Verzerrungsmessungen mit Steps/Arta

[Chlang]

Hallo Kollegen

nachdem ich auch nach Studium der deutschen Anleitung zur Arta Programm-Familie nicht in der Lage war, plausible und reproduzierbare Verzerrungsmessungen von Lautsprechern zustande zu bringen und ich mir vorstellen kann, dass das nicht nur mir so geht, dachte ich, frag doch mal die versammelte Kompetenz im Forum…

Damit das ein bisschen strukturiert vor sich geht, habe ich vor, die folgenden Fragestellungen der Reihe nach anzusprechen, zu diskutieren und praktisch nachzuvollziehen:
1. Hardware
(Welche Hardware wird zwingend benötigt?)
2. Messaufbau
(Wie sieht ein funktioneller Messaufbau innerhalb eines typischen Wohnraums aus?)
3. Praktische Durchführung der Messung
(Wie bediene ich das Programm / die Programme, welche Einstellungen und Messbedingungen sind sinnvoll?)
4. Interpretation der Ergebnisse
(Wann sind Messergebnisse plausibel aus und was sagen diese aus?)

Ich zähle auf rege Unterstützung der Messprofis unter uns, aber ebenso hoffe ich auf die Fragen und Anmerkungen der Newbies, denn je mehr Fragen gleich abgeklärt werden können, um so sicherer führt dieser Thread dazu, auch Anfängern das Messen der Verzerrungen von Lautsprechern zu ermöglichen.

Habt ihr Interesse, habe ich etwas nicht berücksichtigt, was unbedingt angesprochen werden sollte und macht das alles Sinn? Wir werden sehen…

Grüße
Chlang

[ferryman]

Hallo Chlang,

Ich hab Verzerrungsmessungen nie systematisch durchgeführt, wie etwa zur beurteilung der Qualität eines Treibers.

Also hab ich nicht quantitativ, sondern qualitativ gemessen - z.B. ob der Klirrfaktor eines Hochtöners bei zu tiefer Trennung sprunghaft ansteigt, wie pegelabhängig die Sache ist etc...

Absolute Klirrmessungen interessieren mich noch nicht wirklich. Der Aufwand dazu ist ungleich höher (genaue Pegelkalibrierung, Raumklirr, Klirr der Messkette...).

Viele Grüße,
Julian

[Chlang]

Absolute Klirrmessungen interessieren mich noch nicht wirklich. Der Aufwand dazu ist ungleich höher (genaue Pegelkalibrierung, Raumklirr, Klirr der Messkette...).

Hallo Julian,

stimmt schon, dass man mit qualitativen Messungen viel erreichen kann. Aber ICH hatte bei meinen "Messungen" das Problem, dass da zwar Kurven raus kamen, die sich je nach Messbedingungen auch änderten, aber wirklich plausibel schien mir das nicht, was ich da gemessen hatte.
Daher fühle ich mich auch bei der Interpretation qualitativer Messungen erst sicher, wenn ich diese mit Messungen von unabhängiger Seite vergleichen kann. Und dazu müssen aus meiner Sicht die Rahmenbedingungen stimmen. Das will ich versuchen, hier abzuklären...


HARDWARE

Versuchen wir mal damit anzufangen, mit was ich es als unbedarfter User probiert habe:

Software: Steps (Version 1.5.0 und zum gegentesten auch Arta: Messung von harmonischen Verzerrungen mit Gleitsinus)
Rechner: Netbook
Soundkarte: M-Audio USB Transit
Verstärker: Noname mit so um die 100 Watt Sinusleistung
Messmikro: Eigenbau mit Panasonic-Kapsel MCE 2000

Anschluss:
* Ausgang Soundkarte zum Eingang Verstärker.
* Ausgang Verstärker zum Eingang der Box.
* Messmikro ohne Vorverstärker direkt an Soundkarte angeschlossen (mit Vorverstärker (40 dB Verstärkung fest) war der Eingang der Soundkarte beim gewählten Messabständen (15 bis 50 cm) und Pegel (2,83 V Ausgangsspannung am Amp) stets übersteuert).
* Einkanalmessung sowohl in Steps als auch in Arta

Plausibilitätstest: Sowohl mit Arta als auch mit Steps ließen sich Frequenzgangmessungen durchführen, die sich im Wesentlichen nur durch den Pegel von kalibrierten 2-Kanalmessungen in Arta unterschieden.:ok:

Reicht diese Ausgangskonfiguration oder steckt da schon irgendwo ein prinzipieller Fehler?:dont_know:

Grüße
Chlang

[AC-SB]

moin,

kleines Detail, was einem aber gerne die Klirrmessungen verhagelt:
Viele Messmicros (gerade auf MCE200-Basis) vertragen "nur" einen
Eingangspegel von 120 db.
Nun geht man gerade bei Klirrmessungen gerne ins Nahfeld, damit bei Gleitsinus oder einzelnen Sinussignalen der raum nicht reinspuckt. Bei 6 cm ist dann auch schon langsam das Ende der Fahnenstange für das Mic erreicht.
Bei 90 dB in 1 Meter ist dann die Übersteuerungsgrenze des Mics schnell erreicht und man misst eine Kombination aus LS- und Microklirr.

Abhilfe: Besseres Mic oder genügend Abstand (mit 10 cm bei 90 db sollte man bei den meisten Mics auf der sicheren Seite sein).

Michael

[holly65]

Hallo Chlang,

grundsätzlich habe ich genau die gleiche Messkette wie du.
Statt Laptop halt Big Tower PC.

Bisher habe ich in den seltenen Fällen wo ich Klirr gemessen habe mit gestepptem Sinus gemessen.
Und wie Julian eher die "Qualität".

Problem hier ist das es schlicht zu laut wird und ich Stress mit den Nachbarn bekomme.
Daher sehr selten gemessen und entsprechend keine Ahnung.
Also bei Klirr bin ich ebenfalls noch "Newbie" und die Erklärungen der Profis hier interessieren mich ebenfalls brennend.

Meine Vermutung geht dahin das man für's Mik zumindest noch eine Pegelkalibrierung benötigt.
Zweikanalig sollte wohl ebenfalls sein.

grüsse

Karsten

[F.A.Bi.A.N.]

@ chlang:


schildere doch bitte genauer, wie dein problem aussieht. du schreibst, die werte seien nicht plausibel.
das ist eine recht frei interpretierbare beschreibung. sind die werte generell zu hoch/ zu niedrig? bitte genauer, am besten mit screenshots.

potentielle fehlerquellen sehe ich in dem billig-mikrofon (vor allem in verbindung mit geringen messabständen) und der umgehung des scheinbar "gewohnten" preamps dafür.

gruß,
fabian

[Christoph Gebhard]

Hallo,

ich messe zwar mit CLIO, kann aber schon mal zwei potentielle Fehlerquellen erwähnen:

1. Zu großer Abstand, 30-50cm sind meist optimal, bei größerem Abstand steigt der "Raumklirr".

2. Messungen gesteppt mit möglichst höher Auflösung durchführen, wenn du Kurven zu "zappelig" sind mit 1/6 Okt smoothen.

Gruß, Christoph

[Chlang]

Danke Kollegen, für die Anregungen und das Interesse!

schildere doch bitte genauer, wie dein problem aussieht. du schreibst, die werte seien nicht plausibel.
das ist eine recht frei interpretierbare beschreibung. sind die werte generell zu hoch/ zu niedrig? bitte genauer, am besten mit screenshots.
potentielle fehlerquellen sehe ich in dem billig-mikrofon (vor allem in verbindung mit geringen messabständen) und der umgehung des scheinbar "gewohnten" preamps dafür.

Hallo Fabian,

ich antworte dir mal stellvertretend. Screenshots und das konkrete Problem wollte ich eigentlich so lange ausklammern, bis die Mindestanforderungen an die Hardware geklärt sind. Anscheinend lässt sich das nicht so ganz durchhalten...

Zunächst möchte ich nochmal festhalten, dass die o.g. Hardware (auch ohne Mikrofonverstärker) sinnvolle Frequenzgangkurven misst und auch der Eingang der Soundkarte nicht übersteuert wird.

Dann zeige ich mal, was ich an einem B 200 mit Entzerrung der Solo 100 (knapp unter 90 dB an 2,83 Volt in 1m Entfernung) in einem TML-Gehäuse eingebaut gemessen habe.

   
Verzerrungsmessung mit Steps (Frequenzgang und absolute Pegel)

   
Verzerrungsmessung mit Steps (prozentuale Anzeige der Verzerrungen)

   
Verzerrungsmessungen mit Arta absolut (mit Gleitsinus)

Was ich hier sehe:

1. Die Frequenzgänge der Arta und der Steps-Messungen passen gut zusammen und entsprechen auch dem, was ich bei der "normalen" Arta-Messung erhalte.

2. Es gibt extrem hohen K2 in beiden Messungen, der vom Verauf her im Wesentlichen dem Frequenzgang des Chassis entspricht, dies gilt sowohl für die Arta wie auch für die Steps Messung.

3. Die höheren Verzerrungswerte haben in Arta und Steps nichts mehr mit einander zu tun, zeigen nicht mal die gleiche Tendenz.

4. Zieht man "amtliche" Verzerrungsmessungen für die Solo 100 (oder auch für den B200) als Vergleich heran, werden die dort gemessenen Charakteristika in meinen Messungen nicht deutlich.


Nummer 2 könnte schon darauf hindeuten, dass das Mikro übersteuert ist (macht das dann vorallem K2 und dann noch in Abhängigkeit vom Pegel?). Das könnte dann auch die nicht übereinstimmenden Werte der höheren Verzerrungsprodukte erkläeren.
Was dem aber aus meiner Sicht ein bisschen widerspricht, sind die passenden Frequenzgangkurven, die bei den Messungen quasi als Abfallprodukt herauskommen. Zudem frage ich mich, ob das Mikro bei dem produzierten Pegel (keine 90 dB/m bei 2,83 V, wobei die Messung im Abstand von 20 cm durchgeführt wurde) überhaupt übersteuert wird.

Habt ihr eine Erklärung dafür? Wie kann ich Licht ins Dunkel bringen? :dont_know:

Grüße
Chlang

[schrottie]

Dass bei Messungen des Verzerrungsverhaltens des Treibers von Klang + Ton, Hobby Hifi, oder HSB andere Verläufe entstehen, als bei Deiner Solo kann auch maßgeblich an dem Korrekturnetzwerk liegen. Wenn müsste man eine Messung des "nackten" Chassis deinerseits heranziehen, um zu vergleichen.

[F.A.Bi.A.N.]

hallo,

hast du eventuell bei zu geringem pegel gemessen? als guten startwert, um das rauschen der signalkette und eventuelle hintergrundgeräusche zu übertönen, sind 90...100db in 1m sicherlich ein guter startwert.
dass die verläufe von steps und arta mit der farina-methode nicht zusammenpassen ist schon etwas merkwürdig und deutet für mich auf ein methodisches problem hin (ich erziele damit deckungsgleiche ergebnisse, verwende aber praktisch nur noch die farina-methode weil´s einfach deutlich schneller geht).

deine letzte frage, wo dir unsicher bist, ob das mikrofon übersteuert oder nicht, finde ich etwas verwirrend.
das solltest du nun wirklich schon genau wissen. im zweifelsfall führe messungen in (sehr) geringem abstand durch und erhöhe langsam den pegel, bis du den kritischen pegelbereich herausgefunden hast, in dem das mikrofon "dicht macht".
dazu würde ich in 5cm abstand messen. das lässt einerseits raumeinflüsse ziemlich außen vor, zudem ist der schalldruckpegel im nahfeld vor dem chassis ist so hoch, dass die nichtlinearen verzerrungen des chassis selbst keine allzu große rolle spielen.
zudem kann man den pegel bequem auf 1m umrechnen.

[Chlang]

Hallo Fabian,

erhöhe langsam den pegel, bis du den kritischen pegelbereich herausgefunden hast, in dem das mikrofon "dicht macht".

Woran lässt sich das dann in den Messergebnissen fest machen?

zudem kann man den pegel bequem auf 1m umrechnen.

Wäre sicher hilfreich zu wissen, wo man sich in welchem Abstand mit dem Pegel bewegt. Leider habe ich da im Moment wieder mal keine Ahnung :o
Hast du eine Formel griffbereit oder kannst du mir sagen, wo ich's verständlich aufbereitet finde? :danke:
Und, wenn's nicht zu unverschämt wäre: Das Ganze auch noch als Formel in Abhängigkeit der Eingangsspannung. Also in etwa so als Textaufgabe: Bei 2,83 V macht das Chassis in 1 m 90 dB. Wieviel Eingangsspannung brauche ich für 95 dB?

Schon mal Danke und

Grüße
Chlang

[holly65]

Leute Leute..........

Damit das ein bisschen strukturiert vor sich geht, habe ich vor, die folgenden Fragestellungen der Reihe nach anzusprechen, zu diskutieren und praktisch nachzuvollziehen:
1. Hardware
(Welche Hardware wird zwingend benötigt?)
2. Messaufbau
(Wie sieht ein funktioneller Messaufbau innerhalb eines typischen Wohnraums aus?)
3. Praktische Durchführung der Messung
(Wie bediene ich das Programm / die Programme, welche Einstellungen und Messbedingungen sind sinnvoll?)
4. Interpretation der Ergebnisse
(Wann sind Messergebnisse plausibel aus und was sagen diese aus?)

Ich habe den Eindruck das hier das Pferd (wie so oft) mal wieder von hinten aufgezäumt wird.

Warum können nicht erst, wie von Chlang erbeten, die Basics geklärt werden bevor man in die Messungen einsteigt ???

So ist das für "Newbies" überhaupt nicht hilfreich !

grüsse

Karsten

[F.A.Bi.A.N.]

Hast du eine Formel griffbereit oder kannst du mir sagen, wo ich's verständlich aufbereitet finde? :danke:

ich würde dir zunächst das deutsche ARTA-handbuch von heinrich empfehlen - das scheint dir wohl noch nicht bekannt zu sein?
die vollständige lektüre macht durchaus sinn... ;-)

[F.A.Bi.A.N.]

Und, wenn's nicht zu unverschämt wäre: Das Ganze auch noch als Formel in Abhängigkeit der Eingangsspannung. Also in etwa so als Textaufgabe: Bei 2,83 V macht das Chassis in 1 m 90 dB. Wieviel Eingangsspannung brauche ich für 95 dB?

also bitte...
1W = 0,00dB
2W = 3,00dB
4W = 6,00dB
8W = 9,00dB

usw.

[DemonCleaner]

also ich bekomme zumindest in arta qualitativ recht pasabele klirrwerte hin, allerdings hat mein AI auch einen mirkovorverstärker. möglicherweise liegt da der hund begraben?

in steps herrscht bei mir allerdings das reinste chaos. selbst bei den akustischen messungen sind die alpen reinstes fllachland gegen den resultierenden frequenzschrieb. sicherlich irgendein einstellungsproblem... weiss da jemand rat?

[eltipo]

weiss da jemand rat?

stell mal die Glättung auf 1/3 Oct.

[DemonCleaner]

naja auch ungeglättet dürfte die schwankbreite ja nicht größer sein als bei ner ungemittelten spektralanalyse in arta.

aber wie gesagt ich hab mich mit steps noch überhaupt nicht auseinandergesetzt. heisst wohl mal wieder handbuch blättern...

[eltipo]

machen und wundern....

[F.A.Bi.A.N.]

in steps herrscht bei mir allerdings das reinste chaos. selbst bei den akustischen messungen sind die alpen reinstes fllachland gegen den resultierenden frequenzschrieb. sicherlich irgendein einstellungsproblem... weiss da jemand rat?

wahrscheinlich hast du in STEPS unter setup --> measurements nicht die passende einstellung gewählt. standardmäßig ist die zweikanalige messung voreingestellt.

[Matthias]

Hallo,

wer möchte, kann den ARTA-Ringversuch mit dem FRS8 und einer kleinen Schallwand nachstellen. Da kann man einiges über die eigene Messkette lernen, ohne daß man gleich in den finanziellen Ruin getrieben wird. Die Messbedingungen sind exakt definiert, sodaß man sich an den "amtlichen" Messketten messen kann.

Thread im Visaton-Forum (die Auswertung ist irgendwo am Ende des Threads):
http://www.visaton.de/vb/showthread.php?...ingversuch

Ich sehe grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
- entweder man kauft sich amtliches Messzeugs und braucht sich in Folge keine Gedanken mehr über Kleinigkeiten wie Grenzschalldruckpegel oder Frequenzgangkorrektur zu machen
- oder man lernt die Grenzen der eigenen Messkette kennen.

Bei letzterem hilft der o.g. Ringversuch. Auch sehr interessant sind Versuche mit einer kleinen Druckkammer, z.B. um den Grenzschalldruck des Mikros zu ermitteln: http://www.fesb.hr/~mateljan/arta/AppNotes/AP5_MikroMessKammer-Rev03Ger.pdf


Grüße
Matthias