortsätta.
• När kalibreringen är klar visas i huvudfönstret en graf med en två linjer som skall vara helt raka:

Det är motståndet REW upplever när den mäter impedansen. REW använder det värdet för att räkna fram impedansen för elementet eller högtalaren.

Nu fortsätter vi med steg 2 i kalibreringen:

• Klicka på knappen ”Measure” längst till vänster i REW.
• Fönstret ”Make measurement” öppnas.
• Nu skall utgången där högtalare kopplas in kortslutas. Koppla alltså en kabel mellan plus och minus.
• När kortslutningen är klar klicka på knappen ”2. Short circuit cal”.
• Ett nytt litet fönster öppnas som återigen säger att utgången skall kortslutas. Klicka på ”OK”.
• Efter mätningen tas kortslutningen bort.

Ett nytt grafiskt fönster öppnas i huvudfönstret:

Grafen är egentligen helt meningslös eftersom den uppmätta kurvan ligger från 0 ohm till 1 ohm (se den röda pilen till höger). Men det var inte det REW vill få fram utan det var ingångsimpedansen till Ljudkortet tillsammans med allt som finns på vägen dit. Den uppmätta impedansen i detta fall blev 5 kohm (se det röda inringade vid pilen till vänster).

Nu fortsätter vi med steg 3 i kalibreringen som kompenserar för frekvenssvarsskillnader mellan ingångskanalerna:

• Koppla in ett motstånd som du vet exakt vad resistansen ligger på. Mät med en multimeter. I detta fall mäter mitt motstånd 9,8 ohm vilket är samma resistans som i detta fall R-sense.
• Klicka på nästa kalibreringsknapp ”3. Reference call”. Genast öppnas ett nytt litet fönster:

Fönstret som öppnades vill veta vad motståndet mäter som kopplas in på utgången. Mitt motstånd mätte jag upp till 9.8 ohm som jag nämnde här ovan.

• Skriv in ditt motstånds värde i rutan i bilden här ovan. I detta fall får inte komma (,) användas utan det skall vara en punkt (.).
• Klicka på knappen ”OK” i det lilla fönstret så att mätningen startar.

När den mätt färdigt öppnas en ny graf i huvudfönstret:

I denna bild står det 98,9 ohm, det är från en tidigare mätning och inget att bry sig om. Det skall egentligen vara 9,8 ohm.
Det röda inringade visar värdet på R-sense motståndet som är 9,8 ohm. Om allt nu stämmer skall ohm-kurva i grafen visa 9,8 ohm. Den röda pilen visar ”kurvan”. Till vänster om den röda pilen ser vi att den ligger på 99 ohm. Vid förstoring skulle vi se att den egentligen ligger på 98,9 ohm.
Om kurvan är rak men spretas ut uppåt i frekvens beror det på att man använder ett motstånd som är betydligt större än R-sense. Detta är i sin ordning och inget att bry sig om.

Nu är impedanskalibreringen klar. Den kalibrerar inte bara motstånd och impedans utan den mäter också kapacitansen som sedan också ingår i kalibreringen. Nu när det är klart ser impedansmätningssidan ut så här:

Det röda inringade ser nu inte ut som innan. De tre kalibreringsknapparna har nu svart text och 2 av inmatningsrutorna är borta. Denna kalibrering behöver sällan göras om när den väl är genomförd. Nu är det klart att mäta impedans. Vi gör en testmätning på ett element.

Så här ser testmätningen ut för ett element när det är klart:

Nu är kalibreringen klar och det är bara att börja mäta.