Neue Art der Klirrdarstellung

[BigAl]

Farad, du machst dich hier ja zum Pionier vom allerfeinsten!

Ne andere Skalierung (aber nur der Skala) wäre evtl. gut? Die vielen Linien tun schon weh. Was passiert denn logarithmisch?

[tiki]

Hallo,

den Link zum AES-Paper setzte AH ebenda.
Für seine Maschinerie gibt es auch neue "Bedienungsanleitungen"
Dort steht das für die IMD-Messung wesentliche ebenfalls. Die IEC habe ich in der Uni greifbar, weiteres per Email.

Wie schon angedeutet, diese Methode schlägt er zwar als Standardmessung vor, im Seminar hat er jedoch gezeigt, daß alle IM-Bösartigkeiten nur mit vollen Scans über die obere/untere Frequenz und über die Eingangsleistung zu erhaschen sind (gilt entsprechend für die Harmonischen).
Wir brauchen mehr Dimensionen!

Gruß, Timo

[Farad]

@Diablo

stimmt, durch das weiß ist alles etwas beruhigt und man kann bis 9% darstellen, ohne dass es zu unruhig wird. Mehr sollte ein Hifi-Lautsprecher dann auch nichtmehr klirren.

@mike
also gut. Ich werde in Zukunft die ungültigen Bereiche rauslöschen. Is ja alles noch im Versuchsstadium.

@BigAl
danke. Lustigerweise hatte ich zuerst logarithmisch skaliert. Man kann dann Problemlos mit wenigen Farben von 0,001 bis 100% alles darstellen. Der Vorteil ist, dass man sowohl Verstärker als auch Hifi als auch PA-Boxen mit ein- und derselben Darstellung zeigen kann und die Farben immer gleich bleiben. Es ist aber leider vergleichbar mit Frequenzgangdarstellungen von 0...140dB, bei der JEDER Frequenzgang auf ein minimales Gezappel reduziert wird: Irgendwie übersichtlich, aber rauslesen kann man auch nix mehr.

-> Der interessierende Bereich ist ja doch irgendwie linear. Man liest stets "unkritische Werte unter 1%". Es wäre also sinnlos auf einen unkritischen Bereich 0,001...0,01...0,1...1% drei Farben zu verwenden, ebenso auf den Bereich 10...100%, damit will ohnehin niemand mehr hören. Was also bleibt ist die Farbe 1...10%, in der sich alles abspielt.

Ich denke die lineare Anzeige, bei der alles unter 1% untergeht, man dafür die 3% und die 9% Marke erkennt, ist ein guter Kompromiss. Man erhält noch zu ertragende Diagramme mit hoher Aussagekraft.

Mit dem starken Fliegengitter hast du recht. Ich werde die Hilfslinien reduzieren. Braucht kein Mensch.

@tiki
eben weil diese IM-Verzerrungen immer so ausarten, traut sich keiner ran. Ich wüßte im Moment leider auch nicht, wie ich das angehen sollte. ARTA bietet keinerlei Möglichkeiten das automatisiert zu messen und mit dem Spektrum Analyzer, Blatt und Stift ist es selbst mir zu aufwendig.

Ohne jetzt zu wissen, was in der IEC drinsteht... warum ist denn der zweite Ton so entscheidend? Es geht doch eigentlich nur darum, das Chassis schonmal ordentlich Hub machen zu lassen und dann zu sehen, wie es mit einem zweiten Ton klarkommt, oder?

Klippel gibt ja etwas recht "einfaches" an. f1 bleibt fix, f2 ist das 8,5-fache und hat 1/4 der Amplitude. Das wär doch ein Ansatz, oder?

Sicher erhält man noch mehr Informationen, wenn man jetzt die beiden Frequenzen auch noch verändert und den Abstand... aber lohnt der Aufwand dann denn noch? Der Antrieb des Chassis und sein Hubverhalten bleibt doch stets gleich. Erkennt man da nicht schon genug? Es muß ja auch irgendwie noch handhabbar bleiben.

Die schönste Möglichkeit wäre natürlich, das ist in STEPS zu integrieren. Da die Messung ohnehin nur mit Sinusbursts funktioniert, wäre das ja durch aus sinnvoll.

Vor dem Hintergrund, dass die Harmonischen eigentlich noch "gutmütiger" sind, wären solche IM-Verzerrungsmessung ja schonmal interessant.

Gruß, farad

[Farad]

moment, bei Klippel steht ja f1=fs. Das ist ja noch einfacher. Gut, das messe ich mal. Vielleicht heut mittag. Der TI100 wird wieder dran glauben müssen.

farad

[PeterG]

Super!!!!

Hallo Farad,

Ich ziehe den Hut! Die oben angesprochenen Änderungen in der Darstellung würd ich auch begrüßen!

Kann man die Messungen selbst nachvollziehen? Saftware?
Misst Du hier in Berlin? Könnteich ev. ein neues Hörnchen in den nächsten Tagen als Objekt beisteuern..... bin ja auch neugierig


MfG
Peter

[Schimanski]

Hallo Fabian,

super Sache, sehr übersichtlich und informativ (speziell wenn man in einer "Klasse" mehrere Chassis vergleichen kann).

Ich fände aber auch eine logarithmische Darstellung sinnvoller. Es gibt viele "tote" Bereiche (ob ein Chassis mit 0,9% oder 0,1% (alles grün) bzw. mit 6% oder 20% (alles rot) klirrt kann man nicht unterschieden).

Du hast fünf Farben. Meiner Meinung wäre es aussagekräftiger wenn du sie z.B. in

- bis 0,3%
- bis 1%
- bis 3%
- bis 10%
- über 10%

einteilst.

Da die Klirsteigerungen ja meist relativ linear laufen, wären die Einbußen an Auflösung zwischen 1% und 5% für mich vertretbar.

Gruß, Christoph

[pico]

Hi Farad,

im Prinzip finde ich die Klirrfaktormessung über dem Anregungspegel höchstgradig sinnvoll. Deswegen machen wir das auch schon seit über einem Jahr so. Wir benutzten 5 dB Schritte und verwenden 3 bis 4 Schritte weil darunter das Hintergrundgeräusch stört und darüber massive Zerstörungsgefahr besteht



Daraus werden dann "normale" Klirrfaktordiagramme berechnet:



Wenn man sich Deine Diagramme so betrachtet fällt auf, dass sich nicht sooo viel über dem Pegel tut, dass man alle 3 dB messen müsste. Ich denke 5 dB reichen da auch. Nur EIN Anregungspegel reicht jedoch sicher nicht, da sind wir uns wohl einig.

Wir haben auch schon einmal die Änderung der Grundwelle über dem Pegel untersucht. Das ist auch sehr sinnvoll, geht aber näherungsweise auch ohne Klirrfaktormessung, indem man den Pegel einfach erhöht. Dafür braucht man aber auch nicht die Colormap-Darstellung, da reichen bunte Kurven völlig aus.

Die Colormap-Darstellung von EXCEL interpoliert übrigens zwischen den vorhandenen Messwerten was dann zu komischen Ergebnissen führen kann. Davon halte ich nix. Es sollten nnur EMsswerte darestellt und nix geschönt werden . . .

Klirrfaktormessungen in ARTA sind meiner Meinung nach eine echte Qual, besonders als man nur 1/48 Oktavauflösung messen konnte. Bei uns dauert so eine Messung von 20 - 20k Hz nur 25 Sekunden (+ spätere (noch) manuelle Auswertung).

Größter Unterschied ist aber, dass man bei unserer Methode ALLE Klirrfaktoren auf einen Blick hat. Da sieht man dann auch Strömungsgeräusche etc. sehr schön (z.B. links oben).

Es gibt aber auch einen Nachteil: die Diagramme kann man nicht ausdrucken sondern sie wirken nur "live". Aber wir sind ja auch ein ONLINE-Magazin

[Farad]

Hallo.

@PeterG
Nein, ich bin derzeit noch im Süden und werkle da. In Berlin sind so Klirrfaktormessungen kaum denkbar. In Diagrammen steht immer so lapidar irgenwo "95dB" aber bei Klirrmessungen muß man die auch wirklich bringen...

@Schimanski
Mit den "toten Bereichen" hast du sicherlich recht. Aber hört denn jemand den Unterschied, zwischen 0,6 und 1% Klirr? Selbst bei reinen Sinustönen ist 1% noch relativ wenig, bei Musik fällt das praktisch überhaupt nicht auf. Ist es für die Wahl eines Chassis oder für die Bewertung einer Lautsprecherbox so wichtig, dass man auf die zweite Nachkommastelle hin ablesen kann? (hast du jetzt nicht gesagt.. nur allgemeint wird oft auf ,25dB angegeben...absolut sinnlos)

Deine Einteilung gefällt mir sehr gut, leider kann man bei Excel die Schrittweite nicht frei einstellen.

Wie bereits erwähnt, finde ich, dass man die 3% und die 9...10% Klirrmarke gut erkennen können sollte. Untenrum wäre eine feinere Auflösung wünschenswert, ist aber so leider nicht darzustellen.

@pico
Das schöne an der 3dB Messung ist eben, dass man jedesmal die Leistung verdoppelt und die Sache dadurch sehr übersichtlich wird und man im Zusammenhang mit dem Frequenzgang genau weiß, wie laut die Box dabei dann auch ist. Selbstverständlich ist das eine redundante Information, man kann sich ja auch die Leistung bei +10dB schnell ausrechnen... wenn man es denn macht! Ich finde es sehr praktisch auf einen Blick zu sehen, bei welchem Pegel UND bei welcher Leistung es wie stark klirrt.

Deine Darstellung kenne ich natürlich auch. Die obere mit der farbigen Diagonale habe ich aber nie verstanden! Ihr habt die Frequenz über die Zeit verändert und dann sieht man darüber jeweils den Klirr.. Okay, aber das abzulesen ist echt nicht einfach. Noch dazu, dass ich (vielleicht bin ich da auch der einzige) mit Klirrdämpfung einfach nichts anfangen kann. Ich verstehe absolut nicht, warum auch K+T auf diese Darstellung zurückgegangen ist.
Die unteren, animierten Grafiken sind dagegen wirklich sehr schön. Leider finde ich die Übersichtlichkeit nicht ganz ideal: Spielen K4...8 wirklich eine so große Rolle, dass man sie in das Diagramm mit aufnehmen muß? Sie liegen bei dem Beispielchassis selbst bei 95dB um die 0,1%. Um abzulesen, bei welcher Frequenz und welchem Pegel K3 erstmalig 3% erreicht muß man echt fix sein.

Die Colormapdarstellung interpoliert, das ist richtig. Aber ob das in der Praxis wirklich störend ist? Sicher gaukelt man Meßgenauigkeit vor, wo keine ist. Das nehme ich aber zu Gunsten der Übersichtlichkeit gerne in Kauf. Einzelne Farbpunkte wären doch deutlich schwieriger zu lesen.

Die ARTA Messung ist umständlich, aber wie gesagt, mit verringerter Burstdauer ist es okay.

gruß, farad

[ente]

ARTA & Klippel & .....................

Hallo Farad,

interessanter Zufall. Über diese Sachen habe ich letzte Woche mit Ivo gesprochen. Grundsätzlich sollen etliche der hier diekutierten Themen in die ARTA-Familie integriert werden (IEC 60268-5, Klippel, "Klirr-Wasserfall", Automatisierung von spez. Messungen, ...).

Wird aber noch ein wenig dauern, denn Ivo steckt für die nächsten zwei Monate bis über beide Ohren in anderen Projekten.

Ich habe Ivo vorgeschlagen (versprochen), die weitere Programmentwicklung zukünftig etwas systematischer mit unseren Wünschen zu unterstützen. Das meint, dass Vorschläge konsequent durchdacht und aufbereitet sein sollten, bevor wir Sie weitergeben.

Zu Klippel verpetze ich Matthias zum zweiten mal. Hauptsächlich er und ein wenig ich haben etliche Chassis nach der AN4 von Klippel vermessen. Wenn wir die Zeit finden, stellen wir die Ergebnisse in den nächsten Tagen hier rein.

Gruß
Heinrich

[tiki]

Hallo,

daß eine Messung an einem Chassis nur einen Anhaltswert darstellen kan, sieht man an diesem Beispiel: eigene unkalibrierte THD-Messung am RD75, Goertz' HD-Messungen am RD75. Die Klirrspitzen unterscheiden sich schon merklich in ihrer Frequenzlage.

Die Variation beider Frequenzen bei einer Zweiton-IMD-Messung und des Pegels erlaubt eine Eingrenzung der "Problemzonen" eines Chassis (aber leider nicht unbedingt die Benenenung der Ursachen).

Verzerrungen höherer Ordnung sind insofern interessant, weil sie sehr viel besser wahrgenommen werden, als deren Grundfrequenz (zumindest im Bassbereich). Angenommen, das Chassis erzeugt bei 50Hz 80dB SPL in 1m (etwa 36dB über der dortigen Hörschwelle nach Robinson-Dadson) mit einem K5 von 1%, was nicht viel erscheint, dann liegt K5 bei 250Hz mit 80dB-40dB=40dB immer noch fast 30dB über der Hörschwelle. Davon abgesehen, empfindet das Gehör weiter voneinander entfernte Frequenzen weniger zueinander gehörig und damit "unpassender", also störender.

Allerdings wird bei Wohnraummessungen untenrum die Luft möglicherweise schnell "dünn". Bei angezeigten Klirrwerten unter 0,1% und z.B. 90dB SPL Grundwellenpegel liegt die Störung eben unter 30dB SPL, nurmehr schwerlich von Grundstörteppich zu unterscheiden, wenn ich nicht irre. Dazu kommt der Eigengeräuschpegel der üblicherweise preiswerten Elektretkapseln.

Klirrdämpfungsmaß -> Sengpielaudio -> KlirrverzerrungenUndDB.pdf

Gruß, Timo

[PeterG]

Hallo Farad,

@Pico,
Deine Darstellung kenne ich natürlich auch. Die obere mit der farbigen Diagonale habe ich aber nie verstanden! Ihr habt die Frequenz über die Zeit verändert und dann sieht man darüber jeweils den Klirr.. Okay, aber das abzulesen ist echt nicht einfach. Noch dazu, dass ich (vielleicht bin ich da auch der einzige) mit Klirrdämpfung einfach nichts anfangen kann.

und ich dachte nur ich bin unfähig daraus was rauszulesen.....

95dB: mal sehen, was mein Messverstärker dann am Horn bringt, der Mikro-VV sollte bei 100dB 1V am Ausgang haben ( Ungenauigkeit der Verstärkungseinstellung mal unbeachtet) => Soungkartenübersteuerung. ne sehr grobe Einschätzung

Muß ja nicht gleich morgen sein.

MfG
Peter

[pico]

@Farad & PeterG:

Im Artikel So werden Lautsprecherchassis von HiFi-Selbstbau gemessen wird das eigentlich recht ausführlich erklärt (unteres Drittel).

Die Diagonale ist die Anregungsfrequenz. Bei der Zeit X Sekunden kann die Anregungs- bzw. Klirrfrequenz ermittelt werden, indem man erst nach oben und dann nach rechts geht:



Im Bild wird an der gekennzeichneten Stelle mit 1 kHz angeregt. Die parallelen Linien liegen bei 2, 3, 4, 5 und 6 kHz.

Man sieht quasi zu jedem Zeitpunkt (=Anregungsfrequenz) das komplette Antwortspektrum - nur von oben!

[maha]

Pico, ich verstehe deine Anleitung nicht. Mach´s einfacher.

maha

[Mr.E]

Ah, ich hab’s kapiert. Sehr übersichtlich, ehrlich gesagt. Da sieht man auf einen Blick sehr viel. Sozusagen die gesamte Klirr-Obertonreihe.

[tiki]

Wenn das man nicht wieder eines dieser mahaschen ironischen Dinger ist.

Hallo maha,

soweit ich das sehe, hat pico mit rechts links gemeint.
Die Anregung (Grundwelle) durchläuft in der Zeit 0 bis 22,48s (x-Achse) die Frequenz von 20Hz bis 20kHz (y-Achse). Die besagte Diagonale von links unten (0s; 20Hz) nach rechts oben (22,48s; 20kHz) stellt sie dar, deren Intensität gibt die Legende rechts an.

Bei etwa 13s sind 1kHz erreicht (roter senkrechter Pfeil), das Lot auf die y-Achse zeigt dies. Die Spitzen der kurzen senkrechten Pfeile deuten auf die harmonischen Komponenten bei just dieser 1kHz-Anregung, eben 2, 3,...6kHz. Die Farbe verdeutlicht wiederum deren Intensität.

Pico hat hier das simulierte ideale Chassis von seiner Webseite übernommen, deshalb ist der Pegel in dem roten Balken darüber so unglaublich konstant. Normalerweise sollte aus dessen Hüllkurve (positve Seite) der ungefähre Amplitudenfrequenzgang ablesbar sein. Eine echte Amplitudennachregelung passiert hier also nicht (wäre auch sicher recht aufwendig).

Mir gefällt die Darstellung ganz gut, die Farbwahl läßt insignifikante (Klirr-)Pegel so schön im Dunkel untergehen.

Gruß, Timo