lautstärke messen

[derwecker]

hallo zusammen,
wie pegelt ihr denn eure soundkarten ein, um die richtigen db werte zu erhalten.
ich habe eine tascam us 144 und ein messmikro von behringer ecm 8000,
da ich am verstärker und an der soundkarte die lautstärke bzw. die empfindlichkeit regeln kann, fehlt mir zum erreichen eines richtwertes ja ein referenzsignal, wie macht ihr das.
habt ihr noch zusätzliche ein schallpegelmessgerät oder eine fest definierte
schallquelle??

dieter

[HiFi-Selbstbau]

Hi Dieter,

zunächst muss ein Signal mit bekannten mV auf die Soundkarte gegeben werden -> dadurch kann die Soundkarte einem digitalen Wert eine analoge Spannung zuordnen.

Die Kombi Tascam US-144 und BEHRINGER ECM-8000 MUSS immer in derselben bzw. in reproduzierbaren Stellungen betrieben werden. Nur da gibt es eine bekannte Empfindlichkeit in mV/Pa. Dadurch kann man von den mV auf den Schalldruck schließen.

Die Lautstärke des Amps stellst Du mit einem Sinussignal ein, z.B. auf 2.83V. Bei anderen Spannungen must Du ggf. umrechnen

Dann musst Du nur noch die Entfernung berücksichtigen, wenn Du das Ergebnis in dB/2.83V/m haben willst

Gruß Pico

[CHX]

Hi Dieter,

Bist Du mit der kalibrierten Messung des Schalldruckes (Schalldruck bei 2,83 V/1m)
mit der TASCAM US-144 weitergekommen?

Ich habe ebenfalls die TASCAM US-144 Soundkarte.

Zunächst:
Welche Software verwendest Du?
Ich gehe mal von ARTA aus.

Welchen Messaufbau verwendest Du bei den Messungen?
Im ARTA Handbuch (ARTA-HB-D2.1.pdf) im Kapitel 2 sind unterschiedliche Messaufbauten dargestellt.
Ist es der Semi-Zweikanal-Messaufbau oder der Zweikanal-Messaufbau?

Neben dem Spannungsteilerverhältnis (Vorwiderstände) beim Zweikanal-Messaufbau bzw.
dem Verstärkungsfaktor (des Leistungsverstärkers) beim Semi-Zweikanal-Messaufbau
muss ja noch der Verstärkungsfaktor des Internen Mikrofonverstärkers bekannt sein.

Die Frage ist nun, wie kann ich den Verstärkungsfaktor des internen
Mikrofonvorverstärkers der TASCAM US-144 Soundkarte ermitteln.

Eine Hardwarelösung wie die ARTA-Messbox existiert für die TASCAM US-144 Soundkarte
(mit integriertem Mikrofonvorverstärker) wohl immer noch nicht, oder?

Grüße

Christoph

[derwecker]

hallo christoph,
ich bin auch noch nicht weiter gekommen.
liegt aber eher daran das ich nicht so zielstrebig mit der
messmaterie umgehe.
dieter

[CHX]

Hi Dieter,

Sorry, wenn ich Dir auf den Wecker gehe, aber möchtest Du
gerne mit ARTA messen?
Wenn ja, dann würde ich die Moderatoren bitten diesen nicht ganz
uninteressanten Thread in den ARTA Bereich zu verschieben.

Grüße

Christoph

[derwecker]

hi chris,
ja will ich, habe heute meine artaboxplatine bekommen,
jetzt werde ich mir die box bauen, und dann nochmal einen versuch starten in die materie zu kommen

dieter

[CHX]

Hi Dieter,

wenn Du den Mikrofonverstärker des US-144 verwenden möchtest,
dann ist es wohl besser das Mikrofon direkt mit der Soundkarte zu verbinden.
Ein Umweg über die ARTA-Box ist wohl nicht notwendig.

Der Verstärker, Lautsprecher, Soundkartenausgang und der rechte Soundkarteneingang
können natürlich weiterhin mit der ARTA-Box verbunden werden.

Nach wie vor bleibt dann die Frage offen, wie ermittele ich den Verstärkungsfaktor
des internen Mikrofonverstärkers.

Grüße

Christoph

[CHX]

Die Kombi Tascam US-144 und BEHRINGER ECM-8000 MUSS immer in derselben bzw. in reproduzierbaren Stellungen betrieben werden. Nur da gibt es eine bekannte Empfindlichkeit in mV/Pa. Dadurch kann man von den mV auf den Schalldruck schließen.

Hi Pico,

Kannst Du das genauer erläutern?
Was meinst Du mit reproduzierbaren Stellung?

Grüße

Christoph

[HiFi-Selbstbau]

Hi CHX,

sorry, das habe ich übersehen (ich bin hier nicht so oft, wir haben ja ein eigenes Forum).

Mal angenommen der zu messende Schalldruck beträgt 94 dB. Das wären dann 1 Pascal [Pa].

Das Mikro (+ VV) macht daraus (JE NACH STELLUNG DES VV) z.B. 100 mV, hat also eine Empfindlichkeit von 100 mV/Pa.

Wenn Deine Soundkarte weiß, wann sie voll ausgesteuert ist (100% Amplitude z.B. bei 1000 mV) und die Empfindlichkeit kennt (100 mV/Pa), dann kann sie ein Eingangssignal von 200 mV als 2 Pa = 100 dB anzeigen (bei Schwierigkeiten mit der dB-REchung empfehle ich Mit dem dB auf du und du).

Aber bei welcher Ausgangspannung des Verstärkers. Dazu muss die Soundkarte 2 Werte kennen:
1. wie viel mV werden bei LineOut erzeugt bei 100% Vollaussteuerung? (z.B. 1000 mV)
2. welchen Verstärkungsfaktor hat der Verstärker? Der macht - in einer bestimmten Einstellung des Lautstärkereglers - aus 1000 mV z.B. 2000 mV

So, jetzt weiß die Soundkarte, dass sie gerade 500 mV rausgibt. Dann weiß sie, dass der Verstärker daraus 1000 mV macht. Am Mikro kommen z.B. 50 mV an, das sind 88 dB. WENN der Verstärker 2830 mV gemacht HÄTTE, wären es 97 dB gewesen.

Allerdings hast Du nicht in 1m gemessen, sondern in 50 cm, daher musst Du wieder 6 dB abziehen. Bleiben also 91 dB/2.83V/m.

Ja, ja, ist schwierig. Und leider von der Stellung des Mic-VV und des Verstärkers abhängig. Daher LIEBEN wir den MPA-102 so, da der reproduzierbare Verstärkungseinstellungen hat - im Gegensatz zu einer TASCAM US-144.

Gruß Pico

[CHX]

Hi Pico,

vielen Dank für Deine Antwort.

So wie es aussieht hast Du lediglich die Einkanalmessung beschrieben.
Oder ich habe es nicht ganz verstanden?

Bei der Zweikanalmessung, die ja viel wichtiger ist, ist
völlig unerheblich welche Spannung die Soundkarte am Line-Out ausgibt oder
wie hoch der Verstärkungsfaktor des Leistungsverstärkers ist.
Und das ist ja das Tückische.

Das durch den Leistungsverstärkter bewertete Ausgangssignal der Soundkarte liegt ja
bei einer Zweikanalmessung sowohl am linken als auch am rechten Eingangskanal der
Soundkarte.


Für die Messung des Schalldruckverlaufes wertet ARTA die Signale, die
am Eingang des linken und des rechten Kanals der Soundkarte anliegen:

Schalldruck = Signal am linken Eingangskanal / Signal am rechten Eingangskanal

Man muss nun dafür sorgen, dass lediglich die Information zum Schalldruck übrig bleibt.

1. Wie oben bereits erwähnt sind das Ausgangssignal und die Leistungsverstärker
Übertragungsfunktion bereits >>herausdividiert<<.

2. Das Mikrofon ist kalibriert (Empfindlichkeit und Frequenzgang
sind in ARTA an den entsprechenden Stellen eingetragen).

3. Zu ermitteln ist – wie Du bereits geschrieben hast – die Empfindlichkeit des
linken und des rechten Eingangskanals.
(Empfindlichkeit heißt hier: Bei welcher Spannung an den Eingängen wird
maximaler Aussteuerung erreicht.)
Diese Werte lassen sich mit dem ARTA Kalibriertool ermitteln.

Die Empfindlichkeit des linken Kanals der US-144 Soundkarte an dem das Mikrofon
angeschlossen ist, muss um einiges höher sein als die am rechten Kanal,
an dem ja der Leistungsverstärker direkt angeschlossen werden kann
(Hier ist natürlich Vorsicht geboten).

In der Praxis bedeutet das:
Das Mikrofon wird am linken MIC-IN Eingang angeschlossen.
Der linke Eingangsregler wird nach rechts gedreht (Richtung maximale Empfindlichkeit)
Das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers wird an den rechten LINE-IN
Eingang angeschlossen.

Laut Datenblatt wird der LINE-IN Eingang der US-144 erst bei ca. 7 V übersteuert.

Der Faktor dieser Anordnung berechnet sich also zu:

Eingang_Soundkarte_Faktor = Rmax / Lmax

Rmax = Spannung bei maximaler Aussteuerung am rechten Kanal
Lmax = Spannung bei maximaler Aussteuerung am linken Kanal

4. Wie bereits oben erwähnt merkt ARTA nichts davon welche Spannung
der Leistungsverstärker ausgibt.

Für kalibrierte Messungen, wird man die geforderten 2,83 V einstellen.
Diesen Wert muss man also auch noch berücksichtigen.

Der komplette Korrekturfaktor berechnet sich zu:

Korrekturfaktor = Eingang_Soundkarte_Faktor * 2,83 V

und ist in ARTA unter

Setup -> Audio Devices -> Ext. left preamp gain

einzutragen.



Was meinst Du dazu?

Viele Grüße

Christoph

[CHX]

Jeder der bei Messung verwendeten Komponenten, lässt sich als Block mit einer
Eingangs- und einem Ausgangsgröße beschreiben.

Es gilt allgemein:

Eingangsgröße * Übertragungsfunktion eines Blocks = Ausgangsgröße

Blöcke des linken und des rechten Kanals bei einer Zweikanalmessung mit der
TASCAM US-144 Soundkarte:



Blöcke:
SKaus: Soundkarte Ausgang
LV: Leistungsverstärker
LS: Lautsprecher
MIK: Mikrofon
SKLein: Soundkarte Eingang Linker Kanal
SKRein: Soundkarte Eingang Rechter Kanal

Signale:
Saus: binäres Ausgangssignal
Uein: Eingangsspannung am Leistungsverstärker
ULS: Eingangsspannung am Lautsprecher (bei kalibrierten Messungen 2,83 V)
PLS: Schalldruck des Lautsprechers (Diese Größe wird von ARTA dargestellt)
Umik: Spannung am Mikrofonausgang
SLein: binäres Eingangssignal Linker Kanal
SRein: binäres Eingangssignal Rechter Kanal


ARTA berechnet bei jeder Zweikanalmessung die folgende Größe:

MESS = SLein/SRein

Ein Hintereinanderschalten von Blöcken lässt sich mathematisch durch eine Multiplikation
der Blöcke beschreiben:

Es gilt also:

SLein = SKaus * LV * LS * MIK * SKLein * Saus
SRein = SKaus * LV * SKRein * Saus

Daraus folgt:

MESS = LS * MIK * (SKLein/SKRein)

Umgestellt nach dem Lautsprecherblock ergibt sich:

LS = (1/MIK) * (SKRein/SKLein) * MESS

ARTA stellt aber nur den Schalldruck dar:

PLS = MESS * ((1/MIK) * (SKRein/SKLein) * 2,83 V)

Um also den kalibrierten Schalldruck mit der TASCAM US-144 zu erhalten,
muss die ARTA Messung von

• Mikrofoneigenschaften
  
• dem Faktor am Soundkarteneingang
  
• dem Spannungswert von 2,83 V
  

bereinigt werden.

Viele Grüße

Christoph