KIRCHNER ATB 805 Handbuch

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Kirchner elektronik, Brunnenweg 10, D - 38118 Braunschweig

Audio Analyzer ATB 805

HANDBUCH

Inhaltszusammenfassung für KIRCHNER ATB 805

Seite 1 ____________________________________________________________________________________ Kirchner elektronik, Brunnenweg 10, D - 38118 Braunschweig Audio Analyzer ATB 805 HANDBUCH...
Seite 2 Entwicklung Dipl.-Ing. Leo Kirchner Programmentwicklung Dipl.-Inf. Elmar Meyer-Carlstädt Joachim Metzner © Copyright 2008 by Kirchner elektronik Brunnenweg 10 38118 Braunschweig Telefon+49(531)46412 Fax +49(531)2407434 Email: info@kirchner-elektronik.de...
Seite 3 ß SICHERHEITSHINWEISE ..........................7 DAS ATB 805 GERÄT............................9 START MIT WINDOWS VISTA UND WINDOWS 7, VISTA, 8.1, 10 ...............11 INSTALLATION DES ATB 805 GERÄTES ....................11 INSTALLATION DES USB DONGLES .......................12 INSTALLATION DER SOFTWARE......................16 PROGRAMMEINSTELLUNGEN FÜR DAS ATB 805 ................17 VORBEREITEN DES SYSTEMS ........................19 SYSTEM-CORRECTION FÜR ATB 805 ......................19...
Seite 4 12.1 DATEI ÖFFNEN.............................44 12.2 DATEI SPEICHERN............................45 EXPORT VON DATEN..........................47 DRUCKEN..............................49 14.1 EINSTELLUNGEN ............................49 14.2 DRUCKERSTART ............................50 ARBEITEN MIT DER WINDOWS ZWISCHENABLAGE..............51 15.1 KOPIEREN ..............................51 15.2 KOPIEREN VON EINZELMESSUNGEN.....................51 DIAGRAMM ..............................52 16.1 DIAGRAMMBESCHRIFTUNG ........................52 MESSUNGEN..............................53 17.1 PARAMETER..............................53 17.2 SIGNAL ................................54 17.3 START DER MESSUNGEN ..........................55 17.4 COMBINE...............................56...
Seite 5 KLIRRFAKTORMESSUNG........................82 24.1 EINSTELLUNGEN IM HAUPTMENÜ......................82 24.2 DIE THD MESSUNG .............................83 24.3 DIE K2, K3, K4 UND K5 ANZEIGE......................83 KLIRRSPEKTRUMMESSUNGEN......................85 25.1 EINSTELLUNGEN IM HAUPTMENÜ......................85 25.2 DIE IMD MESSUNG............................85 25.3 DIE KLIRRFAKTORMESSUNG ........................86 MESSUNGEN MIT CD IM AUTO ......................88 26.1 RAUMKORREKTUR ............................88 26.2 NAHFELDMESSUNG ...........................89 EINMESSEN DER SURROUND ANLAGE MIT DVD................90...
Seite 6 DAS MESSSYSTEM STELLT SICH VOR BESCHREIBUNG Das ATB 805PC Messprogramm bildet zusammen mit dem ATB 805 USB Gerät einen genauen und umfangreichen Audio Analyzer. Folgende Messungen stehen zur Verfügung: Elektrischer und akustischer Amplitudenfrequenzgang, SPL Elektrischer und akustischer Phasenfrequenzgang Impedanzmessung Sprungantwort...
Seite 7 BESTIMMUNGSGEMÄßE VERWENDUNG Der ATB 805 Audio Analyzer wird für die Messung von Audio Signalen benutzt. Die Verbindung zum Rechner erfolgt über die USB Schnittstelle. Hierbei ist zu beachten, dass die Masse des Rechners mit der Masse des Gerätes verbunden wird. Sollten hierdurch Probleme auftreten, ist ein USB-Isolator zu verwenden.
Seite 8 • Das Produkt ist kein Spielzeug, es ist nicht für Kinder geeignet. Kinder können die Gefahren, die im Umgang mit elektrischen Geräten bestehen, nicht einschätzen. • Stellen Sie keine Gefäße mit Flüssigkeiten, z.B. Eimer, Vasen oder Pflanzen, auf das Gerät oder in dessen unmittelbare Nähe.
Seite 9 Das ATB 805 Gerät Lautsprecherausgang Quellenauswahl für Kanal 2 Funktionsschalter Ausgangspegel Calibration Mit dem Funktionsschalter wird die Art der Messung gewählt. Bei der Messung Calibration und Impedanz wird die Ausgangsspannung automatisch, unabhängig von dem Volume Schalter, eingestellt. Bei der SPL Messung wird der Volume Schalter für die 1W/1m Messung auf 9dB (SPL) eingestellt.
Seite 10 Mikrofoneingänge Kanal 1, Kanal 2,2 LINE Eingänge 1, 2 USB B Digital OUT (elektrisch, optisch) LINE Ausgänge 1, 2 1 = links, 2 = rechts Die 2-Kanalmessung ist für das kommende ATB Programm oder für Fremdprogramme, 2-Kanal Messungen benötigen. Für Kanalmessungen z.B.
Seite 11 START MIT WINDOWS VISTA UND WINDOWS 7, Vista, 8.1, 10 INSTALLATION DES ATB 805 GERÄTES Nach dem Anschluss des ATB 805 an den PC erfolgt die automatische Installation. Unter Start -Computer – Systemsteuerung – Hardware kann die korrekte Installation geprüft...
Seite 12 INSTALLATION DES USB DONGLES Für Windows 8.1, 10 64bit ist bei der Installation des Dongle Treibers der Vorgang „Erzwingen der Treibersignatur deaktivieren“ erforderlich Dieser Vorgang ist notwendig, da der ATB Dongle Treiber keine Signatur besitzt 1. Betriebssystem starten. 2. Windows 8.1: Die Maus in die obere rechte Ecke führen und Einstellungen anklicken. Windows 10: Auf Windows Icon (Start) unten links klicken 3.
Seite 13 Dieser Vorgang wird für Windows Vista und Windows 7 mit Bildern beschrieben Nach einem Doppelklick im Menü Treiber wählen und Treibersoftware aktualisieren anklicken.
Seite 14 In dem Menü das Laufwerk mit der Installations CD ROM wählen...
Seite 15 Hier ist der Treiber eingetragen...
Seite 16 INSTALLATION DER SOFTWARE Legen Sie die CD „ATB-PC Pro Software“ in das CD-ROM-Laufwerk. Öffnen Sie das Menü Computer.
Seite 17 Mit einem Doppelklick auf “SETUP.EXE“ wird die Installation gestartet. Folgen Sie den Anweisungen. PROGRAMMEINSTELLUNGEN FÜR DAS ATB 805 aufgerufen. Programm wird 1. INPUT Als erstes wird im Menü INPUT Mikrofon gewählt. Im Programm wird die korrekte Einstellung mit „BC USB DAC“ gezeigt.
Seite 18 Im Programm wird die korrekte Einstellung mit Lautsprecher „BC USB DAC“ Im Programm wird dies unter OUTPUT gezeigt Das Menü des Win-mixers zeigt die Belegung des Ausgangs. Nach der Bestätigung durch OK erscheint folgendes Menü, in dem nichts eingestellt werden sollte.
Seite 19 Diese wird mit der Funktion der SYSTEM-CORRECTION durchgeführt. Der Funktionsschalter wird auf Calibration gestellt, der Volume Schalter wird automatisch ausgeschaltet. Unter SETTINGS wird im Programm die System-correction gestartet Das ATB 805 wird bei CORRECTION auf 1 geschaltet und mit START die erste Messung gestartet.
Seite 20 Erscheint die Messung wie im Bild, wird die Anfrage mit OK beendet. Danach wird das ATB 801 bei Calibration auf 2 geschaltet. Die zweite Messung wird mit dem unteren START gestartet. Im Menü HINT wird die das Speichern der System-correction gestartet. Als Name für den File wird “USB-Audio“...
Seite 21 Bestell Nr. 10010 CD / DVD Spieler Beispiel für ATB 701 wird die SPL Messung gewählt. Beim ATB 805 wird der CD Spieler mit einem Cinch Kabel an Mag low auf der Rückseite angeschlossen. Diese Einstellung bleibt für beide Messungen bestehen. Es werden die Messungen 1 und 2 durchgeführt.
Seite 22 FEHLERMELDUNDEN BEI DER SYSTEM-CORRECTION Während der Korrekturmessung können folgende Fehlermeldungen erscheinen: Die Fehlermeldung ist „missing/weak signal“ Kein Signal Anschluss der Testbox prüfen. DVD/CD Spieler Audio Out analog linker Kanal und Soundkarte Mikrofon. Beim DVD Spieler im Surround-Test DVD Menü den linken Lautsprecher wählen. Beim CD Spieler Track 1 oder 2 abspielen.
Seite 23 Der Wert für Mic-sense wird eingetragen und das Speichern des Wertes mit SAVE oder OK gestartet. Als Name für den File wird MIC empfohlen. Die ATB Mikrofone sind so linear, dass keine Korrekturkurve benötigt wird. Bei Messungen im Auto kann die Auto HiFi Frequenzgang Kurve in das Mic-correction Menü geladen werden.
Seite 24 Die Eingangsspannung wird mit dem Regler unter INPUT so eingestellt, dass die Anzeige des Eingangspegels in dem grünen Bereich bleibt. Die Abschwächung des Eingangssignals erfolgt in 1,5db Schritten. Die Messkurve zeigt nur den Eingangspegel unabhängig von der Reglerstellung. Die Genauigkeit von Pegel und Klirrfaktor ist von der Reglerstellung fast unabhängig.
Seite 25 MESSEN DIE MESSUNGEN Amplitudenfrequenzgänge Impedanz Amplituden Schalldruck Phasenfrequenzgänge Sprungantwort Messungen mit Auswertung Klirrfaktor Thiele-Small Quality Intermodulation...
Seite 26 DAS MESSEN Messen Dauermessungen Einzeimessungen aktuelle Messung gemittelte Messung DARSTELLUNG UND VERWALTUG DER MESSKURVEN Darstellen, Verwalten Kurvenverwaltung Parameter Zusammensetzen...
Seite 28 DIE ERSTE MESSUNG Bei der Messung wird der Lautsprecher an den Lautsprecherausgang und das Mikrofon an den Mikrofoneingang angeschlossen. Für die genaue Anzeige des SPL Wertes muss der Eingangsregler auf 9dB dB stehen. Für die SPL Messung wird der Funktionsschalter auf SPL, und Volume auf 9dB eingestellt. Bei der Stellung 9dB werden die Einstellungen des SPL Menüs „SPL aktive“...
Seite 29 Wählen Sie den Menüpunkt Parameter und stellen Sie den Wert für smooth auf 1 / 6. Mit der Schaltfläche “duration measure“ wird das Messen gestartet. Es werden laufend neue Messungen durchgeführt. Während der Messungen kann mit dem INPUT Regler die Eingangsempfindlichkeit eingestellt werden.
Seite 30 Auf dem Bildschirm sollte nun eine Frequenzgangkurve Ihres linken Lautsprechers erscheinen. Durch einen erneuten klick auf die Schaltfläche wird der Messvorgang beendet.
Seite 31 MESSSIGNALE DAS BMH, B UND MH SIGNAL Das bei der Frequenzgangmessung verwendete BMH, Bass-Mittel-Hochton Signal ist ein deterministisches Rauschen. Es wird als M-PN (Metzner-Periodic-Noise) Signal bezeichnet. Durch die Funktion des 4-fachen Oversamplings entspricht es einem analogen Signal. Eine Überlegung bei der Entwicklung des Signals war die Anpassung der Messtechnik an die spätere Funktion des getesteten Gerätes.
Seite 32 Testsignal. Diese Messungen haben aber den großen Nachteil, dass die Auswertung sehr empfindlich gegenüber Fremdgeräusche ist. Die Messung kann nur in sehr ruhigen Räumen erfolgen. Das Signal 13 ist eine Entwicklung der Kirchner elektronik. Das Signal 13 besteht aus der Überlagerung von zwei Sinusschwingungen mit dem Frequenzverhältnis von 1:1,3.
Seite 33 Das Oszillogramm des Signals 13 Das Frequenzspektrum des Signals 13 Das Oszillogramm zeigt die Amplitude über die Zeit des Signals 13. Die Amplitude ändert sich ständig. Durch die stetige Änderung werden in einem großen Frequenzbereich die Resonanzen des Testobjekts leicht angeregt. Jede Resonanz und Nichtlinearität in der Übertragung erzeugt ein breites Spektrum von Störfrequenzen.
Seite 34 Vor der Messung wird im Programm das verwendete Messsignal eingestellt. In diesem Menü werden die Signale für den Internen Generatorbetrieb eingestellt. In diesem Menü werden die externen Signale eingestellt. Für die Messung wird durch das Kennzeichnen mit dem Punkt der interne oder externe Generatorbetrieb gewählt.
Seite 35 Das PCM Signal wird auch bei der digitalen Messungen verwendet. Achtung! Die Einstellungen sowie die System-correction müssen dem verwendeten Messsignal entsprechen.
Seite 36 DAS MIKROFON DIE MIKROFONKORREKTUR Das ATB PC Mikrofon MC2 ist kalibriert. Die Kalibrierdatei, deren Name auf der Verpackung des Mikrofons steht, wird auf der www.Kirchner-elektronik.de Seite unter Download heruntergeladen. Im Programm wird im Mic-correction Menü die Korrekturdatei geladen. In dem Menü wird der Wert für MIC-SENSE eingesetzt, der jedem Mikrofon beiliegt.
Seite 37 Hierzu wird im Menü SETTINGS die MIC-CORRECTION aufgerufen. In dem Menü wird mit dem Mauszeiger die Kurve entsprechend dem Frequenzgangschrieb des verwendeten Messmikrofons angepasst. Hierbei wird die negative Kurve eingegeben, eine Überhöhung im Frequenzgangschrieb des Messmikrofons wird ein Einbruch. DIE MIKROFONEMPFINDLICHKEIT Die MIKROFONEMPFINDLICHKEIT ist für die SPL Messung notwendig.
Seite 38 ANZEIGEN VON KURVEN BEARBEITUNG VON EINZELMESSUNGEN Bis zu 32 Einzelmessungen werden direkt auf der Oberfläche sowie im Menü PLOTS verwaltet. Durch das Anklicken des Kurvennamens mit der rechten Maustaste sind folgende Funktionen zu aktivieren: 1. Unter Color wird die Farbe für die Kurve gewählt. 2.
Seite 39 Geöffnet. Das Plot-Parameter-Menü erfüllt folgende Aufgaben: 1. Wahl der Farbe für die Messkurve: In dem Menü wird Color angeklickt und im Color Menü die Farbe gewählt. 2. Wahl der Linienart einer Messkurve: Vor dem Feld für den Namen der Messkurve wird die Farbe sowie Linienart gezeigt. Nach Auswahl der zu ändernden Kurve mit dem Cursor wird durch einen Klick mit der rechten Maustaste das Color, Style Menü...
Seite 40 gewünschte Form angeklickt wird. Diese Funktion ermöglicht auch bei einem schwarz/weiß Drucker die Unterscheidung von verschiedenen Messungen. Achtung: Diese Funktion gilt nur für Kurven mit der Strichstärke (Print-linewidth) 1. 3. Namengebung der Messkurve: Im Fenster NAME wird der Name der Messung eingetragen. 4.
Seite 41 Der Cursor dient zum Auslesen von Kurvenwerten. Durch Führen des Mauscursors auf den Messschrieb erscheint das Cursorkreuz. Durch einen Doppelklick auf die linke Maustaste erscheint das Fenster VALUES (Werte), in dem die Messwerte angezeigt werden. Das VALUES Fenster zeigt folgende Werte: X = Frequenz Y = Amplitude Beim Auslesen der Werte wird die Frequenz vorgegeben.
Seite 42 ALLGEMEINE PARAMETER 10.1 SCALE Die SCALE (Auflösung) gibt den Umfang der Y-Achse an. Der maximale Wert wird absolut angezeigt. Dies bedeutet, dass die Anzeige in Abhängigkeit des Eingangsspannungsbereiches erfolgt. Durch Verkleinerung von SCALE wird der obere Bereich der Anzeige gestreckt. Das Verkleinern des Anzeigebereiches kann also verglichen werden mit dem Hereinzoomen in ein bestehendes Diagramm.
Seite 43 DAS WINDOWS-PROGRAMM 11.1 ATB PC STARTEN Falls die Programmgruppe ATB für Windows als Symbol dargestellt wird, muss diese durch einen Doppelklick auf ihr Symbol geöffnet werden. Anschließend wird ATB durch einen Doppelklick auf sein Programmsymbol gestartet. Die Benutzeroberfläche von ATB für Windows: Die Bedienung des Programms entspricht dem unter Windows üblichen Standard.
Seite 44 DATEI VERWALTUNG 12.1 DATEI ÖFFNEN  Ö Mit dem Befehl D können Sie eine auf einem Datenträger gespeicherte Messung ATEI FFNEN laden. Diese werden nach Anwählen sofort gestartet. Es wird folgende Dialogbox geöffnet: Die Dialogbox zeigt die im Ordner vorliegenden Dateien. Laufwerk und Ordner werden unter SUCHEN IN: gewechselt.
Seite 45 Die Schaltflächen des Menüs haben folgende Funktion: OPEN Mit OPEN wird in das Menü ÖFFNEN zurückgesprungen um eine andere Messung auszuwählen. LOAD ALL lädt alle Messkurven der Messung in das Diagramm, wobei die vorherigen Messungen gelöscht werden. LOAD SELECTED schreibt eine in der Tabelle ausgewählte Messkurve in das Diagramm. Dieser Vorgang kann entsprechend der Anzahl der Messkurven wiederholt werden.
Seite 46 In dem Feld Dateiname tragen Sie den Dateinamen ein, unter dem Ihre Messung gespeichert werden soll. Die Erweiterung .xft wird entsprechend der Messung vorgeschlagen. Im Feld SPEICHERN IN wird Laufwerk und Ordner gewählt, in dem Ihr Dokument gespeichert werden soll. Die Dialogbox SPEICHERN UNTER wird durch Betätigung von SPEICHERN beendet...
Seite 47 EXPORT VON DATEN Für den Export von Daten besitzt das ATB das Exportmenue. Es ist ein ASCII Text Format. So können die Daten von vielen Programmen gelesen werden. Bei vielen CAD Programmen wird ein spezielles Format zum Einlesen der z.B. Lautsprecher Daten verlangt.
Seite 48 1. Speichern von Messungen. Im Menü FILE wird EXPORT aufgerufen. Mit dem Menü SPEICHERN UNTER werden die Messungen gespeichert. 2. Speichern von Kurven über die Zwischenablage Nach der Messung wird das PLOTS Menü aufgerufen. Dort wird der Zeiger mit der Maus auf die zu speichernde Messung gesetzt.
Seite 49 DRUCKEN Sicher wollen Sie Ihr Dokument auch schwarz auf weiß sehen, dazu wird es ausgedruckt. Natürlich muss ein Drucker an Ihrem PC angeschlossen sein, damit Sie ein Diagramm ausdrucken können. Der Drucker muss richtig installiert, angestellt und auf »On Line« (=Betriebsbereit) geschaltet sein.
Seite 50 14.2 DRUCKERSTART Das Feld in der Funktionsleiste druckt das gesamte Dokument. Wird das Drucken im Menü FILE, PRINT aktiviert, erscheint folgendes DRUCKEN Menü, in dem die Druckereinstellungen vorgenommen werden In EXEMPLARE kann eingestellt werden, wie oft die Messung gedruckt werden soll.
Seite 51 ARBEITEN MIT DER WINDOWS ZWISCHENABLAGE Die Windows-Zwischenablage steht allen Anwendungen zur Verfügung. Sie ist ein hervorragendes Hilfsmittel, um Daten zwischen verschiedenen Anwendungen auszutauschen. 15.1 KOPIEREN Kopieren des Diagramms sämtlicher Messungen in die Windows-Zwischenablage. 15.2 KOPIEREN VON EINZELMESSUNGEN Einzelmessungen können auch in die Zwischenablage kopiert werden. Das Format für die abgespeicherten Dateien ist das ATB-Format.
Seite 52 DIAGRAMM 16.1 DIAGRAMMBESCHRIFTUNG Im Fenster PLOTS kann das Messdiagramm beschriftet werden. PLOTS wird mit geöffnet. Das Diagrammelement HEADLINE befindet sich über dem Messdiagramm. Ebenfalls können die Beschriftung der Diagrammachsen sowie deren Einheiten gewählt werden. Dieses Fenster ist auf den jeweiligen M-TYPE (Mess-Typ) angepasst. Im Feld RIGHT steht der Name der Firma, die das System vertreibt.
Seite 53 MESSUNGEN 17.1 PARAMETER SMOOTHING (GLÄTTEN) Glättungsradius in Oktaven, 1/24, 1/12, 1/6, 1/3 = Terz, ½, 1 SCALE (AUFLÖSUNG) Anzeigebereich von 5dB bis 60dB und 95dB bis 150dB LARGE IMP-SCALE für Imp Messung Durch die Aktivierung wird die Impedanz Skalierung auf 250Ω erweitert. Die Anzeige ist nur für Impedanzspitzen geeignet.
Seite 54 17.2 SIGNAL Das Messprogramm lässt sich an verschiedene Messaufgaben anpassen. Vor der Messung wird im Programm das verwendete Messsignal eingestellt. In diesem Menü werden die Signale für den Internen Generatorbetrieb eingestellt. In diesem Menü werden die externen Signale eingestellt. Für die Messung wird durch das Kennzeichnen mit dem Punkt der interne oder externe Generatorbetrieb gewählt.
Seite 55 17.3 START DER MESSUNGEN Die Einzelmessung Mit der Schaltfläche M wird die Messung gestartet. Mit M+ können bis zu 32 Messungen dazugemessen werden. Die Dauermessung Eine andere Messfunktion der Optitest Messung ist die M D und M+D Dauer Messung. Diese Messung ist eine Dauermessung, bei der die aktuelle Messung gezeigt wird.
Seite 56 7.4 COMBINE Das Programm besitzt die Sonderfunktion COMBINE Das COMBINE Menü wird mit geöffnet. Das Menü ermöglicht die einfache Zusammensetzung von Nahfeld- und Abstandsmessung. Beim Aufruf des Menüs mit dem utton werden die letzten beiden Kurven in das Menü übernommen. Durch die Schaltfläche wird Zuordnung...
Seite 57 MAGNITUDE MESSUNG 18.1 AUSGANG Der Funktionsschalter wird auf Magnitude gestellt. Bei der Messung von elektrischen Geräten, Verstärker, Mischpulte und Equalizer werden die Geräte an Signal OUT mit Cinch oder Klinkenstecker angeschlossen. Bei der elektrischen Messung von Frequenzweichen wird die Weiche an den Ausgang Speaker angeschlossen 18.2 EINGANG...
Seite 58 SPL MESSUNG 19.1 MESSAUFBAU Bei der Messung wird der Lautsprecher an den Lautsprecherausgang und das Mikrofon an den Mikrofoneingang angeschlossen. Für die SPL Messung für 1W/1m wird der Funktionsschalter auf SPL und der Volume Schalter auf 9dB (SPL) gestellt. Bei dieser Einstellung ist das „SPL active“ Menü funktionsbereit. Einstellung im Bild nicht korrekt gezeigt.
Seite 59 19.3 DIE RAUMUNABHÄNGIGE LAUTSPRECHERMESSUNG Bei der Messung des Schalldruck-Frequenzgangs eines Lautsprechers wird die Messung vom Messraum und der Aufstellung beeinflusst. Um den Einfluss auszuschalten, wird im schalltoten Raum gemessen. Für die Entwicklung von einzelnen Chassis ist der schalltote Raum optimal. Bei der Entwicklung von Lautsprecherkombinationen, den Boxen, führt eine Abstimmung im schalltoten Raum zum praxisfernen Ergebnis.
Seite 60 Das Bild 19.3 zeigt die Impulsantwort des Lautsprechers mit einem MLS Messsystem gemessen. Zur Berechnung des Frequenzganges wurde mit großem Zeitfenster, schwarze Kurve, und kleinem Zeitfenster, rote Kurve, durchgeführt. Die Länge des großen Zeitfensters ist durch die in der Kurve schon sichtbaren Fehler bei hohen Frequenzen begrenzt.
Seite 61 der logarithmischen Frequenzachse entsprechend in Oktaven oder Terzen erfolgt. Für tiefe Frequenzen besteht so eine starke und für hohe Frequenzen fast keine Glättung. Die Aussage der Messung ist so irreführend. Um eine Reproduzierbarkeit im Tieftonbereich zu erreichen, werden für die Messung unterhalb z.B.
Seite 62 Bild 19.10 Das Bild 19.10 zeigt das Menü Combine zum Zusammensetzen von Tiefton- und Mittelhochton Messung. Bei der Nahfeldmessung muss auch der Schall von allen Quellen im Tieftonbereich gemessen werden. Zu diesen Schallquellen gehört auch der Mitteltöner, wenn die Trennfrequenz <300Hz beträgt.
Seite 63 Bild 19.11 Bild 19.12 Im Bild 19.11 wird die Nahfeldmessung mit unterschiedlichen Abständen zur Bassreflexöffnung gezeigt. Die Reihenfolge der Vergrößerung des Abstandes zum Rand der Öffnung ist grün, hellblau, braun und blau. Gemessen wurde mit der Nahfeldkorrektur. Die rote Kurve ist die Grenzflächenmessung und die violette Kurve die Messung mit 1m Abstand.
Seite 64 DIE GRENZFLÄCHENMESSUNG Bei der Grenzflächenmessung wird das Messmikrofon als Grenzflächenmikrofon betrieben. Das Mikrofon liegt flach auf dem Boden und besitzt dabei eine Halbkugelcharakteristik. Bild 19.15 Das Bild 19.15 zeigt die Anordnung von Lautsprecher und Mikrofon. Die Schallwellen des Lautsprechers treffen schräg auf den Boden und werden in den Raum reflektiert.
Seite 65 IMPEDANZMESSUNG 20.1 THEORIE Die Impedanz ist der frequenzabhängige Widerstand für Wechselstrom. Er besteht aus dem Betrag Z in  und die Phase  in . Die Messung zeigt die beiden Werte über den Frequenzbereich. Die Phase  zeigt das von Blind- und Wirkwiderstand, die zusammen den Betrag Z...
Seite 66 Die Messung wird mit gestartet und das Ergebnis an der rechten Achse des Schriebs in  angezeigt. Die beiden linken Schaltflächen starten die Einzelmessung. Die Schaltflächen in der Mitte die Dauermessung mit Anzeige der letzten Messung. Eine besondere Bedeutung haben die beiden rechten Schaltflächen. Mit Ihnen wird die Dauermessung mit Mitteln der Kurven gestartet.
Seite 67 PHASENMESSUNG 21.1 GRUNDLAGEN Die Phase wird bei der Beschreibung von sinusförmigen Vorgängen wie mechanischen Schwingungen, Wechselstrom, Funkwellen und Schallwellen. t  U(t) = Us cos (t+) t Zeit, U(t) Augenblickswert der Spannung, Us Scheitelwert (max. Amplitude), f Frequenz, T = 1/f Periodendauer,  = 2 f = 2/T Kreisfrequenz, ...
Seite 68  = 180 => Auslöschung t   = 0, 360 => maximale Verstärkung t  = 90, 270 => teilweise Verstärkung, oder auch als teilweise Auslöschung t Die Phase beim Lautsprecher...
Seite 69 Auch bei einem Lautsprecher gelten die Grundlagen der Physik. Zu einer richtigen Beschreibung des abgestrahlten Schalldruckes gehören die Amplitude und die Phase. Die übliche Theorie, dass im Frequenzgang die Phase zu erkennen ist, ist falsch. Dies ist nur bei einfachen elektrischen Schaltungen gegeben. Bei einem Lautsprecher verhindert die sehr aufwendige Übertragungsfunktion, die auch noch Laufzeiten enthält, eine Phasenerkennung aus dem Amplitudenfrequenzgang.
Seite 70 21.2 ELEKTRISCHE PHASENMESSUNG Mit der elektrischen Phasenmessung wird die Phase von HiFi oder Studiogeräten gemessen. Besonders interessant ist die Messung bei aktiven oder digitalen Weichen. Der Anschluss der Geräte erfolgt wie bei der MAG Messung. 21.3 AKUSTISCHE PHASENMESSUNG Die akustische Phasenmessung von einem Lautsprecher kann nur ruhigen Räumen durchgeführt werden.
Seite 71 Bei der elektrischen wird z.B. die Phase einer Lautsprecherimpedanz gemessen. Diese Messung ist für den störungsfreien Betrieb des Lautsprechers notwendig. Große Phasenwinkel zeigen ein kapazitives oder induktives Verhalten der Lautsprecherimpedanz. Die Folge ist eine Überlastung des Verstärkers. Ebenso kann der Verstärker instabil werde und Schwingungen erzeugen.
Seite 72 SPRUNGANTWORT 22.1 THEORIE Die Sprungantwort zeigt die Amplitude und Phase gleichzeitig. Sie wird aus den beiden Messungen berechnet. Bei der Berechnung wird als erstes der Impuls durch eine komplexe Addition, nach Betrag und Phase, der Sinusschwingungen berechnet. Da der Impuls eine rechnerische Größe ist, im Idealfall ist die Amplitude unendlich groß, ist sein Bild kaum zu deuten.
Seite 73 Das Bild zeigt einen idealen Lautsprecher. Der steile Anstieg der Sprungantwort zeigt eine hohe obere Grenzfrequenz. Der e-Funktion entsprechende Abfall zeigt einen linearen Frequenzgang. Die untere Grenzfrequenz ist aus der Steilheit des Abfalls zu erkennen. Das Entscheidende bei der Messung ist aber die Aussage über das Phasenverhalten. Da die Sprungantwort nur Anstieg und Abfall zeigt, liegen alle Einzellautsprecher auf der akustischen Ebene und sind gleich gepolt.
Seite 74 22.3 EINSTELLEN DES DELAYS MIT DEM STEP Die folgenden Bilder zeigen eine Lautsprecherkombination mit Mitteltöner und Hochtöner und deren zeitliches Verhalten zueinander mit dem Step gemessen werden. Hier liegt der Hochtöner hinter dem Mitteltöner. Der Mitteltöner muss verzögert werden Hier liegt der Hochtöner vor dem Mitteltöner. Der Hochtöner muss verzögert werden. In beiden Fallen wird der ungefähre Laufzeitunterschied als Entfernung S in m gemessen und in die Laufzeit T in sec umgerechnet.
Seite 75 Das Bild zeigt die beiden Lautsprecher mit korrektem Laufzeitausgleich. Beide Signale, das vordere vom Hochtöner und das folgende vom Mitteltöner besitzen die gleiche Amplitude und liegen eng zusammen. Die Weiche ist noch nicht optimiert. Dies zeigt der Einbruch zwischen der ersten Signalspitze und dem folgenden Signal des Mittel- Tieftöners.
Seite 76 THIELE-SMALL PARAMERTER 23.1 DIE ADJUST FUNKTION Bei der Thiele-Small Messung wird ein gegenüber dem normalen Programm erweiterter Frequenzbereich benutzt. Daher wird eine zweite Kalibrierung benötigt. Die Kalibrierung wird mit der ADJUST Funktion durchgeführt. Beim ersten Start der Thiele-Small Messung erscheint folgende Meldung Nach der Installation des Programms muss einmal eine Kalibriermessung durchgeführt werden.
Seite 77 Dies zeigt, dass die Messung erfolgreich durchgeführt wurde. Diese Messung muss nur nach der Installation des Programms durchgeführt werden. Sie wird automatisch gespeichert und steht für alle weiteren Messungen zur Verfügung.
Seite 78 22.2 MESSMETHODE Die Thiele-Small Messung ermittelt die Parameter entsprechend der klassischen Drei Punkte Methode. Das Bild zeigt die Impedanzkurven eines Lautsprechers. Blau = Freiluft Messung, rot = Messung mit Gewicht In die Kurven sind die Werte, die das Programm bei der Berechnung benutzt, eingezeichnet. Diese Werte werden vom Programm selbständig gesucht und bei der Messung nicht angezeigt.
Seite 79 Meldung weist auf den vorherbeschriebenen Zusammenhang hin, ist aber im Sinne von Thiele- Small unwirksam. Der Algorithmus zur Annäherung von gemessenen zur theoretischen Impedanzkurve entspricht dem bekannten Curve-Fitting, ist aber entscheidend genauer als die mit der FFT arbeitenden Messgeräte. Die FFT-Messung liefert im Tieftonbereich nur eine sehr begrenzte Anzahl von Messwerten ( Stützstellen ).
Seite 80 Mit der 1. Messung werden die Freiluftwerte des Lautsprechers ermittelt. Bei der Freiluftmessung ist das Chassis senkrecht zu halten, also wie beim normalen Gehäuseeinbau, die Entfernung zu allen größeren Flächen soll mindestens einen Meter betragen. Der gesamte Parametersatz, d.h. die Freiluftwerte inklusive VAS, wird mit der Gewichtmethode ermittelt.
Seite 81 Die Impedanzkurve muss so aussehen, dass die Amplitudenwerte für F1, Fs, und F2 im Diagramm erscheinen (siehe Abb. Theorie Thiele-Small) Ist dies nicht der Fall, müssen die Parameter im Menü Check Range anders gewählt werden. Hier wird der Frequenzbereichbereich für die Auswertung eingestellt. Dies ist der Bereich, in dem die Resonanzfrequenz des Lautsprechers vollständig abgebildet wird.
Seite 82 KLIRRFAKTORMESSUNG 24.1 EINSTELLUNGEN IM HAUPTMENÜ Die Einstellungen für die Klirrfaktormessung werden im Hauptmenü vorgenommen. Mit der SPL Messung wird eine Testmessung durchgeführt. Das Mikrofon wird in 1m Abstand zum Lautsprecher aufgestellt. Im SPL active Menü wird free Output control gewählt Die Messung wird mit der Dauermessung gestartet.
Seite 83 24.2 DIE THD MESSUNG Die Total Harmonic Distortion Messung wird mit dem Signal Sinus durchgeführt. Der Frequenzbereich ist 20Hz – 7kHz. Die Oberwellen werden bis K8 berücksichtigt. Für die Messung wird unter POINTS die Anzahl der Frequenzen, für die der Klirrfaktor gemessen wird, eingestellt.
Seite 84 Die beiden Darstellungen des Klirrfaktors.
Seite 85 KLIRRSPEKTRUMMESSUNGEN 25.1 EINSTELLUNGEN IM HAUPTMENÜ Die Einstellungen für die Klirrfaktormessung werden im Hauptmenü vorgenommen. Mit der SPL Messung wird eine Testmessung durchgeführt. Der Vorgang ist bei der THD Messung beschrieben. Für die maximale Genauigkeit sollte sich der OUTPUT Regler im oberen Bereich befinden. Der Input Regler muss so eingestellt werden, dass die Aussteuerungsanzeige nicht den roten Bereich erreicht.
Seite 86 Die Tabelle zeigt die Frequenz der Verzerrung in Hz: IMD2 IMD3 IMD4 Signal Grundschwingung f2-f1 f2+f1 f2+2f1 f2+3f1 RB low RB mid 1,0k 1,5k 2,0k 1,3k 1,95k 2,6k 1.15k 1,65k 2,15k RB high 1,5k 3,0k 4.5k 6,0k 1,95 3,9k 5,85k 7,9k 3,45 4,95...
Seite 87 Die Klirrfaktormessung wird mit dem Sinus Signal durchgeführt. Der Frequenzbereich ist 20Hz – 7kHz. Die Oberwellen werden bis K8 berücksichtigt. Nach der Wahl von sin wird unter sin-frequency die Frequenz für das Signal eingestellt. In diesem Fenster wird der Messwert für die THD in % gezeigt. Das Ergebnis wird auch als Plot der Spektrumanalyse zur Beurteilung der Verteilung der Oberwellen angezeigt.
Seite 88 MESSUNGEN MIT CD IM AUTO Vor den Messungen wird die System-correction einmal gemessen. Die System-correction dient hauptsächlich zum Abgleich der Soundkarte. Deshalb kann ein beliebiger CD/DVD Spieler verwendet werden. Für den Abgleich wird der linke Audio Ausgang des CD/DVD Spielers über dem optionalen Messadapter mit dem Mikrofoneingang der 801 Box verbunden.
Seite 89 26.2 NAHFELDMESSUNG Nahfeldmessungen: blau = Bass, grün = Mittel, = raumkorrigierter Mittel- Hochton, hellgrün = Bassreflex, schwarz = Mittelung von Bass, Mittel und Bassreflex Im Tieftonbereich kann die Raumkorrektur nicht wie vorher beschrieben durchgeführt werden. Um die Raumresonanzen zu unterdrücken, wird der Tieftöner im Nahfeld gemessen. Bei der einfachen Messung wird das Ergebnis durch den Nahfeldeffekt, einer Überhöhung in der Schalldruckkurve, sowie der Vernachlässigung des Schalls der Bassreflexöffnung verfälscht.
Seite 90 EINMESSEN DER SURROUND ANLAGE MIT DVD Für ein echtes Kinoerlebnis im Wohnzimmer ist neben dem entsprechenden Bild der Klang entscheidend. Für einen guten Klang sind in erster Linie die Lautsprecher zuständig. Klangliche Unterschiede zwischen hochwertigen DVD Spieler und Verstärkern sind vorhanden, aber zum Erreichen des Kinoklanges weniger bedeutend.
Seite 91 27.3 DVD SPIELER Anschluss des DVD Spielers Der DVD Spieler wird über seinen koaxialer Cinch- oder optische Digital Audio-Ausgang an den Verstärker angeschlossen. Ebenso wird das Video Signal an den Verstärker angeschlossen. Start der Surround-Test DVD Die DVD wird gestartet und im Menü werden die Einzelmessungen gewählt. 27.4 EINZELMESSUNGEN Frontlautsprecher FL, FR Die Messungen werden mit den Einzelmessungen der Frontlautsprecher FL gestartet.
Seite 92 symmetrisch zu FR platziert. Die symmetrische Aufstellung ist wichtiger als kleinere Unregelmäßigkeiten Frequenzgang. Messung wird gestartet. Unterschiedliche Tieftonwiedergabe vom linken und rechten Lautsprecher ist unkritisch, da der Zuschauer die Summe beider Lautsprecher hört. Große Einbrüche oder Überhöhungen im Frequenzgang des FR Lautsprechers machen eine neue Position des Lautsprechers notwendig.
Seite 93 für THX verwendeten Dipole mit diffuser Schallabstrahlung sind nicht günstig. Der Frequenzgang von den Surround Lautsprechern sollte zwischen 100Hz und 10k’Hz ausgeglichen sein. Die Grenzfrequenz von 100Hz ermöglicht, dass die tiefen Töne, die vorn abgestrahlt werden, hinten geortet werden können. Der Hochtonbereich darf nicht betont sein. Im Kino wird der Hochtonbereich oberhalb ab10kHz begrenzt, da sonst der einzelne Lautsprecher herausgehört werden kann.
Seite 94 Das Bild zeigt die Kurven für den SW mit verschiedenen Positionen. Hierbei betrug die Verschiebung je 20cm. Die rote Kurve ist der FL Lautsprecher. Gleichzeitig ist eine Platzierung des Subwoofers zwischen den FL und FR Lautsprechern vorteilhaft. Durch mehrere Messungen mit M+ und Verschieben des Subwoofers kann der ideale Ort schnell gefunden werden.
Seite 95 Die Lautstärke entspricht der Höhe der Schalldruckkurve. Danach wird FR mit M+ gemessen und die Einstellung im Verstärker Menü so geändert, dass die Kurven übereinander liegen. Der gleiche Vorgang wird mit dem Center und den Surround Lautsprechern durchgeführt. Bei der Einstellung der Lautstärke für den Subwoofer muss der Einfluss des Raumes beachtet werden.
Seite 96 Einige Geräte besitzen einen Equalizer um die Lautsprecher dem Raum anzupassen. Zum Einstellen des Equalizers eignen sich die Summensignale am besten, weil sie die akustischen Eigenschaften des Raumes zeigen. Für die Einstellung des Equalizers sollten einige Regeln beachtet werden. Die Problematik des Equalizers ist, dass bei der Linearisierung des Frequenzganges gleichzeitig das Impuls- und Phasenverhalten verändert wird.
Seite 97 Das Bild zeigt die Kurven für Frontlautsprecher und SW Während der laufenden Messung wird der Regler des Subwoofers für die Trennfrequenz so lange bedient, bis die Kurve für die Frontlautsprecher und die Bass Kurve sich spiegelverkehrt symmetrisch verhalten. Die Steilheit der Basskurve kann, falls vorhanden, mit dem Regler oder Schalter für die Filtersteilheit an der Steilheit der Kurve für die Frontlautsprecher angepasst werden.
Seite 98 Die Kurven zeigen das Zusammenspiel von Front Lautsprechern und Subwoofer und den Einfluss des Phasenreglers. Hellgrün, grün und braun zeigt den Einfluss des Phasenreglers. Die braune Kurve ist die Einstellung ohne Auslöschungen im Tieftonbereich. Die Unregelmäßigkeiten im Mittel- und Hochtonbereich entstehen durch Personen im Raum, die sich bewegen.
Seite 99 EINMESSEN DER HIFI STEREOANLAGE 28.1 MIKROFON Dieses Kapitel richtet sich an den Lautsprecherentwickler. Für den bietet das ATB PC die Dauermessung mit Mitteln, ein Werkzeug, auf das kein Entwickler verzichten kann. Als Messsignal wird bei der Verwendung des DVD Spielers das PCM Signal benutzt. Dient der CD-Spieler als Signalquelle wird das CD-Plus Signal der Auto-Test CD verwendet.
Seite 100 28.2 AUFSTELLUNG DER LAUTSPRECHER UND SITZPOSITION In Kapite l 17.4 wurde die Aufstellung der Lautsprecher schon beschrieben. Bei einer Stereoanlage werden höhere Anforderungen an Klangqualität und räumlicher Wiedergabe estellt. Zuerst soll die Aufstellung der Lautsprecher bezüglich des Wandabstandes untersucht werden. Die Kurven zeigen den Frequenzgang des Lautsprechers in Bezug auf den Abstand zur seitlichen Wand.
Seite 101 Das Bild zeigt den Einfuß der Wand hinter der Sitzposition. Die Welligkeit im Mitteltonbereich der blauen Kurve entsteht durch die Interferenzen des direkten und von der Wand reflektierten Schalls. Der von der Wand reflektierte Schall kommt verzögert und erzeugt einen störenden Hall. Durch eine Lage Noppenschaumstoff auf der Rückwand werden die Reflexionen verringert, rote Kurve.
Seite 102 ei diesen Messungen stand der Lautsprecher in der Mitte zwischen den Hauptlautsprechern. Die Messungen zeigen, wie kritisch die Aufstellung eines Subwoofers ist. Weitere Messungen werden mit speziellen Raumakustik Messprogrammen durchgeführt. Mit denen wird hauptsächlich die Nachhallzeit gemessen. Dieser Wert ist nur für den Akustiker von Bedeutung, da die Nachhallzeit eines Raumes nur durch bauliche Maßnahmen zu verändern ist.
Seite 103 SURROUND-TEST DVD Die Messsignale Die gezeigten Kurven der Messsignale wurden von dem DVD Player wiedergegeben und mit dem ATB precision USB gemessen. Die Signale: Blau oben = Einzelsignal FL, C, FR, SL, SR Hellgrün = Einzelsignal SW, beim Surround Verstärker Ausgang +10dB Braun = Summensignale FL+FR, SL+SR Grün...
Seite 104 Technische Daten Technische Daten ATB 805 Mikrofoneingang: Frequenzbereich 20Hz – 22kHz, + 0,1dB Empfindlichkeit 65mV, Störspannungsabstand > 70dB Eingangswiderstand 2.2kΩ, Mikrofonversogungsspannung 9V ATB 805 XLR Eingangswiderstand 6.8kΩ, 48V LINE Ausgang: Frequenzbereich 20Hz – 22kHz, + 0,1dB Max Spannung 3dBV, 1,5V LINE Eingang: Eingangswiderstand 87,0kΩ, max.