Erste Schritte in ARTA zur Akustikmessung

[Rainer_Zufall]

Hi Dirk. Die Messdaten von dem Sub liegen mir schon vor. Hatte den an einem schönen, ruhigen Sonntag Nachmittag draußen im Freien gemessen. Die Messergebnisse scheinen auch ganz gut mit denen von Stoneeh übereinzustimmen, der einen ganz ähnlichen Lautsprecher hat. Zumindest der Frequenzgang qualitativ, Phase und Pegel weichen ab.
Mein Problem ist einerseits die Bedienung von ARTA und andererseits fehlt es mir zum Thema Akustikmessung an Grundlagen um das was ich da mache auch richtig zu verstehen.

@stoneeh: Es hat funktioniert. Hatte wohl überlesen das man den Cursor beibehalten muss. Und damit glaube ich dann auch verstanden zu haben, warum das Group Delay insgesamt so hoch war: ARTA wusste einfach nicht wann das Signal angefangen hat und hat die Leerzeit vorher mit dargestellt. Kommt das hin?
Kann ARTA das auch irgendwie automatisch erkennen? Ich kann den Anfang vom Impuls ja nie so genau von hand bestimmen. Oder sind kleinere Abweichungen egal?
Und warum wird das GroupDelay manchmal negativ? Heißt das dann nicht dass das Signal am Messmikro ankommt bevor es losgeschickt wurde (was natürlich Unsinn ist)?


Impuls mit Cursor und bereits bestimmtem Delay


Frequenzgang und Phase mit Cursor + Delay


Group Delay ohne (blau) und mit (schwarz) Cursor + Delay

[stoneeh]

Gut schaut's jetzt aus.

Korrekt, die GLZ war um die ~10ms "Leerzeit" vor dem IR erhöht; man muss mit dem Cursor den zeitlichen Bezugspunkt manuell korrekt setzen. Nein, ARTA kann das nicht automatisch - kann's aber auch nicht können, weil spätestens die Messdistanz (1m Abstand = ~3ms Laufzeit) ist dem Programm prinzipbedingt unbekannt.

Die GLZ wird generell regelmässig missverstanden - in diesem Test auf der letzten Seite in der Randnotiz links wird kurz und prägnant erklärt was Sache ist.
GLZ kann negativ sein - hier hat jemand die Hintergründe erklärt. Und hier eine Simu meinerseits unserer Subs, die ebenfalls eine teils negative GLZ zeigt:



Buch lesen bzw. generell (vermeintliches) lernen am Papier, abseits der Praxis, seh ich sehr kritisch. Was alle die ich kenne die wirklich messen können gemein haben ist dass sie sehr viel Praxiserfahrung haben. Und was alle die ich kenne die viel Buchwissen und/oder eine einschlägige Fachausbildung, aber keine Praxiserfahrung haben, ist dass sie nicht wirklich messen können. Die Schlussfolgerung ist ganz klar, und erlebe ich auch bei mir selbst so, dass man in der Praxis, "am Holz", lernen muss.

Klar braucht's aber ein gewisses Mindestmass an theoretischem Background, um viele Zusammenhänge nachvollziehen zu können. Ich find zB die ARTA Lektüre ist eine gute Kombination aus Theorie und Anleitung für die Anwendung in der Praxis. Das Thema Phase wird übrigens im ARTA Handbuch Punkt 6.1.1 und 6.1.2 behandelt.

[Rainer_Zufall]

Hallo zusammen, ich habe eine Frage zur Visualisierung von Messergebnissen. Vor Allem zum Zerfallspektrum.

Es gibt in ARTA "Burst Decay" (BD) und "Cumulative Spectral Decay" (CSD). Beide zeigen den Frequenzgang über die Zeit, sehen aber unterschiedlich aus. Was genau zeigen diese beiden Auswertungen?
Kann ich das Cumulative Spectral Decay so verstehen, das der Frequenzgang ausgeblendet ist und nur der Anteil vom Nachhall angezeigt wird?
Falls ja, wie kann es sein das beispielsweise die Gruppenlaufzeit bei über 30 ms ist, der Nachhall aber nur bis 1,23 ms geht. Wird hier nur der Nachhall ab der (verzögerten) Schallwiedergabe angezeigt?

Hier ein Beispiel aus der Praxis.

[Sepp]

Von "Nachhall" würde ich eher bei einem Raum reden.
Was die beiden Diagramme zeigen ist das Ausschwing Verhalten des Chassis nach einer Anregung,
d.h. wie schnell sie wieder zur Ruhe kommen.
CSD zeigt das Ausschwingen auf der Zeitachse
BD in Schwingungen.

Laut Kirchner kann man bei BD zwischen Reflexionen / Resonanzen unterscheiden, Seite 77
https://www.monacor.dk/import/media/...EC-deutsch.pdf

Ob da ARTA mit ähnlichen Signalen arbeitet ..... ?

[ansch]

Das Zerfallsspektrum (CSD) wird über ein über die Impulsantwort zeitlich verschobenes FFT-Fenster berechnet. Da das Gate-ende fix ist, verkürzt sich die FFT-Länge und die untere Grenzfrequenz der Auswertung steigt an.
Pro Zeitabschnitt der Auswertung erhälst Du den Frequenzgang für die jeweilige Zeitinstanz - abgebildet wird der Amplitudenfrequenzgang.

Wenn Dein Auswertefenster auf eine reflexionsfreie Messung gegated ist, erhälst Du eine Aussage über das zeitliche Verhalten des Messobjektes mit Angabe absoluter Zeiten. Also wie viel Zeit vergeht, bis der Pegel um x-dB gefallen ist.
Ein schwingungsfähiges System benötigt nach Anregung ja einige Zeit um die Energie wieder loszuwerden. Wie lange, hängt von der Frequenz ab.
Praktisch kann man so schön sehen, wo Resonanzen im System vorliegen.

Die Burst-Decay-Auswertung ist im Prinzip identisch, nur dass der zeitliche Verlauf nicht absolut, sondern bezogen auf die Periodendauer der jeweiligen Frequenz erfolgt. Damit ist eine einfachere Einordnung zur Kritikalität der betreffenden Resonanzen möglich.

Bei beiden Auswertungen siehst Du am Anfang (t=0) den Amplitudenfrequenzgang.

Der Unterschied zur Gruppenlaufzeit ist, dass die GLZ die negative zeitliche Ableitung nach der Frequenz ist - also, wie ändert sich die Phase über die Frequenz. In der Phaseninformation steckt zwar auch das Zeitverhalten, aber eben nur für den Zeitpunkt t=0. Das Auffinden von Resonanzen ist über die Zerfallsspektren einfacher.

Ich empfehle aber grundsätzlich sich mit den theoretischen Grundlagen (Signaltheorie) vertraut zu machen um besser zu verstehen, was man da macht. Hier können Bücher überaus hilfreich sein...

Edit: Fenster war nicht aktualisiert, Sepp war schneller...

[Rainer_Zufall]

Ah, danke. Was mir zum Verständnis gefehlt hat was die Unterscheidung Reale Zeit zu Periodendauer und das beide Darstellungsformen gleichwertig sind (beide zeigen zu t=0 den Amplitudenfrequenzgang).
Die Unterscheidung der Begriffe Nachhall und Ausschwingverhalten hat auch noch mal geholfen. Hatte ich zwar auch gemeint, aber jetzt ist mir die Unterscheidung noch mal bewusster.

@Sepp: Danke für den Link. Jetzt weiß ich auch endlich was diese "Fähnchen" im Diagramm sind. Durch moderne Messtechnik wird ja echt vieles vereinfacht und dem Laien zugänglich gemacht. Wenn auch, wie in meinem Fall, ohne all zu großes Hintergrundwissen darüber was da eigentlich passiert.

@ansch: Für die Hintergründe muss ich auf jeden Fall ein Buch lesen. Derzeit hangel ich mich mit am ARTA Handbuch entlang, versuche das was ich nicht verstehe im Internet zu finden und wenn ich alleine nicht weiter komme stelle ich eine Frage im Forum. Das hat bisher für ein paar praktische Messungen gereicht, aber man stößt doch recht schnell an seine Grenzen. Vor Allem wenn es um die Auswertung geht.
Signaltheorie ist nicht ohne. Das kommt ja immer wieder auf, habe vieles auch schon mehrfach gelesen. Aber da wirklich einen Einstieg zu finden finde ich schwer.

[ansch]

Ja, bitte nicht falsch verstehen, ist keinesfalls persönlich gemeint. Dein Vorgehen ist schon OK und das ARTA Handbuch ist nun wirklich hervorragend (@Ente: Danke). Ein Forum behandelt zwangsläufig Teilaspekte.
Hintergrundwissen ist aber allgemein anwendbar, nach dem Motto "Man kann nur mit dem Denken was man weiß".

Ein gutes Lehrbuch ist m.M.n. Oppenheim "Signale und Systeme". Ggf. kann aber auch Möser "Technische Akustik" hilfreich sein. Ist ja nur, falls wirklich Interesse besteht ein tieferes Verständnis zu entwickeln...

[Rainer_Zufall]

Habe ich jetzt auch absolut nicht als persönlichen Angriff wahrgenommen. Im Gegenteil, ich hatte das Thema hier und da schon mal angeschnitten. Aber wenn ich noch keinen praktischen Bezug zu einem Thema habe oder keinen praktischen Nutzen darin sehe, fällt es mir schwer mich für dafür zu begeistern. In der Praxis komme ich jetzt aber langsam voran und interessiere mich zunehmend für die Hintergründe.
Das ARTA Handbuch finde ich auch sehr gut für den Anfang. Natürlich nicht allumfassend, aber ein guter Einstieg. Darum danke für die Literaturtipps.
Als Literatur zum Thema Lautsprecherselbstbau wird ja das Buch von D'Apollito oft empfohlen. Das klingt auch sehr interessant.

[Sepp]

Die vorgeschlagene Bücher sind ja eher Theorie lastig, was sicher zum Verständnis hilft

Wenn man das eher Praktisch angehen möchte könnte man auch die Foto Story von Kircher mal durchgehen :
https://kirchner-elektronik.de/fotostory/
Das da gezeigte lässt sich auch mit anderen Mess Systemen nachvollziehen.

Das von dir angesprochene Buch würde ich auch empfehlen.
Ist leider nur noch auf Englisch bezahlbar, gebrauchte deutsche Ausgabe des Elektor Verlags werden mittlerweile deutlich über 100 € gehandelt
https://www.amazon.de/Testing-Loudsp...h+D%27Appolito

[Rainer_Zufall]

Fotostory. Wie in Jugendmagazinen der 90er :-)
Aber sehr interessant, danke für den Tipp.

Der Preis ist schon der Hammer. Wenn man den mit den sonstigen Kosten ins Verhältnis setzt, relativiert es sich wieder. Trotzdem wow.