06.10.2009, 15:51
Im Parallel-Thread sind einige Fragen aufgetaucht bezüglich Boxsim-Simulation mit
Fremdchassis und eigenen Messungen dieser Chassis.
Ich finde, dass es sich lohnt dieses Thema in einem eigenen Thread zu besprechen.
Mich würde Eure Meinung dazu interessieren.
Geht Ihr bei der Frequenzweichenentwicklung auch so vor, oder habt Ihr andere Methoden?
Voraussetzungen:
Die für ein Projekt auserkorenen Chassis sind bereits in einem Gehäuse eingebaut.
Ihr seid stolzer Besitzer eines Messsystems (z.B. ARTA) oder kennt Jemanden mit
einem Messsystem.
Bevor man aber in Boxsim mit dem Simulieren loslegen kann, muss einiges (unter bestimmten Bedingungen) gemessen werden.
1. Akustische Messungen
Positionierung des Messmikrofons:
Im folgenden Bild sind die geometrischen Zusammenhänge zwischen Chassisposition und Messmikrofon bzw. Zuhörerposition dargestellt.
Um die Sache übersichtlich zu halten, hier nur die Betrachtung eines 2-Wege-Lautsprechers.
Ideal wäre natürlich, wenn Zuhörerposition und Mikrofonposition identisch wären.
Diese Forderung ist leider sehr häufig nicht erfüllt, wenn man Messungen unter
Freifeldbedingungen durchführen möchte.
![[Bild: attachment.php?attachmentid=901&stc=1&d=1254840477]](http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=901&stc=1&d=1254840477)
Um störende Reflexionen zu eliminieren, muss man also mit dem Mikrofon näher an den
Lautsprecher heranrücken,
Durch diese Maßnahme verändern sich aber die geometrischen Zusammenhänge.
Die Chassis werden unter anderen Winkeln betrachtet als bei der Abhörposition.
Das hat zur Folge, dass sich der Betrag des Amplitudenfrequenzganges
aber auch der relative Abstand der Chassis zueinander verändert.
Dieses Thema wird ausführlich im ARTA Handbuch (Kapitel 6.3, ARTA-HB-D2.2.pdf)
beschrieben.
Relativer Schallentstehungsort (SEO):
Der relative Abstand der Chassis zueinander am Mess- bzw. Abhörpunkt ist
extrem wichtig für die korrekte Darstellung des Amplitudenfrequenzganges bei der
Trennfrequenz zwischen Hoch- und Tieftöner.
Dieser sollte Idealerweise im Mess- bzw. Abhörpunkt identisch sein.
Relativer Abstand der Chassis zueinander am Mess- oder Zuhörerort:
r = gT – gH
(man spricht auch vom relativen Schallentstehungsort)
Im Zeitbereich gilt (mit t = a/c):
c: Schallgeschwindigkeit
a: Abstand
t: Zeit
Relative Laufzeit der Chassis:
tr = tT - tH = (tTL + m) – (tHL + m)
m: Lautzeit, die sowohl der Schall des Tief- als auch des Hochtöners zurücklegen muss
Ist eine Mikrofonposition gefunden, dann können die Impulsantworten der beiden Chassis
gemessen werden.
![[Bild: attachment.php?attachmentid=902&stc=1&d=1254840488]](http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=902&stc=1&d=1254840488)
Der gelbe Marker wird für die Erzeugung des Schalldruck Amplituden- und Phasenfrequenzganges
bei beiden Messungen auf Sample 560 positioniert.
Dadurch wird die Laufzeit m aus den beiden Impulsantworten entfernt.
!!! Sehr Wichtig !!!
Die Position des gelben Markers muss bei beiden Impulsantworten
(Hoch- und Tieftöner) gleich sein.
Berechnung von m:
ARTA fügt bei der Impulsantwortmessung künstlich 300 Samples hinzu.
Die hier vorliegende Messung wurde mit einer Abtastrate von 96 kHz durchgeführt.
Es gilt also:
m = (1/96 kHz) * (560 – 300) = 2,71 ms
Konvertieren in den Frequenzbereich:
Der rote Marker wird üblicherweise vor der ersten Reflexion positioniert.
Mit den so vorgenommenen Markierungen wird eine Konvertierung in den Frequenzbereich
durchgeführt.
In dem Frequency Response Bereich kann über File -> Export ASCII jeweils
für den Hoch- und den Tieftöner eine FRD-Datei exportiert werden, die den Schalldruck
Amplituden- und Phasenfrequenzgang enthält.
2. Elektrische Messungen
Zusätzlich zu den Schalldruck Amplituden- und Phasenfrequenzgängen müssen noch
die Impedanz Amplituden- und Phasenfrequenzgängen gemessen werden.
Dies kann z.B. mit LIMP (ARTA Softwarepaket) gemessen werden.
Informationen hierzu findet man im bereits erwähnten ARTA-Handbuch im Kapitel 10.
Die Impedanz der Chassis wird natürlich im eingebauten Zustand gemessen.
Man erhält auch hier zwei Dateien: Eine für den Hochtöner und eine für den Tieftöner.
In der Regel haben diese Dateien die Endung ZMA.
3. Importieren der Daten ins Boxsim
Als Basis kann in Boxsim ein bereits vorhandenes Projekt geladen werden.
Hier im Beispiel ein 2-Wege-Projekt.
1.
Zunächst werden die Chassis Daten eingetragen.
Bei Die Messung des Frequenzganges erfolgte: wird 5. zu simulierende Box ausgewählt.
Über Import… werden die oben erzeugten Dateien FRD bzw. ZMA geladen.
Bei Lage des Schallentstehungsorts (SEO) wird bei beiden Chassis eine 0 (Null) eingetragen.
2.
Unter Schallwand und Position sollte der Durchmesser des Schallaustritts eingetragen werden.
Bei der Membranform sollte entsprechend Konus oder Kalotte ausgewählt werden.
3.
Unter Chassis & Einbau -> gemeinsames Gehäuse können die Gehäusedaten eingetragen werden.
Danach kann munter lossimuliert werden.
Boxsim ist in der Lage den Schalldruck (und den Impedanz) Amplitudenfrequenzgang der
Gesamtbox an dem Messpunkt nahezu perfekt zu simulieren.
Das soll in einem Beispiel verdeutlicht werden.
Viele Grüße
Christoph
Fremdchassis und eigenen Messungen dieser Chassis.
Ich finde, dass es sich lohnt dieses Thema in einem eigenen Thread zu besprechen.
Mich würde Eure Meinung dazu interessieren.
Geht Ihr bei der Frequenzweichenentwicklung auch so vor, oder habt Ihr andere Methoden?
Voraussetzungen:
Die für ein Projekt auserkorenen Chassis sind bereits in einem Gehäuse eingebaut.
Ihr seid stolzer Besitzer eines Messsystems (z.B. ARTA) oder kennt Jemanden mit
einem Messsystem.
Bevor man aber in Boxsim mit dem Simulieren loslegen kann, muss einiges (unter bestimmten Bedingungen) gemessen werden.
1. Akustische Messungen
Positionierung des Messmikrofons:
Im folgenden Bild sind die geometrischen Zusammenhänge zwischen Chassisposition und Messmikrofon bzw. Zuhörerposition dargestellt.
Um die Sache übersichtlich zu halten, hier nur die Betrachtung eines 2-Wege-Lautsprechers.
Ideal wäre natürlich, wenn Zuhörerposition und Mikrofonposition identisch wären.
Diese Forderung ist leider sehr häufig nicht erfüllt, wenn man Messungen unter
Freifeldbedingungen durchführen möchte.
Um störende Reflexionen zu eliminieren, muss man also mit dem Mikrofon näher an den
Lautsprecher heranrücken,
Durch diese Maßnahme verändern sich aber die geometrischen Zusammenhänge.
Die Chassis werden unter anderen Winkeln betrachtet als bei der Abhörposition.
Das hat zur Folge, dass sich der Betrag des Amplitudenfrequenzganges
aber auch der relative Abstand der Chassis zueinander verändert.
Dieses Thema wird ausführlich im ARTA Handbuch (Kapitel 6.3, ARTA-HB-D2.2.pdf)
beschrieben.
Relativer Schallentstehungsort (SEO):
Der relative Abstand der Chassis zueinander am Mess- bzw. Abhörpunkt ist
extrem wichtig für die korrekte Darstellung des Amplitudenfrequenzganges bei der
Trennfrequenz zwischen Hoch- und Tieftöner.
Dieser sollte Idealerweise im Mess- bzw. Abhörpunkt identisch sein.
Relativer Abstand der Chassis zueinander am Mess- oder Zuhörerort:
r = gT – gH
(man spricht auch vom relativen Schallentstehungsort)
Im Zeitbereich gilt (mit t = a/c):
c: Schallgeschwindigkeit
a: Abstand
t: Zeit
Relative Laufzeit der Chassis:
tr = tT - tH = (tTL + m) – (tHL + m)
m: Lautzeit, die sowohl der Schall des Tief- als auch des Hochtöners zurücklegen muss
Ist eine Mikrofonposition gefunden, dann können die Impulsantworten der beiden Chassis
gemessen werden.
Der gelbe Marker wird für die Erzeugung des Schalldruck Amplituden- und Phasenfrequenzganges
bei beiden Messungen auf Sample 560 positioniert.
Dadurch wird die Laufzeit m aus den beiden Impulsantworten entfernt.
!!! Sehr Wichtig !!!
Die Position des gelben Markers muss bei beiden Impulsantworten
(Hoch- und Tieftöner) gleich sein.
Berechnung von m:
ARTA fügt bei der Impulsantwortmessung künstlich 300 Samples hinzu.
Die hier vorliegende Messung wurde mit einer Abtastrate von 96 kHz durchgeführt.
Es gilt also:
m = (1/96 kHz) * (560 – 300) = 2,71 ms
Konvertieren in den Frequenzbereich:
Der rote Marker wird üblicherweise vor der ersten Reflexion positioniert.
Mit den so vorgenommenen Markierungen wird eine Konvertierung in den Frequenzbereich
durchgeführt.
In dem Frequency Response Bereich kann über File -> Export ASCII jeweils
für den Hoch- und den Tieftöner eine FRD-Datei exportiert werden, die den Schalldruck
Amplituden- und Phasenfrequenzgang enthält.
2. Elektrische Messungen
Zusätzlich zu den Schalldruck Amplituden- und Phasenfrequenzgängen müssen noch
die Impedanz Amplituden- und Phasenfrequenzgängen gemessen werden.
Dies kann z.B. mit LIMP (ARTA Softwarepaket) gemessen werden.
Informationen hierzu findet man im bereits erwähnten ARTA-Handbuch im Kapitel 10.
Die Impedanz der Chassis wird natürlich im eingebauten Zustand gemessen.
Man erhält auch hier zwei Dateien: Eine für den Hochtöner und eine für den Tieftöner.
In der Regel haben diese Dateien die Endung ZMA.
3. Importieren der Daten ins Boxsim
Als Basis kann in Boxsim ein bereits vorhandenes Projekt geladen werden.
Hier im Beispiel ein 2-Wege-Projekt.
1.
Zunächst werden die Chassis Daten eingetragen.
Bei Die Messung des Frequenzganges erfolgte: wird 5. zu simulierende Box ausgewählt.
Über Import… werden die oben erzeugten Dateien FRD bzw. ZMA geladen.
Bei Lage des Schallentstehungsorts (SEO) wird bei beiden Chassis eine 0 (Null) eingetragen.
2.
Unter Schallwand und Position sollte der Durchmesser des Schallaustritts eingetragen werden.
Bei der Membranform sollte entsprechend Konus oder Kalotte ausgewählt werden.
3.
Unter Chassis & Einbau -> gemeinsames Gehäuse können die Gehäusedaten eingetragen werden.
Danach kann munter lossimuliert werden.
Boxsim ist in der Lage den Schalldruck (und den Impedanz) Amplitudenfrequenzgang der
Gesamtbox an dem Messpunkt nahezu perfekt zu simulieren.
Das soll in einem Beispiel verdeutlicht werden.
Viele Grüße
Christoph
