Ermittlung Nahfeldpegel aus Normpegel (1Watt/1 Meter)

[SNT]

Hallo Jungs,

um abzuschätzen was das Mikrofon an einem eingebauten Chassis mit einem bestimmten gegebenen Nennpegel (z.B 90dB/Watt in 1 Meter Abstand) im tieffrequenten Nahfeld direkt vor der Membran für eine Schallddruckerhöhung (gegenüber 1 Meter Abstand) erfährt, habe ich mal über die Rayleigh-Formel (Excel sheet auf der STIC-Webseite) eine Berechnung (für den Halbraum) gemacht:



Damit würde man bei einem Lautsprecher mit Membranradius 0,05 (Meter) = 10cm Durchmesser und einem Schalldruck von 85dB/1Watt/1 Meter direkt vor dem Membran 32dB mehr an Schalldruck messen, also satte 117dB.

Bei einem Membrandurchmesser von 0,01Meter also 2cm Durchmesser würde das Mikrofon dagegen 46dB mehr messen, macht also satte 131dB

Könnte das in erster Näherung so stimmen?

Gruß von Sven

[ctrl]

Hi Sven,

vielleicht hilft der Rechner auf sengpielaudio.com weiter.

Gruß Armin

[ente]

Jupp, ARTA Handbuch Seite 85

Gruß
Heinrich

[SNT]

Dann wolln mer mal....manchmal finde ich den Wald vor lauter Bäume nicht...hätte auch einfach Bild 6.2.8 anschauen können. Vielen Dank Heinrich!

Nachtrag: Da liege ich wohl mit meiner 'schnellen' Berechnung über die Rayleigh-Formel ganz gut. Schon erstaunlich was da alles aus der Formel ableitbar ist. Interessant ist, dass das Ganze vom Chassisdurchmesser abhängt.

So in der Regel (normale Speakergröße) um die 35dB mehr im Nahfeld macht dann bei 90dB/1Meter/1Watt Abstand eine Mikrofonbelastung von sage und schreibe ca. 125dB. Da simmer bei Messungen mit ein bisschen Leistung schnell bei über 140dB und höher... hmmmm.

Blöd ist bloß, dass meine Elektretkapsel (zwar schon ausgerüstet mit Linkwitz-Patch) die hohen Hübe nur dann ausführen kann, wenn eine erhältnismäßig hohe Versorgungsspannung anliegt und da reichen eben wahrscheinlich keine 4V-DC. Ich brauche eine Kapsel mit geringerer Empfindlichkeit damit ich an 4V Versorgung richtig hohe Schalldrücke verarbeiten kann.

Gruß von Sven

[Herr_Mo]

Hi Sven,

So in der Regel (normale Speakergröße) um die 35dB mehr im Nahfeld macht dann bei 90dB/1Meter/1Watt Abstand eine Mikrofonbelastung von sage und schreibe ca. 125dB.

wer misst denn im Nahfeld mit vollem Pegel? Ich drehe da immer massiv runter - ARTA lässt -20dB zu.

Vielleicht verstehe ich auf die Schnelle das Problem nicht richtig. Welchen Zweck hat eine erhöhte Leistung bei Nahfeldmessungen? Muss man das wirklich schaltungstechnisch lösen, oder ist das der Bedienung des Anwenders überlassen?

VG

Moritz

[SNT]

Hallo Moritz,

ich denke, dass man bei Klirrmessungen generell erhebliche Mikrofonbelastungen hat. Misst man den Klirr mit Steps, so geht das nur im Nahfeld, da man ansonsten klirrende Schranktüren etc. mitmisst. Das Nahfeld ist schon mal an sich heftig und wenn man dann auch z.B noch den Nahfeldklirr bei einem 105dB/1m Speaker messen möchte (bei kleinen Leistungen klirrts eh nicht so und da will man halt wissen wies bei Leistung aussieht) dann sieht das Mik einen geradezu gigantischen Schalldruck. Ist auch klar, denn bei 1kHz und 100 Watt in einer PA Pappe bin ich garantiert über der Schmerzschwelle wenn ich mein Ohr auf die Membran lege.

Schön wärs daher wenn ich den Klirr in 1 Meter Messabstand messen könnte, aber da hab ich erhebliche Reflexionen und Schrankgeklapper. Gaten könnte eigentlich eine Lösung sein...aber in STEPS gaten?

Gruß von Sven

[Herr_Mo]

Ahh verstanden. Den klirr hatte ich nicht auf dem Schirm. Aber ja, dann wird es wohl wirklich mächtig laut am Mikro...

Gesendet von meinem XT1053 mit Tapatalk

[DemonCleaner]

joh 30-32db mehr im vergleich zur 1metermessung ist bei konuschassis heimhifiüblicher größen im nahfeld normal

[SNT]

Hallo Jungs,

eingentlich ist es ganz einfach erklärbar (so wie ich es mir jetzt slbe rplausibel mache) Ein kleiner Lautsprecher muss um den gleichen SPL in 1 Meter Abstand zu liefern natürlich einen höheren Hub haben. Damit messen wir beim kleinen Lautsprecher natürlich im Nahfeld vergleichweise erheblich höhere Schalldrücke.

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Interessant ist eine Berechnung von einfachen Mikrofonkapseln. Währnd die teuren Kapseln von Bruel&Kjaer Schalldrücke bis zu 184dB hoch verarbeiten können (je nach Kapsel) so haben wir bei der Verwendung von Standardkapseln generell ein Problem (Elektret mit eingebautem Fet) bei hohem Schalldruck wenn wir kleine Versorgungsspannungen um die 5V herum haben.

Selbst wenn man den internen Spannungsverstärker der Kapsel ala' Linkwitz deaktiviert (Gain=1), bekommen wir bereits ohne irgendeine weitere Vorverstärkung für die MW-61A einen maximalen Schalldruck von 126dBmax und für die WM-60AY immerhin 133dBmax für das volle Aussteuern einer Soundkarte mit 2Vpp - und zwar schon ohne einen zwischengeschalteten Vorverstärker.

Für extreme Lautstärken benötigen wir also Kapseln mit niedriger Empfindlichkeit oder mit hoher Spannunsgversorgung, damit die Kapsel überhaupt den Spannungshub bringen kann. Hohe Spannung ist in meinem Fall leider unpraktikabel (5V), wenn ich richtig Klirr bei hohem Schalldruck messen möchte brauche ich also eine geringe Empfindlichkeit.

Will man Klirrmessungen ala K&T machen, also bis ca 95dB/1Meter dann kämen wir mit den genannten Elektret-Kapseln mit LikwitzMod (Interner Gain=1) im Nahfeld wohl gerade so hin. Messungen wie in der HH (logarithmische Darstellung) kann ich vergessen. Unmöglich wird's dann ihmo mit dem Messen von Klirr an kleinen PA Lautprechern mit hohen Leistungen >10W : nur mit Bruel&Kjaer möglich.

Der maximale Schalldruck einer Einfachkapsel mit Linkwitzpatch liegt dann in etwa in der Größenordnung von einem 'guten' Messmikro (MM1, 128dB/1%/1kHz Klirr) - was nicht schlecht ist für ein Mik mit einfacher Kapsel und einfacher 5V Versorgung.

Natürlich muß ich noch sicherstellen dass nicht nur hohe Schalldrücke gemessen werden können, sondern auch der Kapselklirr dabei unter 1% liegt.

Ziel wäre es mit einer normalen Kapsel an 4V Versorgung und Linkwitzpatch Klirr bis 0,1% herunter bis zu ca. 130dB messen zu können. Da bin ich aber gespannt ob das geht.....ich hab da nicht so ein besonders gutes Gefühl...Außerdem brauche ich dann bei Freifeldmessungen extrem hohe Verstärkungsfaktoren im Mikvorverstärker, was wieder komplizierter wird. Am Ende wirds wohl ein Kompromiss werden.

Ich bin gespannt, ob man mit einer üblichen Elektretkapsel, dem Linkwitzpatch, 4V Versorgung eine HifI Box um die 0,1% Lautsprecherklirr bei 1 Watt Leistung überhaupt messen kann (also so ähnlicher Arbeitspunkt wie in der K&T) oder ob das Mik schon mehr klirrt. Selbt diese noch imho geringe Anforderung ist mit den übliche Messmikros in der 100€ Klasse nicht mehr machbar, die maximalen Schalldrücke (bei 3% Klirr !!) bewegen sich in der Größenordnung von 120-130dB. Selbst das UMIK-1 hat da schon mehr als 1% Klirr (immerhin...)- geht also auch nicht gut für aussagekräftige klirrmessungen an einer HiFi Box. Ich glaub nach diesen kurzen Überlegungen, dass man für Klirrmessungen generell schon eine Brule&Kjear Kapsel verwenden muß...aber sehn wir mal.

Gruß von Sven

[Violoncello]

Ich denke, die naheliegendste Lösung wäre prinzipiell, den Klirr nicht im Nahfeld zu messen, dann kommt man mit wesentlich weniger Schalldruck an der Kapsel aus. Dann müsste man die Klirrmessung eben auch fenstern. Ideal wäre eine Messung mittels logarithmischem Sinus-Sweep, der wird einmal gefenstert und liefert damit Klirr und Frequenzgang in einem Aufwasch.

Leider kann das ARTA aber nicht... Kann REW das?

[SNT]

Ich denke, die naheliegendste Lösung wäre prinzipiell, den Klirr nicht im Nahfeld zu messen, dann kommt man mit wesentlich weniger Schalldruck an der Kapsel aus. Dann müsste man die Klirrmessung eben auch fenstern. Ideal wäre eine Messung mittels logarithmischem Sinus-Sweep, der wird einmal gefenstert und liefert damit Klirr und Frequenzgang in einem Aufwasch.

Leider kann das ARTA aber nicht... Kann REW das?

Ja genau Jonathan, das ist genau der Punkt! (aber ich glaub das geht nicht mit einem einzelnen Signalsweep, möglicherweise mehrere Signale?). Dann müsste man sich kein sündhaft teures Mik zulegen......-)

[Violoncello]

Doch, das geht prinzipiell mit einem einzigen Sinus-Sweep und ein wenig Signalverarbeitung. In AudioPrecision wird das zb so gemacht. Ich weiß nur nicht ob es Programme für den "Heimgebrauch" gibt, die sowas können, ich kenne da nur ARTA, und ARTA kanns nicht. Daher meine Frage ob REW das vlt kann?

[DemonCleaner]

in arta (nicht in steps) gibt es die möglichkeit eine 'distortion analysis' über nen sinussweep anzufertigen. das fenster ist dabei allerdings fest vorgegeben und entspricht wohl mindestens der wellenlänge der untersten analysierten frequenz.

bsp: