Drive Current Distortion Measurement

[Bernd]

Hallo Heinrich,
herzlich willkommen!

Und vielen Dank!

Verteufeln? Ich sage es mal so: Seit nunmehr 2 Jahrzehnten klebt eine Sisyphusaufgabe an meinen Ohren. Ich habe die "Götter" verärgert mit der Behauptung ich könne mit "meiner Spezialschaltung" dynamische Schallwandler am Klirren hindern. Seither versuche ich Mikrofonmessungen (auch meine) den Berg hochzuwuchten. Mikrofonmessungen, die im wahrsten Sinne das verwendete Mikrofon zeigen. Auch hier in meinem Thema sind wieder die bekannten Messungen verlinkt, die sehr offensichtlich nur die D2 des Mikrofons zeigen. Messungen, die sehr offensichtlich den Umgebungslärm zeigen. Messungen, eilfertig verbunden mit der Behauptung : alles Blödsinn was du da machst.

Ich bin der Idiot, der offensichtlich auserkoren ist, der elektrodynamischen Welt das Lesen von Messdiagrammen beizubringen.

Deine Mikrofon-Messung zeigt offensichtlich nicht das Mikrofon, zeigt keine offensichtlichen Raumeinflüsse, ist in sich stimmig.
Wenn Du magst schreibe bitte noch was zu den Umfeldbedingungen und zum Lautsprecher.
Hast Du "Leermessungen" (ohne Anregung) mit Mikrofon bzw. Stromsonde gemacht? (Noise Floor?)

Und jetzt kommt das Erwartbare: ...der mit Serienwiderstand angenäherte "current drive"...

Schon hier im Thema bist Du nicht der einzige Besitzer eines schalldruckfesten Mikrofons.

(@alle)

Viele Grüße,
Bernd

[Azrael]

Die Frage, was denn ein Mikrofon an Verzerrungen beisteuert, ist wirklich bedenkenswert, finde ich. Ich hatte ja mal einen Vergleichstest gemacht. Aber mit meinen Mitteln bleibt es halt beim Vergleichstest, sie sind nur relativ zueinander zu verstehen: es wurde eine Box gemessen, die selbst schon Verzerrungen aufweist. Ein Mikro zeigte weniger Verzerrungen an, als das andere. Wie weiß ich denn, was nun die Verzerrungen sind, die das Mikrofon selbst aufweist? Es gibt bei dieser Art von Test halt keinen absoluten Bezugspunkt.

Genau genommen gilt das ja sogar für die Frequenzganglinearität: was ist denn hier das Vergleichsnormal? Wie bestimmen eigentlich Hersteller von höchstklassigen und überaus kostspieligen Messmikrofonen, die dereinst als Vergleichsnormal für die Brot-und-Butter-Kalibrierung günstigerer Mikros dienen können, ob nun ein Mikrofon linear ist oder nicht? Man muss es ja irgendwie anregen, um es messen zu können. Wie sieht so eine Referenzschallquelle eigentlich aus, auch was das Verzerrungsniveau angeht?

Fragen über Fragen, die fast schon ins philosophische gehen......

Viele Grüße,
Michael

[ansch]

Genau genommen gilt das ja sogar für die Frequenzganglinearität: was ist denn hier das Vergleichsnormal? Wie bestimmen eigentlich Hersteller von höchstklassigen und überaus kostspieligen Messmikrofonen, die dereinst als Vergleichsnormal für die Brot-und-Butter-Kalibrierung günstigerer Mikros dienen können, ob nun ein Mikrofon linear ist oder nicht? Man muss es ja irgendwie anregen, um es messen zu können. Wie sieht so eine Referenzschallquelle eigentlich aus, auch was das Verzerrungsniveau angeht?


Viele Grüße,
Michael

Hall zusammen,

Hallo Bernd, so trifft man sich hier wieder. Mir ist Deine "Verärgerung der 'Götter'" wohl im Gedächntnis.
Hallo Michael,

zu Deiner oben genannten Frage kommen bestimmt noch andere Meldungen.
Aber mein Senf dazu:
für Frequenzgang: Funkenknall (möglichst idealer Impuls): breitbandige, impulsartige Anregung. Benötigt absolut ruhige Umgebung (akustische Abschirmung). Habe ich im DYI bislang nicht vernünftig hinbekommen.
Klirr: Druckkammer: Ein Kolben in (kleinvoluniger) Druckkammer erzeugt immense klirrarme Pegel darin. In DYI geht so etwas z.B. mit einem Kleinmembranbreitbänder. Als Beispiel habe ich mal Bilder von meiner angehängt. Außerdem als Beispiel der Vgl. eines hochwertigen Messmikros gegen ein Standard Elektret (Behringer ECM 8000).



Viele Grüße
André

Nachtrag: Bei extern polarisierten Mikrofonen kommt noch die elektrostatische Messung in Frage. Habe ich für Klirr noch nicht probiert. Aber man bekommt so den absoluten Diffusfeldfrequenzgang raus. Mit Korrektur kann man dann den Freifeldfrequenzgang bestimmen. Aber Funke wäre eben direkt und absolut.

[Azrael]

Vielen Dank für die Antwort,

Ich schaue mir das morgen näher an, gerade bin ich zu bedüddelt dafür......

Viele Grüße,
Michael

[ente]

@ Azrael,

Wie André schon schrieb: Eine einfache Druckkammer hilft bei der Lösung.
Seit 2006 verfügbar untitled (artalabs.hr)

Gruß
Heinrich

[ansch]

Danke Heinrich,

Asche auf mein Haupt, hätte ich gleich erwähnen sollen, dass das im Arta HB enthalten ist. Übrigens, so alt sind auch meine gezeigten Bilder...
Der Vollständigkeit wegen: die DK hilft auch dabei den Frequenzgang von Messmikrofonen im Tieftonbreich zu bestimmen. Muss aber dicht sein!

Viele Grüße
André

[ente]

@ Azrael
Hier ein recht guter Übersichtsartikel zu deiner Frage: Wie machen es die Profis?
(PDF) Acoustic metrology – an overview of calibration methods and their uncertainties (researchgate.net)

@ André
Meine aktuelle Messkammer ähnelt deiner sehr (angeregt damals durch Fabian). Mittlerweile nutze ich auch einen anderen Treiber (Peerless SLS65S25PR).

Gruß
Heinrich

[Bernd]

[...] Wie weiß ich denn, was nun die Verzerrungen sind, die das Mikrofon selbst aufweist? [...]

Viele Grüße,
Michael

Ich ziehe dafür heran was ich als "erwartbares Verhalten" des Messobjekts Lautsprecher bezeichnen möchte.
Entsprechend ziehe ich auch das "erwartbares Verhalten" eines Kondensatormikrofons heran.

Um das zu verbildlichen hänge ich zwei Ausschnitte aus Messdiagrammen an:
(Mit der Bitte an die Ersteller der Messungen: Bitte fühlt euch nicht belehrt oder kritisiert, im ursprünglichen Kontext wurden diese Messungen bereits einer sinnvollen Fehlerbetrachtung unterzogen)





Diese Messung zeigt in der D2 (blau) das erwartbare Verhalten eines Kondensator (Elektret) Mikrofons. Mehr Schalldruck ergibt mehr (D2) Klirr, Spitzen und Senken in der Fundamentalen bilden sich mit großer Ähnlichkeit im Verlauf der Harmonischen D2 ab.




Hier ist das nicht der Fall, es gibt keine offensichtliche Ähnlichkeit zwischen Fundamentaler und D2. Berge und Senken in der Fundamentalen bilden sich jedoch, für die D2 eines Lautsprechers typisch, bei der halben Frequenz ab.


Hier im Thema sind viele Messungen verlinkt, wer mag kann das nachvollziehen.

Heinrichs Messung ist das Beispiel für eine sehr brauchbare Messung.

Viele Grüße,
Bernd

[Bernd]

[...] Hallo Bernd, so trifft man sich hier wieder. Mir ist Deine "Verärgerung der 'Götter'" wohl im Gedächntnis. [...]

Hallo André,
mir ist diese Verärgerung unwohl im Gedächnis, das war nicht gut.

Ich erinnere mich gut und gerne an Deine Horn PA, das war ganz großes Foren-Kino. Ich hätte sofort ein Open-Air-Konzert damit gemischt ...mein Traum.

Viele Grüße,
Bernd

[Bernd]

@ Azrael,

Wie André schon schrieb: Eine einfache Druckkammer hilft bei der Lösung.
Seit 2006 verfügbar untitled (artalabs.hr)

Gruß
Heinrich

Heinrichs ARTA-Paper zur Druckammer liefert die Theorie zu meinem Vorhaben. "In Box Measurement", was haltet ihr davon?

Viele Grüße,
Bernd

[ansch]

Hallo zusammen,

@Heinrich: interessant. D.h. Du hast auch das Volumen verkleinert um die obere Grenzfrequenz der Kammer zu erhöhen? Verwendest Du auch direkt die Adapterplatten vom Pistonfon um verschiedene Mikrofongrößen messen zu können? Hat ja den Vorteil, dass es gleich recht dicht ist.

@Bernd: Ja, danke. Wobei Dein Fliegetop eben wirklich spannend ist - nicht nur wegen des Vorwiderstandes, sondern mir hat auch der mech. Aufbau gefallen.

Heinrichs ARTA-Paper zur Druckammer liefert die Theorie zu meinem Vorhaben. "In Box Measurement", was haltet ihr davon?

Viele Grüße,
Bernd

Jetzt ist mir zugegebenermaßen nicht klar worauf Du hinaus willst?
Möchtest Du den Lautsprecher oder das Mikrofon messen?

Für ersteres klingt das nach einer "Box in a Box" Messung, wie man sie zur Bestimmung des Tieftonfrequenzgangs verwendet. In Verbindung mit dem DK-Effekt möchtest den Pegel des Lautsprechers soweit verringern, dass er keinen nennenswerten Klirr beiträgt, bzw. die Klirrkomponenten vom (Elektret-) Mikrofon stammen?

Übrigens, als Vorteil der Kombination von Messung mit Stromsonde und der akustischen Messung mit hochwertigem Mikrofon sollte man für einen gegebenen Lautsprecher ein Stück weit eine Trennung der Klirrkomponenten also der Ursachen der Verzerrung bestimmen können (bin mir nicht sicher, wurde evtl. vorher hier schon mal erwähnt), richtig?

Viele Grüße
André

[ente]

@ André
Ja, in erster Linie die Ermöglichung der Nutzung meiner MTG-Standardadapter, aber auch die Erhöhung der oberen Grenzfrequenz waren die Ziele des damaligen Updates.

Gute Stromsonden sind leider recht teuer. Hier ein Beispiel für eine "preisgünstige" Stromsonde:



Gruß
Heinrich

[Bernd]

"In Box Measurement"

...falsche Termini gesetzt, so bleibt unklar was ich erwäge.
>The Microphone-in-Box Technique< (Joe D'Appolito) meine ich, was haltet ihr davon?
Heinrichs ARTA-Paper zur Druckammer liefert vertiefende Theorie?
Ich will schöne harmonische SPL-Girlanden von meiner Spezialschaltung bei tiefen Frequenzen.

[Bernd]

...falsche Termini gesetzt, so bleibt unklar was ich erwäge.
>The Microphone-in-Box Technique< (Joe D'Appolito) meine ich, was haltet ihr davon?
Heinrichs ARTA-Paper zur Druckammer liefert vertiefende Theorie?
Ich will schöne harmonische SPL-Girlanden von meiner Spezialschaltung bei tiefen Frequenzen.

Weil Tante Gurgel die gesetzen Begriffe schlecht findet hier ein Link:
https://audioxpress.com/article/meas...uency-response

[ansch]

OK, das erklärt das Messverfahren.
Der Zweck soll sein, den Lautsprecher nur mit einer kleinen Spannung an seinen Klemmen zu betreiben um dessen Verzerrungen gering zu halten?

Die Pegel werden wohl trotzdem recht hoch ausfallen. Anbei mal zwei Bilder als ich vor Ewigkeiten für den Bau meiner DK diese vorher simuliert habe (einmal der Vergleich verschiedener kleiner Breitbänder an 2,83 V in der Kammer und einmal der letztlich gewählte bei 100 mV).
D.h. ein Mikrofon welches bei den Pegeln geringe Verzerrungen aufweist ist wohl angebracht (z.B. die MTG 1/4" Kapsel).

Unabhängig vom Mikrofon sollte aber schon der der Vergleich mit und ohne Spezialschaltung Aufschluss geben. Dabei mal die Verzerrungen in dB, nicht in Prozent anschauen.

Und wie bei jedem Hypothesentest eben auch die Gegenhypothese (d.h. Spezialschaltung funktioniert nicht wie erwartet) berücksichtigen.

[Bernd]

[...] Gute Stromsonden sind leider recht teuer. [...]

Ist meine "Stromsonde" gut? Was meinst Du?

Viele Grüße,
Bernd

[Bernd]

[...] Anbei mal zwei Bilder [...]

Vielen Dank!



https://de.wikipedia.org/wiki/42_(Antwort)



Gelb ist mutig am x-max.
Grün ist bei Kleinstsignal.
Steinwolle

Viele Grüße,
Bernd

[Bernd]

Das Mikrofon funktioniert.
Ich habe keine Anzeichen für Mikrofonklirr gefunden, aber auch nicht das Gegenteil.
Der Abstand von der Fundamentalen zum Lärm ist gesichert mindestens -80dB (0.01%).
Der Abstand zum Klirr von Interface-Eingang bzw. Mikrofon ist (educated guess) -60dB (0.1%).
Der Lautsprecher hat weder mit noch ohne 20R einen Resonanzhöcker.
Mit 43g/l Steinwollefüllung ist elektrische Dämpfung überflüssig.
Steinwolle ist ein Strömungsdämpfer - weniger Strömung - weniger Dämpfung.
Bei Kleinstsignal sind "stehende Wellen" vom Gehäuseinneren erkennbar.


"Confirmation Bias"
"Publication Bias"
Hin und her, jaja
Ich habe gemessen, es gibt was zu sehen, dewegen poste ich euch das ;-)
War beim Drive current Distortion Measurement nicht anders.
Ein Hinweis an Leser erlaube ich mir: "Confirmation Bias" ist eine Kommunikationsaufgabe.



Geräusch
Legende:
Gelb oben die Fundamentale mit angeklemmtem Lautsprecher.
Grün unten die Fundamentale mit abgeklemmtem Lautsprecher.
Bunt die Harmonischen mit abgeklemmtem Lautsprecher



Fundamentale
Legende:
Grün 0R (ohne 20R Widerstand).
Gelb mit 20R Widerstand in Serie.



Harmonische
Legende:
Die Overlays sind mit 20R in Serie.
Gelb ist die D2 mit 20R in Serie. ;-)



Schnellfazit:
Andere Verzerrungsmechanismen sind stärker als der Strom, von 30Hz - 100Hz.
Die D2 werfe ich euch zur mythischen Ernährung zu ;-)
Der Hub war ca. 5mm(p-p)

Ausblick:
Wenn hier nicht schnell irgendwer Vorschläge zu mir sinnvoll möglichen MiB-Messungen macht - dann deplantiere ich das Mikrofon und mache im Nahfeld mit 100Hz und darüber weiter. Ich bin ganz hibbelig das mal ohne Elektret-Klirrschleuder zu machen.

Jetzt schreibt bitte eure Kritik,Fragen,Gedanken... was Euch in den Sinn kommt. Darauf freue ich mich.

Viele Grüße,
Bernd

[capslock]

Ich hab gerade den Faden verloren. Was für ein Mikro und wo hast Du es implantiert? Auf der Membran?

[Bernd]

Ich hab gerade den Faden verloren. Was für ein Mikro und wo hast Du es implantiert? Auf der Membran?

Es ist ein omnidirektionales dynamisches Mikrofon.
Es ist vollständig im Gehäuse des Lautsprechers. Nur das Anschlußkabel ist nach außen geführt.

Viele Grüße,
Bernd