Liebe Mitleserinnen, Mitleser, Foristinnen und Foristen,
wer sich von Euch in letzter Zeit mit dem Gedanken getragen hat, Mitglied unseres wunderbaren IGDH-Forums zu werden und die vorher an dieser Stelle beschriebene Prozedur dafür auf sich genommen hat, musste oftmals enttäuscht feststellen, dass von unserer Seite keine angemessene Reaktion erfolgte.
Dafür entschuldige ich mich im Namen des Vereins!
Es gibt massive technische Probleme mit der veralteten und mittlerweile sehr wackeligen Foren-Software und die Freischaltung neuer User ist deshalb momentan nicht mit angemessenem administrativem Aufwand möglich.
Wir arbeiten mit Hochdruck daran, das Forum neu aufzusetzen und es sieht alles sehr vielversprechend aus.
Sobald es dies bezüglich Neuigkeiten, respektive einen Zeitplan gibt, lasse ich es Euch hier wissen.
Das wird auch für alle hier schon registrierten User wichtig sein, weil wir dann mit Euch den Umzug auf das neue Forum abstimmen werden.
Wir freuen uns sehr, wenn sich die geneigten Mitleserinnen und Mitleser, die sich bisher vergeblich um eine Freischaltung bemüht haben, nach der Neuaufsetzung abermals ein Herz fassen wollen und wir sie dann im neuen Forum willkommen heißen können.
Herzliche Grüße von Eurem ersten Vorsitzenden der IGDH
Per Sensor: Membranen-Schall relativ zum Gehäuse-Schall ermitteln?
Der Idee zu Grunde liegt, per Sensor:
- einmal den Membranen-Schall zu messen
- und im Vergleich, den Gehäuse-Schall zu messen.
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Die Messung des Membranen-Schalls, die ist dabei die einfachste Sache.
Beim Gehäuse-Schall muss jedoch durch Messungen an verschiedenen Stellen,
zunächst mal ein Mittel gebildet werden.
Und zwar getrennt:
- einmal für die Seitenwände (denn Seitenwände huben anders wie Vorder- und Rückwand)
- und dann für Vorder- und Rückwand.
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Der für mich gedanklich jedenfalls schwierigste Teil wäre dann:
- wie jetzt alles in Relation zueinander setzen?
Z.B.:
in welcher tatsächlichen Relation steht jene seitliche (oder die vorderseitige oder rückseitige Schallabstrahlung) dann zum Chassis-Direktschall?
Beim direkten Chassis-Schall könnte ich mir noch vorstellen,
dass man den vorab schon gewichteten Schall der Frontwand, schon mal mit 3dB Abzug (wegen Rms) zum Ansatz bringen könnte.
Aber: was dann mit dem Schall der Rückwand?
Oder: was ist mit dem Schall von den Seitenwänden?
Wie sollte das alles zueinander gewichtet sein?
Anbei eine kurze Messung.
Es sind Roh-Werte von zwei Punkten, die ohne jegliche Gewichtung zueinander sind.
Falls jemand konstruktive Gedanken beisteuern kann, wie vorzugehen wäre:
- den SPL von allen Gehäusewänden
- auf den direkten Schall des Chassis zu beziehen,
- dann würde ich die Sache vertieft angehen.
Grüße von
Thomas
Geändert von Wave-Guider (22.02.2018 um 23:24 Uhr)
Homepage: www.waveguide-audio.de < im März 2020 eine neue Version online gestellt. Bisherige Links führen nun meist zu nichts.
wenn man es richtig machen will wird es komplex und man muss ein paar Integrale lösen (Flächenintegrale und die Greensche Funktion der Wellengleichung) oder man besorgt sich die fertige laserbasierte Lösung von Klippel.
Dort sind einige Quellen genannt und sogar direkte Vergleiche zwischen Lautsprecher- und Wandabstrahlung.
Es ist aber auch mit deinen Mitteln (Arta, Zweikanalmessung, pegelkalibriertes Mikro, Beschleunigungssensor) und relativ einfacher Mathematik möglich, zu passablen Ergebnissen zu kommen:
Kalibirieren des Sensors
- Messen des Lautsprechers im Fernfeld (mit pegelkalibriertem Mikro)
- Nahfeldmessung des LS
- Bereich aussuchen, der weder vom Gehäusetuning noch vom baffle step beeinflusst wird. Dieser ist bei deinem Beispiel z.B. zwischen 100 bis 500Hz
- Sensor auf der Membran des LS befestigen und Messung durchführen (gleiche Spannung für LS wie bei Fernfeld beachten)
- Im Bereich von wenigen 100Hz sind wir im nicht modalen Bereich der Membran, der LS schwingt 'kolbenförmig' wie man so gerne sagt. Das ist gut, denn jetzt können wir den Sensor 'pegelkalibrieren': Fernfeldmessung gibt unsere Referenz. Effektive Membranfläche Sd geht mit als Konstante rein. Die Anregungsspannung für den LS muss natürlich bei Fernfeldmessung und Sensormessung gleich sein. Damit können wir den Sensor auf Fläche, Spannung und dB kalibrieren.
Jetzt wird es etwas kniffliger. Während die LS Membran bei tiefen Frequenzen gleichförmig ('kolbenförmig') schwingt, macht das eine Gehäusewand nie, denn sie ist an den Rändern fest eingespannt. Selbst im nicht modalen Bereich schwingt eine Gehäusewand also nicht gleichförmig. Und wird schnell komplex. Das sieht z.B. so aus:
oder so:
Und as leider auch schon bei wenigen 100 Hz.
Wir müssen die schwingende Fläche also abscannen (hier wäre eigtl. das Integral über die Fläche was oben erwähnt wurde fällig). Wir vereinfachen uns das ein wenig.
Aus der FEM weiß man, dass es mindestens 6 Stützstellen pro Wellenlänge braucht. Wollen wir bis 1kHz also verlässliche Aussagen machen, brauchen wir eine Unterteilung von etwa 5cm (entsprechend 25cm^2). Das heißt die Gehäusewand wird in 25cm^2 große Quadrate aufgeteilt. In jedem Zentrum des Quadrates muss dann eine Messung mit dem Sensor erfolgen und gespeichert werden. Damit die Messungen später phasenkorrekt addiert werden können, müssen alle Messungen zweikanalig durchgeführt werden.
Normalerweise müsste jetzt noch für den Betrachtungspunkt Entfernung (wegen Pegel) und Raumwinkel (wegen Phase) mit betrachtet werden, das wäre das oben erwähnte Greensche Integral.
Auch hier machen wir es uns einfach und addieren die Flächen einfach gleichmäßig (stimmt eigtl. nur für einen unendlich weit entfernten Betrachtungspunkt). Dieser Trick klappt allerdings nur mit einer einzelnen Wand, möchte man alle Gehäusewände vereinen wäre der Fehler viel zu groß und man muss zwingend die Greensche Funktion anwenden.
Wir addieren also alle (Sensor)-Messungen der einzelnen Quadrate und dividieren sie durch 25 (cm^2) und durch Sd des Lautsprechers und multiplizieren sie dann mit der Gesamtfläche der Wand.
Fertig
"Post with a Prost" - Schreibe, wie du mit einem Bier in der Hand reden würdest
Wobei bei einer B-Sensor Messung ist man im oberen Frequenzbereich durch seine Masse beschränkt die das modale Verhalten der anliegenden Wand natürlich beeinflusst, darum werden in der technischen Akustik eher Messungen per Laser oder Intensitätssonde gemacht. https://de.wikipedia.org/wiki/Schall...ikrofontechnik
- einmal den Membranen-Schall zu messen
- und im Vergleich, den Gehäuse-Schall zu messen.
Ich finde das Thema hochspannend.
So etwas ähnliches wollte ich mit Freund Andreas auch schon mal machen. Allerdings ging unsere Idee dahin, eine dünnwandigen Lautsprecher nach Dr. Götz Willimzig und den Sabas auf dem Grund zu kommen.
In unserer Überlegung hatten wir aber auch den Lautsprecherkorb und den Magneten im Fokus, den wir mit Schwingungsaufnehmern durchmessen wollten.
Ist leider nie dazu gekommen
Die Frage war, wie verhält sich der Lautsprecher , wenn man ihn unterschiedlich an einer SW ankoppelt.
Wobei ich hier die Membran, den Korb ,den Magneten und die Schallwand als sich beeinflussende Schwingsysteme sehe die miteinander interagieren.
Also meinst du mit Sensor vermutlich Beschleunigungssensor.
Zu der Mikrofonmessung, leider ist die Kalibrierung nicht das Problem sondern dass du den Luftschall aus dem Chassis z.B. auch an der Rückwand (nur etwas pegelreduziert) mitmessen wirst. Darum werden solche Flächen per Intensitätssonde gemessen da diese hauptsächlich nur den Schall senkrecht der Messfläche aufnimmt, siehe auch https://www.bksv.com/media/doc/br0476.pdf Aber auch da muss man die restlichen Störflächen extrem akustisch bedämpfen sonst misst man nur M....
hatte heute leider keine Zeit, um groß was zu probieren.
Auf alle Fälle wäre die Sache so gedacht, dass sie "einfach" sein möge.
Und immerhin die Möglichkeit relativer Vergleiche böte.
Denn:
Messungen des Direktschalls in Bezug zu vielen Messungen an den Boxenwände zu bringen,
wäre die Arbeit von Wochen (siehe die von Nailhead erwähnte "Greensche Funktion").
Und die Ergebnisse wären dann auch nur für einen Punkt im Raum zutreffend.
Und: man müsste auch noch Mathematiker dafür sein.
Meine (abgespeckte) Überlegung ist im Moment folgende:
- man misst den Direktschall (den Pegel vom Sensor auf den Pegel vom Mic überführt, oder auch genau umgekehrt, ist letztlich Jacke wie Hose).
- man misst die Gehäusewände
- man gewichtet jede Gehäusewand zum Direktschall des Chassis separat.
Die Motivation (oder die Einsicht) muss nun sein:
- das man gar nicht anstrebt,
- an einem von der Box entfernten Punkt X,
- ein wissenschaftlich haltbares Ergebnis erzielen zu wollen.
Sondern:
- man gewichtet direkten Chassis-Schall eben einfach zu den einzelnen Gehäusewänden separat.
- Wie einmal zur Schallwand, den Seitenwänden, der Rückwand.
Und lässt den lieben Gott darüber hinaus, einen klugen Mann sein.
Also, dass man einfach nur dieses jeweils separat und gewichtet darstellt:
- Direktschall vs. Schallwand-Schall
- Direktschall vs. Schall einer Seitenwand
- Direktschall vs. Schall der Rückwand
- und dann auch gut.
Wie gesagt:
das wären keine absoluten Daten, wie störschallend die erdachten Gehäusewand-Konstruktionen,
denn nun sind. Oder nicht sind.
Mit etwas Vorstellungskraft (oder mathematischem Geschick)
kann man aus den Daten das Gewünschte bei Bedarf,
aber vielleicht überschlägig noch weiter hochrechnen.
Aber ansonsten zielt der Denkansatz halt darauf hinaus,
ein einfaches Schema für Vergleichsmessungen bieten zu können.
Grüße von
Thomas
Geändert von Wave-Guider (24.02.2018 um 00:44 Uhr)
Homepage: www.waveguide-audio.de < im März 2020 eine neue Version online gestellt. Bisherige Links führen nun meist zu nichts.
Dass Dein Vorhaben nicht ganz trivial ist und wie es fachgerecht zu lösen wäre, wurde oben ja schon geschrieben. Wenn es nur darum geht, etwas zu messen, bringt Dich evtl. das hier weiter.
abgesehen von dem Aufwand diesen Nachweis erbringen zu wollen, ist das bei einigermaßen sachgemäßem Vorgehen ein Problem, was an an 3. oder vielleicht 4. Stelle steht.....
Moin,
wieso eigentlich den Schall oder Körperschall messen, das ist doch viel zu ungenau und die Aussagekraft sehr fragwürdig.
Der Schall, egal ob Lautsprecher oder schwingende Gehäusewand ist in der Lautstärke vom Hub abhängig. Um das genau zu messen gibt es seit vielen Jahren diese Technik https://www.polytec.com/de/vibrometr...iAAEgLBQ_D_BwE
Schall zu messen ist viel zu ungenau, weil das Signal in der Regel außerhalb des definierten Messbereiches liegt. Mit einem Körperschallaufnehmer greife ich massiv in das Feder-Masse-System ein, so dass hier eine Messung auch sehr fragwürdig erscheint.
Gruß Kalle
Wobei bei einer B-Sensor Messung ist man im oberen Frequenzbereich durch seine Masse beschränkt die das modale Verhalten der anliegenden Wand natürlich beeinflusst, darum werden in der technischen Akustik eher Messungen per Laser.
Nailhead, natürlich habe ich ihn gelesen (solche Messungen und Modalanalysen mache ich teilweise auch beruflich), meine Antwort diesbezüglich bezog sich auf die vom TE angedachten B-Sensor Messungen.
habe heute jedenfalls schon mal ein paar Vorbereitungen für die verschieden nötige Sammlung von Messdaten treffen können.
Kalle schrieb:
wieso eigentlich den Schall oder Körperschall messen, das ist doch viel zu ungenau und die Aussagekraft sehr fragwürdig.
Wenn keine high-tech Laser-Messvorrichtungen vorliegen, hat Messen per Vibrations-Sensor den Vorteil,
dass der Wandschall nicht im Direktschall der LS-Chassis untergeht.
Andernfalls (Wandschall per Mic messen) müsste man eine Öffnung in einer Mauer machen.
So das der Direktschall in einen anderen Raum abgegeben wird.
(Den Wandschall der Frontwand könnte man dabei natürlich nicht mit messen ...).
Wenn man sich klar ist was so ein Vibrations-Sensor (oder Beschleunigungs-Aufnehmer, oder wie auch immer genannt)
im Vergleich zu einem Mic tut, kann man damit sehr wohl arbeiten.
Siehe hier, die Messung ganz unten (Mic vs. Sensor):
Glücklicher Weise wird bei Vibrations-Messungen an üblichen LS-Mehrwegern
(also für Breitwand-Chassis kann es anders sein)
vom Sensor kein Fühl-Bereich bis 20.000Hz gebraucht.
Sondern: im Wesentlichen wird der Tieftonbereich bis zu den mittleren Höhen gebraucht.
Und ein schnöder Elektret-Kapsel basierter Sensor, der kann das.
Sinngemäß vielleicht auch so überlegt:
Altes Brot ist nicht hart.
Gar kein Brot, das ist hart.
Btw: vielleicht habe ich es übersehen:
aber gibt es Laser-basierte Messungen, die in einer Messung den Chassis-Schall,
sowie auch den Wandschall darstellen können?
Edit:
nicht sinnvolle weitere Frage gelöscht.
--------------------------------------------
Logo bleibt davon ab die Frage schwierig,
wie Sensor-Messungen zu gewichten sind.
Ich werde vermutlich zwei Ideen dazu gegenüberstellen.
Grüße
von Thomas
Geändert von Wave-Guider (25.02.2018 um 00:40 Uhr)
Homepage: www.waveguide-audio.de < im März 2020 eine neue Version online gestellt. Bisherige Links führen nun meist zu nichts.
ein erstes Ergebnis nun.
Dieses bezieht sich auf Chassis-Direktschall und Wandschall von der Schallwand.
Alle Roh-Daten sind stets per gleichen Signal-Pegel ermittelt.
Nötige Pegel-Korrekturen wurden dann entweder errechnet, bzw. mittels Kurven-Tool vorgenommen.
In Stichworten:
Korrektur-Faktor Sensor vs. Mic:
- den Chassis-Direktschall für dBSPL/1W/1m/@8ohm per Mic ermittelt.
- den Senor auf die TMT-Staubschutzkalotte aufgesetzt und den SPL ermittelt.
- als Korrektur-Faktor ergibt sich,
- dass die (gemittelten) Sensor-Messungen, um ca. 33dB
- gegenüber dem Direktschall abgesenkt werden müssen.
Korrektur-Faktor für die Flächen:
- Die Schallwand ist 17 cm x 105 cm groß = 1.785 cm²
- Die Membran-Fläche des TMT wird mit 85cm² zum Abzug gebracht = 1.700 cm²
Er ergibt sich ein Verhältnis von 1.700 cm² zu 85 cm² also = Faktor 20.
Faktor 20 umgerechnet in dB (mit log10) ergibt, dass der (gemittelte) Vibrations-Pegel der Fläche,
dann um 13dB angehoben werden muss.
Mit den 33dB (um den der Sensor-Pegel zum Mic-Pegel abgesenkt sein muss)
und mit den 13dB um den die gemittelte Flächenmessung angehoben werden muss, ergibt sich,
dass die gemittelte Flächenmessung, um 20dB angehoben werden muss.
Mittelung der Sensor-Messungen auf der Frontwand:
hier ist die Frage, nach welchem Verfahren gemittelt werden sollte?
Zur Verfügung standen:
Lineare Addition.
Also bei der 1 + 1 = 2 ist. Oder 5 - 1 = 4 ist. Usw..
(Diese Art Addition ist bei folgender Gegenüberstellung von Direktschall und Frontwand-Schall verwendet).
-Addition unter Berücksichtung der Phase und log20 basiert
(welche nach jeder einzelen Addition dann um -6dB im Pegel korriert wurde).
(Wie unterschiedlich die Ergebnisse beider Additions-Arten sind, ist in einer der Grafiken gezeigt).
Wegen Sensor-Messungen an der Frontwand:
es wurden 7 Messpunkte ausgewählt, die repräsentativ genug erschienen.
Die Messpunkte dabei möglichst immer in freier Fläche, um insofern nichts zu schönen.
(Ich gehe lieber immer von schlimmsten Fall aus...).
Allerdings:
ob nun in Schallwand-Mitte gemessen, oder relativ nah am Rand,
lt. Vorversuchen ist das bei der gemessen Box gar kein großer Unterschied.
Soweit dieses erst mal.
Bei Fragen, Anregungen oder Kritik, das gern hier mitteilen.
-----------------------------------------
Nähere Zukunft:
in einem weiteren Versuch sollen die Pegel der einzelnen Vibrations-Messungen, auf die Mikrofon-Position bezogen werden.
Also was von oberhalb oder unterhalb der Mikrofon-Position von der Schallwand kommt, verliert durch längeren Weg ja Pegel.
Und wenn man das berücksichtigt, welchen Unterschied das zum hier gezeigten Grob-Verfahren dann machen würde.
Grüße von
Thomas
Geändert von Wave-Guider (25.02.2018 um 22:27 Uhr)
Homepage: www.waveguide-audio.de < im März 2020 eine neue Version online gestellt. Bisherige Links führen nun meist zu nichts.
meiner Meinung nach bist du dem Ziel kein bißchen näher gekommen, eher im Gegenteil, du hast dich weiter entfernt und mit fast allen Regeln der Messtechnik gebrochen.
Zitat von Wave-Guider
es wurden 7 Messpunkte ausgewählt, die repräsentativ genug erschienen.
Nein, die gewählten Messpunkte sind alles, nur nicht repräsentativ gewählt. Sie sind wirklich sehr monoton verteilt. Die Punkte wurden eher so gewählt, und im übrigen zieht sich das meiner Meinung nach durch den ganzen Beitrag, dass es möglichst "sensationell" ist.
Btw. gibt es auch ein paar ganz grobe Schnitzer bei deinen Berechnungen.
Für ein halbwegs gutes, realitätnahes und repräsnetatives Ergebnis müssen folgende Bedingungen zwingend erfüllt sein:
- viel mehr Messpunkte
- gleichmäßig verteilt
- korrekte relative Phasenmessung (zweifele ich auch an)
- korrekte Mathematik anwenden
Aktuell sind die Messungen tendenziell viel zu hoch im Pegel und dein Messgitter lässt durch die geringe Auflösung (von ganz grob geschätzt 15cm) nur Zusagen bis etwa 300 Hz zu, darüber ist alles geraten.
Zitat von Wave-Guider
Allerdings:
ob nun in Schallwand-Mitte gemessen, oder relativ nah am Rand,
lt. Vorversuchen ist das bei der gemessen Box gar kein großer Unterschied.
Das halte ich für eine sehr gewagte Aussage.
Auf Grund des Verhaltens und Auftretens des TEs in anderen Beiträgen/Themen dieses Forums habe ich leider keine große Motivation hier weiter daran teil zu nehmen und verabschiede mich einmal an dieser Stelle
"Post with a Prost" - Schreibe, wie du mit einem Bier in der Hand reden würdest
es wurden 7 Messpunkte ausgewählt, die repräsentativ genug erschienen.
Nailhead schrieb:
Nein, die gewählten Messpunkte sind alles, nur nicht repräsentativ gewählt.
Ich schrieb:
ob nun in Schallwand-Mitte gemessen, oder relativ nah am Rand,
lt. Vorversuchen ist das bei der gemessen Box gar kein großer Unterschied.
Nailhead schrieb:
Das halte ich für eine sehr gewagte Aussage.
Aber ich erzähle ja nun keinen Käse, sofern ich andere Erfahrungen hätte.
Wie in den Bildern unten zu sehen, kann man offenbar sehr wohl Messpunkte auswählen von den man weis,
dass sie einen Durchschnittswert repräsentieren.
Nach vielen Tausend solcher eigenhändig gemachten Messungen weis man ungefähr,
wie der Hase läuft.
Zu Deinen anderen Besorgnissen müsstest Du vielleicht noch mal konkreter werden.
Und wie gesagt: die Methode kann und soll keinen FEM-BEM Hyperlaser und 4 Ingenieure ersetzen,
sondern einen zumindest groben Überblick in Heimarbeit ermöglichen.
Grüße von
Thomas
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Per Sensor: Membranen-Schall relativ zum Gehäuse-Schall ermitteln?
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Zitat von roomcurve
