Hin und wieder kommt die Frage, wie die Messungen in unserem Messraum entstehen. Hier also zuerst einmal Fotos von unserer Messbox, die ein Volumen von 500 Liter netto hat. Man kann sie drehen, um kleinere Chassis bis 20 cm Durchmesser auf der einen Seite (Abb. 1) und auf der anderen Seite die größeren Chassis messen zu können (Abb. 2).
Neben der schmalen Schallwand ist der Raum mit Noppenschaum ausgefüllt. Das Mikrofon hängt in einem Meter Abstand in einem Winkel von 45° senkrecht zur Schallwand, also genau in der Bezugsachse der Chassis.
Warum hat unsere Messbox 500 Liter? Das Volumen sollte groß sein, damit auch große Tieftöner durch das Volumen wenig beeinflusst werden. Die Zahl 500 ist willkürlich gewählt.
Abb. 1: Messbox schmale Seite
Breite: 25,5 cm; Höhe: 50 cm
Abb. 2: Messbox breite Seite
Breite: 52 cm; Höhe: 50 cm
Die DIN-Schallwand (Abb. 3) ist ein großes Brett mit Maßen, die in einer Norm festgelegt sind: 135 cm X 165 cm. Die Stelle, in der die Chassis eingesetzt werden, ist nicht in der Mitte, damit jeder Abstand zu den Kanten der Wand unterschiedlich ist (wegen Kantenreflexionen). Der Mittelpunkt der Lautsprecheröffnung ist von der schmalen Kante 60 cm und von der breiten 52,5 cm entfernt. Das Mikrofon hängt dann senkrecht in 1 m Abstand über dem Lautsprecher. Hauptsächlich messen wir dort Hochtöner, die wegen der breiten Abstrahlung besonders auf die Geometrie der (schmalen) Schallwand reagieren. Wir haben noch eine Rückwand und Seitenwände unter die DIN-Schallwand gebaut und so ein geschlossenes Volumen von ca. 200 l geschaffen, damit auch hinten offene Chassis gemessen werden können (wegen akustischem Kurzschluss). Auch Deckenlautsprecher werden immer in der DIN-Schallwand gemessen, da das ihrem Einsatzort eher entspricht.
Abb. 3: DIN-Schallwand 135 cm X 165 cm
Wie auf dem Foto (Abb. 4) zu sehen ist, stellen wir die HiFi-Boxen auch auf die DIN-Wand (hier noch ohne rückwärtiges Volumen, mit Noppenschaum abgedeckt). Die Platte hat dann nur die Funktion der festen Unterlage.
Abb. 4: Box im reflexionsarmen Messraum, lichte Maße ohne Keile: 7x7x7 m, Länge der Keile:105 cm
Es handelt sich um einen Vollraum, dass heißt, es gibt keinen festen Boden sondern unter dem schalldurchlässigen Gehnetz sind auch Keile angebracht.
Kleine Regalboxen wie die ARIA stellen wir auf einen Boxenfuß mit ca. 50 cm Höhe auf die DIN-Schallwand (wie in Abb. 4). Das Mikrofon wird dann in einem Abstand von 1 m in einer Höhe zwischen Tief-Mitteltöner und Hochtöner positioniert. Bei so kleinen Boxen wie die ARIA spielt es kaum eine Rolle, dass die BR-Öffnung hinten ist, da sich die Schallwellen noch fast kugelförmig ausbreiten. Das Gehäuse der Couplet ist allerdings so tief, dass bezogen auf den Mikrofonabstand von 1 m die BR-Öffnung auf der Rückwand wegen der größeren Entfernung zum Mikrofon im Freifeld weniger Pegel bringt als im Hörraum. Deswegen drehen wir die Box zur Seite, so dass sowohl der Tieftöner als auch die BR-Öffnung denselben Abstand zum Mikrofon haben (auch 1 m). In dieser Position wird bis ca. 80 Hz gemessen, oberhalb dann in normaler Mikrofonaufstellung. Beide Messungen werden dann zusammengesetzt. Dabei muss man darauf achten, dass die Pegel der beiden Kurven genau zusammenpassen.
Große Standboxen werden zuerst in 1 m Abstand gemessen (Mikro vor Hochtöner). Dann wird das Mikrofon in 3 m Abstand und 1 m Höhe aufgestellt. Der Pegelverlust wegen des größeren Abstands (ca. 10 dB) wird am Mikrofonverstärker so ausgeglichen, dass die beiden Kurven im oberen Mittel- und Hochtonbereich genau deckungsgleich sind. Dann haben wir eine Fernfeldmessung, die auf 1 m kalibriert ist. Die Fernfeldmessung ist deshalb nötig, weil bei mehreren Chassis, die relativ weit auseinander liegen, die Laufzeiten zum Mikrofon sonst zu stark abweichen würden.
In unserem Messraum kann oberhalb 70 Hz in jedem möglichen Abstand gemessen werden (bis max. 6 m von Ecke zu Ecke). Unterhalb 70 Hz machen sich die dann vorhandenen Raumresonanzen störend bemerkbar. In 1 m Abstand kann man noch bis 20 Hz messen und die leichte Welligkeit der Kurve ignorieren. Aber mit steigendem Abstand wird der Fehler immer größer. Deswegen messen wir große Boxen unterhalb 70 Hz in 1 m Abstand und montieren beide Kurven (1 m und 3 m). Bei BR-Boxen wird das Mikrofon wieder (wie oben beschrieben) genau zwischen den Tieftöner und die BR-Öffnung platziert.
Selbstverständlich erhält man auf diese Weise im Bass nicht den Frequenzgang, der sich im Hörraum ergibt. Jeder Hörraum hat mehr oder weniger (oder eher noch mehr) Raumresonanzen, die den Frequenzgang oft um +/-10 dB oder sogar noch mehr schwanken lassen. Wir können mit unserer Methode allerdings eine Vergleichbarkeit der Boxen untereinander herstellen.
Neben der schmalen Schallwand ist der Raum mit Noppenschaum ausgefüllt. Das Mikrofon hängt in einem Meter Abstand in einem Winkel von 45° senkrecht zur Schallwand, also genau in der Bezugsachse der Chassis.
Warum hat unsere Messbox 500 Liter? Das Volumen sollte groß sein, damit auch große Tieftöner durch das Volumen wenig beeinflusst werden. Die Zahl 500 ist willkürlich gewählt.
Abb. 1: Messbox schmale Seite
Breite: 25,5 cm; Höhe: 50 cm
Abb. 2: Messbox breite Seite
Breite: 52 cm; Höhe: 50 cm
Die DIN-Schallwand (Abb. 3) ist ein großes Brett mit Maßen, die in einer Norm festgelegt sind: 135 cm X 165 cm. Die Stelle, in der die Chassis eingesetzt werden, ist nicht in der Mitte, damit jeder Abstand zu den Kanten der Wand unterschiedlich ist (wegen Kantenreflexionen). Der Mittelpunkt der Lautsprecheröffnung ist von der schmalen Kante 60 cm und von der breiten 52,5 cm entfernt. Das Mikrofon hängt dann senkrecht in 1 m Abstand über dem Lautsprecher. Hauptsächlich messen wir dort Hochtöner, die wegen der breiten Abstrahlung besonders auf die Geometrie der (schmalen) Schallwand reagieren. Wir haben noch eine Rückwand und Seitenwände unter die DIN-Schallwand gebaut und so ein geschlossenes Volumen von ca. 200 l geschaffen, damit auch hinten offene Chassis gemessen werden können (wegen akustischem Kurzschluss). Auch Deckenlautsprecher werden immer in der DIN-Schallwand gemessen, da das ihrem Einsatzort eher entspricht.
Abb. 3: DIN-Schallwand 135 cm X 165 cm
Wie auf dem Foto (Abb. 4) zu sehen ist, stellen wir die HiFi-Boxen auch auf die DIN-Wand (hier noch ohne rückwärtiges Volumen, mit Noppenschaum abgedeckt). Die Platte hat dann nur die Funktion der festen Unterlage.
Abb. 4: Box im reflexionsarmen Messraum, lichte Maße ohne Keile: 7x7x7 m, Länge der Keile:105 cm
Es handelt sich um einen Vollraum, dass heißt, es gibt keinen festen Boden sondern unter dem schalldurchlässigen Gehnetz sind auch Keile angebracht.
Kleine Regalboxen wie die ARIA stellen wir auf einen Boxenfuß mit ca. 50 cm Höhe auf die DIN-Schallwand (wie in Abb. 4). Das Mikrofon wird dann in einem Abstand von 1 m in einer Höhe zwischen Tief-Mitteltöner und Hochtöner positioniert. Bei so kleinen Boxen wie die ARIA spielt es kaum eine Rolle, dass die BR-Öffnung hinten ist, da sich die Schallwellen noch fast kugelförmig ausbreiten. Das Gehäuse der Couplet ist allerdings so tief, dass bezogen auf den Mikrofonabstand von 1 m die BR-Öffnung auf der Rückwand wegen der größeren Entfernung zum Mikrofon im Freifeld weniger Pegel bringt als im Hörraum. Deswegen drehen wir die Box zur Seite, so dass sowohl der Tieftöner als auch die BR-Öffnung denselben Abstand zum Mikrofon haben (auch 1 m). In dieser Position wird bis ca. 80 Hz gemessen, oberhalb dann in normaler Mikrofonaufstellung. Beide Messungen werden dann zusammengesetzt. Dabei muss man darauf achten, dass die Pegel der beiden Kurven genau zusammenpassen.
Große Standboxen werden zuerst in 1 m Abstand gemessen (Mikro vor Hochtöner). Dann wird das Mikrofon in 3 m Abstand und 1 m Höhe aufgestellt. Der Pegelverlust wegen des größeren Abstands (ca. 10 dB) wird am Mikrofonverstärker so ausgeglichen, dass die beiden Kurven im oberen Mittel- und Hochtonbereich genau deckungsgleich sind. Dann haben wir eine Fernfeldmessung, die auf 1 m kalibriert ist. Die Fernfeldmessung ist deshalb nötig, weil bei mehreren Chassis, die relativ weit auseinander liegen, die Laufzeiten zum Mikrofon sonst zu stark abweichen würden.
In unserem Messraum kann oberhalb 70 Hz in jedem möglichen Abstand gemessen werden (bis max. 6 m von Ecke zu Ecke). Unterhalb 70 Hz machen sich die dann vorhandenen Raumresonanzen störend bemerkbar. In 1 m Abstand kann man noch bis 20 Hz messen und die leichte Welligkeit der Kurve ignorieren. Aber mit steigendem Abstand wird der Fehler immer größer. Deswegen messen wir große Boxen unterhalb 70 Hz in 1 m Abstand und montieren beide Kurven (1 m und 3 m). Bei BR-Boxen wird das Mikrofon wieder (wie oben beschrieben) genau zwischen den Tieftöner und die BR-Öffnung platziert.
Selbstverständlich erhält man auf diese Weise im Bass nicht den Frequenzgang, der sich im Hörraum ergibt. Jeder Hörraum hat mehr oder weniger (oder eher noch mehr) Raumresonanzen, die den Frequenzgang oft um +/-10 dB oder sogar noch mehr schwanken lassen. Wir können mit unserer Methode allerdings eine Vergleichbarkeit der Boxen untereinander herstellen.