Тестирование зависимости звука двигателей от шага\тока

Добрый день

В сообществе уже давно устоялась мысль о том что чем сильнее дробление шага и меньше ток - тем тише будет работать двигатель, отчасти оно именно так, но хотелось бы понять на сколько. Было проведено маленькое тестирование с помощью мобильного телефона (Galaxy Note 10+) и приложения для получения звуковых спектрограмм под названием - Noise Meter.

Тестовый стенд - шаговый двигатель жестко притянутый струбциной, вибрации на поверхности стола были сильно ощутимы, телефон лежал рядом с двигателем на поролоновой губке и расстояние от микрофона телефона до двигателя было в пределах 5мм.
Все замеры проводились при параметрах:
DEFAULT_MAX_FEEDRATE - 5 мм/с
DEFAULT_MAX_ACCELERATION - 10 мм/с

Оборудование использованное при тестировании:

  • Плата: BTT SKR 1.4
  • Драйвер: TMC 2208(UART) от BTT
  • Двигатель: Nema 17 17HS4401S
  • Marlin 2.0.5.2

Мы начнём с того, что дадим определение децибела, и его надо внимательно прочитать. Говорят, что один сигнал сильнее («громче») другого на 10 децибел, когда энергия первого сигнала превышает энергию второго сигнала в 10 раз . Прочитайте это определение ещё раз, чтобы привыкнуть, потому что на первый взгляд оно звучит достаточно странно. А теперь давайте с ним разбираться. Самое главное в этом определении то, что оно связывает две разные арифметические операции — сложение и умножение. «Больше на» — это сложение; «больше в» — умножение. Найдём, во сколько раз будет различаться энергия двух сигналов, когда один из них будет громче другого на 30 дБ. Первый сигнал будет громче второго на 10 дБ, плюс ещё на 10 дБ, плюс ещё на 10 дБ. Применяем определение и понимаем, что энергия первого сигнала будет больше энергии второго сигнала в 10 раз, потом ещё в 10 раз, и потом ещё в 10 раз. Но увеличить что-то в 10 раз три раза подряд — значит увеличить его в 10 × 10 × 10 = 1000 раз.


Image 2
Результаты тестирования отражены в сводной таблице, так же к данной статье приложены файлы со всеми спектрограммами и сводное изображение скачав которое вы можете рассмотреть каждый участок в отдельности в высоком разрешении. Отдельно стоит упомянуть о графе GCode Test, это простейший кусок кода который показывает реальную картину при типичной печати

G1 X5
G1 X-5
G1 X10
G1 X-10

Спектрограмма шага 1\1 (полношаговый режим)

Спектрограмма шага 1\2

Спектрограмма шага 1\4

Спектрограмма шага 1\8

Спектрограмма шага 1\16

Спектрограмма тестового GCode

*** Из за ограничений форума пока что не могу добавить склеенное изображение всех графов, если кому то срочно нужно напишите в телеге - пришлю

@LiS92

3 Симпатий