Wo ??? Günstiges und gutes Meßsystem

[eoh]

hi mike,
da sieht man doch schon was gebacken ist: der marker m2 ist zu weit nach hinten gesetzt.
bei ca. 13ms gibt es einen sichtbaren peak, kurz davor sollte der 2. marker gesetzt werden.
dann hättest du ein ca. 8ms langes fenster, 1ms=34cm -> 8ms~2,7meter~126hz grenzfrequenz.

oder wurde das zeitfenster auch mal verändert?

greetz
eoh


@data
messabstand schätze ich auf knapp 2meter, sieht man doch am ersten impuls (~5,7ms).
sonst hat mike den aufbau doch beschrieben?

[MikeMcFluke]

Die Kiste macht etwa 100dB aus einem Watt!

Messaufbau:
Box in etwa 1,5m Höhe (Unterkante)
Mikroabstand 2,5m
Die einzige Reflektion die drin ist, kommt also von Boden und Decke (etwa gleicher Abstand)
Bei deutlicher Reduzierung des Zeitfensters sehe ich eben im Bereich bis 500Hz auch nix. Hier macht DLSA ja dann diesen stark gemittelten Strich. Der Rest, also ab 1k ändert sich praktisch nicht!

MIKE

[Toni10000]

Mike !

Ich habe dir 2 Tage vorher mitgeteilt, dass ich krank bin (leichtes Fieber) und die Gehäuse für die beiden Hörner nicht fertig sind. Am Freitag ging es mir zwar wieder besser, aber ich konnte nicht zum Meßtermin kommen, weil Gehäuse nicht gemacht waren, der Tischler, bei dem ich diese Sachen mache, keine Zeit hatte und seine Werkstätte mit dringlicheren Arbeiten belegt war.

Daher fiel dieser Termin ins Wasser.

Auch habe ich nie behauptet, dass ABT PC Pro ein Programm ist, mit dem sich alles von selbst erledigt. Es hat seine unübersehbaren Schwächen, aber für einen Anfanger ist es kein allzu teurer Start mit allem Drumherum, was man zum Messen braucht.

[Toni10000]

Ganz interessant:

Die Messung von tieferen Frequenzen im Raum.

Wie schon beschrieben, besitzt auch der schalltote Messraum eine untere Grenzfrequenz, die die Messung verfälscht. Außerdem entspricht die Messung im schalltoten Raum auch nicht dem Hörergebnis, da der Lautsprecher beim Hören auf dem Boden steht und der Tieftöner eine andere Umgebung als im schalltoten Raum sieht. Der Boden bewirkt eine Anhebung von ca. 3dB für tiefe Frequenzen, wobei der Frequenzbereich von der Konstruktion des Lautsprechers abhängt.

Als ideale Messung erscheint nur die Freifeldmessung. Der Lautsprecher steht dabei auf einem großen Platz mit wenigstens 20m entfernten Begrenzungen. Der Lautsprecher steht in der Mitte und das Meßmikrofon 1m entfernt. Störgrößen bei der Messung sind Wind- und Umgebungsgeräusche.


Die Nahfeldmessung des Lautsprechers.

Bei der Nahfeldmessung des Lautsprechers wird die physikalische Eigenschaft des Schalls ausgenutzt, dass der Schalldruck mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Ein Messmikrofon wird im Abstand von 10cm vor den Tieftöner gestellt. Hierbei ist der direkte Schall um ein vielfaches größer als der reflektierte, so dass nur der direkte Schall gemessen wird. Diese Messung wird nur unterhalb von 300Hz durchgeführt und durch eine Messung für den Frequenzbereich oberhalb von 300Hz ergänzt. Die zweite Messung wird im Abstand von 1m durchgeführt, um Mittel- und Hochtöner zusammen zu messen. Ein Nachteil der Nahfeldmessung ist das Bündelungsmaß, eine Überhöhung des Schlldruckes im Nahfeld. Sind im Tieftonbereich mehrere Schallquellen vorhanden, z.B. Tieftöner und Bassreflexrohr, können beide Schallquellen nur durch eine Messung mit 2 Mikrofonen erfasst werden. Bei mehreren Tieftönern wird die Messung recht ungenau.

[Toni10000]

Akustische Messungen im Raum

Die Messung des Schalldruckes eines Lautsprechers über den Frequenzgang SPL (Schalldruckkurve) sowie der akustische Phasengang und das Impulsverhalten sind akustische Messungen. Die akustischen Messungen werden im Gegensatz zu den elektrischen Messungen von den akustischen Eigenschaften der Umgebung beeinflusst. Folgend soll gezeigt werden, wie der Einfluß
des Messraumes verringert werden kann. Die 3D Response-Messung ermöglicht eine genaue Trennung von Lautsprecher- und Raummessung.

Bei der Messung mit dem Pegelschreiber ist diese Trennung nicht möglich. Der Pegelschreiber, der als Messsignal den Sinus-Sweep benutzt, benötigt einen schalltoten Messraum. In dem Raum sind die Wände akustisch so bedämpft, dass Reflexionen unterdrückt werden. Im Tieftonbereich, wo die Abmessung des Raumes im Bereich der Wellenlänge des Tones liegt, entstehen stehende Wellen, die nicht unterdrückt werden können. Hier hilft die Schreibgeschwindigkeit des Pegelschreibers als Glättungsfunktion. Auch im übrigen Frequenzbereich wird durch die Schreibgeschwindigkeit mehr geglättet als der Entwickler zugibt oder ihm bewußt ist.

Die Bedeutung der Zeitfenster bei den FFT-Messungen

Da nicht jedem Entwickler ein schalltoter Raum zur Verfügung steht, wurde, um den Einfluß von Raumreflexionen auf die Lautsprechermessung zu verringern, die FFT-Messung entwickelt. Bei dieser Messung wird als Messsignal ein Rauschen benutzt, in dem alle Frequenzen mit gleicher Amplitude enthalten sind. Dieses kann ein MLS oder K-MC Signal sein. Bei den Messungen werden Zeitfenster gesetzt, so dass nur der direkt vom Lautsprecher abgestrahlte Schall gemessen wird. Die verzögert am Messmikrofon eintreffenden Raumreflexionen liegen außerhalb des Zeitfensters und erscheinen nicht im Frequenzgang.

Diese auf den ersten Blick ideale Meßmethode stellt bestimmte Bedingungen an das Zeitfenster. Werden diese Bedingungen nicht eingehalten, führt dieses zu falschen Messergebnissen. Die Bedingungen für das Zeitfenster sollen folgend gezeigt werden.

Zum Setzen des Zeitfensters ist immer eine Testmessung erforderlich. Diese Messung ist eine Impulsmessung, die mit dem MLS Signal durchgeführt werden kann. Das Messergebnis ist die Impulsantwort. In der Impulsantwort wird die Amplitude des vom Mikrofonaufgenommenen Schalldruckes zeitlich dargestellt.

Das Bild zeigt eine Impulsantwort ( Impuls Response ) eines Lautsprechers. Auf der y-Achse wird die Amplitude A und auf der x-Achse die Zeit t dargestellt.

Von der Zeit t = 0 bis zum Anfang der großen Amplitude ist die Laufzeit des Schalles zu sehen. Die große Amplitude wird über die Zeit immer kleiner und nach einiger Zeit erscheint eine neue höhere Amplitude. Dieses verzögerte Signal zeigt eine Reflexion. Um die Reflexion bei der folgenden Berechnung des Frequenzganges auszublenden, wird ein Zeitfenster vom Anfang des Signals bis zur Reflexion gesetzt. Aus den Messwerten innerhalb dieses Zeitfensters wird mit Hilfe der FFT der Frequenzgang des Lautsprechers berechnet.

Unter dem Zeitfenster wird eine Periode einer Sinusschwingung gezeigt.

Für die Auswertung der Impulsantwort mit der FFT bestehen folgende Bedingungen:

1. Die Wellenlänge der niedrigsten auszuwertenden Frequenz muss der Länge des Zeitfensters entsprechen. Je kürzer das Zeitfenster, desto höher die niedrigste Frequenz. In den Frequenzgangschrieben der teueren Messprogramme wird die Frequenz gezeigt.

2. Die niedrigste auszuwertende Frequenz hat noch eine weitere Bedeutung. Sie legt bei der FFT den Abstand der FFT Punkte fest. Die FFT Punkte sind die Frequenzen, für die Amplitudenwerte berechnet werden. Der Frequenzabstand der FFT Punkte ist konstant und hat den Wert der niedrigsten Frequenz. Die Amplitudenwerte der FFT Punkte bilden die Messkurve. Dieses bedeutet, dass bei einer niedrigsten Frequenz von z.B. 300Hz auch nur alle 300Hz ein Amplitudenwert angezeigt wird. Diese geringe Frequenzauflösung läßt eine Messkurve zwar glatt erscheinen, verfälscht aber das Messergebnis gewaltig.

Das vom Messtechniker gewählte kurze Zeitfenster zeigt einen glatten Frequenzgang, der angeblich durch die Ausblendung der nach kurzer Zeit auftretenden Raumreflexionen entsteht. In Wahrheit wird der schöne Frequenzgang fast nur durch die mangelhafte Frequenzauflösung erreicht. Diese Verfälschung der Messung wird beim ATB durch eine andere Messmethode vermieden. Bei der FFT-Messung des ATB´s werden auch Zeitfenster gesetzt und die Raumreflexionen werden ausgeblendet. Um die Falschmessung durch kurze Zeitfenster zu vermeiden, wird nur der Anfang des Zeitfensters vom Anwender eingestellt. Die Länge des Fensters wird vom Messprogramm so gewählt, dass die Messung immer richtig ist. Um die Raumreflexionen sogar besser als bei den vorher beschriebenen Verfahren mit einem Zeitfenster zu unterdrücken, wird der Frequenzbereich von 18Hz bis 24kHz in 4 Bereiche unterteilt. Jeder Teilbereich erhält ein eigenes Zeitfenster, das dem Frequenzbereich angepasst wird. So wird für hohe Frequenzen ein sehr kurzes Fenster, für mittlere Frequenzen ein längeres und für tiefe ein langes Fenster gewählt. Für die Messung ab 300Hz besteht so eine Frequenzauflösung von 6Hz gegenüber 300Hz bei der Messung mit kurzem Zeitfenster. Die höhere Auflösung enthält entschieden mehr Informationen, zeigt aber keine glatte Kurve. Durch Glätten kann die Kurve freundlicher dargestellt werden. Hierbei ist die Glättungsfunktion so ausgelegt, dass die Charakteristik der Kurve erhalten bleibt und die Frequenzgangkurve des Lautsprechers nicht verfälscht wird.