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[How-To]_Nahfeld-Messungen eines Bassreflex bzw. TML Subwoofers (REW + UMIK-1)

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Autor
Beitrag
BlauesQ
Stammgast
#51 erstellt: 29. Jan 2021, 16:03
hm. Irgendwie komme ich noch nicht zurecht.

Es ist auch meine erste Messung mit REW

Also ich habe folgendes Messequipment:

Externe Soundkarte: Focusrite Scala Solo 3.rd
kalibriertes Messmikrofon von Hifi Selbstbau (0+90°)

1. Mikrofonkalibrierungsdatei geladen (0°)
2. Soundkarte habe ich nicht kalibriert (wegen fehlendem XLR-Cinch Kabel)
3. Erste Messung am Chassis
4. Zweite Messung am Port
5. Dann erstmal nach Berechnung den Port abgesenkt und A+B

Hier mal der eine Lautsprecher:
Bass_links

merkwürdigerweise sieht der rechte Lautsprecher in Summe ganz anders aus:
Bass_rechts



Ich würde : Einen TT messen ( den weiter vom Port entfernten...) , den Pegel +3dB skalieren, den BR messen und ( per Hand ) so skalieren, daß der Pegel bei 20 Hz gleich ist...


wenn ich das mache, kommt das hier raus für den rechten Lautsprecher:
Bass_rechts_adjusted
Ezeqiel
Inventar
#52 erstellt: 29. Jan 2021, 16:11

bizarre (Beitrag #50) schrieb:
Ich würde : Einen TT messen ( den weiter vom Port entfernten...) , den Pegel +6 dB skalieren, den BR messen

Ja, genau. Wenn das VituixCAD-Merging-Tool verwendet wird, böte es sich auch an, nach Messung eines der beiden Basstreiber an der entsprechenden Stelle einfach die doppelte Membranfläche anzugeben.

Ich weiß nicht, ob ich das erwähnt habe, aber ich erzeuge auch noch eine Korrekturkurve mit dem Diffraction-Tool, die ich dann an der entsprechenden Stelle im Merging-Tool in den Bereich für die Nahfeldmessungen einfüge.


bizarre (Beitrag #50) schrieb:
und ( per Hand ) so skalieren, daß der Pegel bei 20 Hz gleich ist...

Die Formulierung finde ich ein bisschen unglücklich. Was z.B., wenn es um eine BR-Konstruktion mit einem fb von sagen wir 40 Hz geht? Da dann 20 Hz derart anzuheben wäre dann nicht so zielführend.

Eigentlich versucht der Merger nach Angabe der Flächen von Port(s) und Membran(nen) eigentständig, schonmal wenigstens annähernd korrekte Pegelverhältnisse darzustellen, aber um ein bisschen Handarbeit kommt man wohl nicht herum.

Viele Grüße,
Michael


[Beitrag von Ezeqiel am 29. Jan 2021, 16:21 bearbeitet]
Mwf
Inventar
#53 erstellt: 29. Jan 2021, 16:17

bizarre (Beitrag #50) schrieb:
... Ich würde : Einen TT messen ( den weiter vom Port entfernten...)

Warum nicht beide ?
... da mitteln sich allerlei Akustik-Feinheiten,
das ist keinesfalls ein Nachteil.

... den Pegel +6 dB skalieren, den BR messen und ( per Hand ) so skalieren, dass der Pegel bei 20 Hz gleich ist...

oder knapp drüber,
weil:
-- die Asymptote muss sich von oben kommend an den/die Treiberpegel anschmiegen ....


[Beitrag von Mwf am 29. Jan 2021, 16:20 bearbeitet]
Ezeqiel
Inventar
#54 erstellt: 29. Jan 2021, 16:26

Ezeqiel (Beitrag #52) schrieb:

bizarre (Beitrag #50) schrieb:
und ( per Hand ) so skalieren, daß der Pegel bei 20 Hz gleich ist...

Die Formulierung finde ich ein bisschen unglücklich. Was z.B., wenn es um eine BR-Konstruktion mit einem fb von sagen wir 40 Hz geht? Da dann 20 Hz derart anzuheben wäre dann nicht so zielführend.

Durch Mwf (dankeschön ) bin ich gerade darauf gekommen, dass ich dich wohl falsch verstanden habe.

@BlauesQ:
Ich kann dir da glaube nicht groß weiterhelfen: das Mergen von Nah- und Fernfeldmessungen mache ich nicht in REW (womit ich zwar messe), sondern in VituixCAD mit den dort zur Verfügung stehenden Tools.

Eins kann ich aber sagen: die Nahfeldmessung des BR-Ports sieht nicht so aus, wie ich es normalerweise kenne. War die Mikrophonspitze wirklich quasi bündig mit der BR-Port-Austrittsfläche?

Viele Grüße,
Michael
Wave_Guider
Inventar
#55 erstellt: 29. Jan 2021, 16:26
Mag an der optischen Spreizung durch die obere Frequensgrenze von 212 Hz liegen,
dass der Charakter der Port-Kurve kommt mir merkwürdig vor kommt.

Und die Achse links am Rand sollte man auf 5 dB Unterteilungen einrichten.

Grüße von
Thomas
BlauesQ
Stammgast
#56 erstellt: 29. Jan 2021, 17:06
Ich bin grad im Panikmodus.

Wenn ich alle 4 Tieftöner messe, bekomme ich teils erhebliche Unterschiede, gerade der Rechte zeigt eine Anhebung bei 80-120Hz.

TT_Messung


[Beitrag von BlauesQ am 29. Jan 2021, 17:46 bearbeitet]
BlauesQ
Stammgast
#57 erstellt: 29. Jan 2021, 19:11
Das hier sind beide kompletten Lautsprecher mal aus 2m Entfernung gemessen.

Lautsprecher stehen ca. 50cm aus einander, Mikrofon wurde nicht bewegt.

2m

Wenn ich mal eine 1/1 Glättung anmache sieht man folgendes:
2m_glatt

Die Box ohne den Huckel ist also im Schnitt im tieffrequenten Bereich 2-3dB lauter


[Beitrag von BlauesQ am 29. Jan 2021, 19:18 bearbeitet]
bizarre
Inventar
#58 erstellt: 29. Jan 2021, 20:34

BlauesQ (Beitrag #57) schrieb:

Die Box ohne den Huckel ist also im Schnitt im tieffrequenten Bereich 2-3dB lauter


Das liegt nicht an der Box oder den Chassis, sondern an der unterschiedlichen Position im Raum ( der Rechte regt die Raumresonanzen besser an..) .. Oberhalb der Schröder Frequenz sind die ja fast deckungsgleich...

Alles OK !


[Beitrag von bizarre am 29. Jan 2021, 20:38 bearbeitet]
Wave_Guider
Inventar
#59 erstellt: 29. Jan 2021, 22:06
@ BlauesQ,

die linke senkrechte Skala, die sog. Y-Achse, die auf einen Abstand von 5 dB zwischen den Querlinien bringen (wie 100db, 95dB, 90dB, 85dB, 80dB, 75db usw.)

Das wäre dann die typische Skalierung für Lautsprecher-Messungen.
Diese Skalierung wird von der absoluten Mehrheit aller LS-Bauenden verwendet.

Wenn Du das Fenster mit den 4 TT-Messungen so skalieren würdest, sehe es schon nicht mehr "so schlimm" aus.
Kannst ja mal machen, falls Du die Messungen abgespeichert hast.

Grüße von
Thomas
lonelybabe69
Inventar
#60 erstellt: 29. Jan 2021, 22:30
@BlauesQ

Wieso eröffnest du nicht einen eigenen Thread und stellst deine Frage erneut.
Sonst wird das hier langsam unübersichtlich

Ich persönlich würde es so verfahren, ähnlich wie Kollege bizarre im Post #50 gesagt hast.
Sofern es sich um einen reinen Subwoofer handelt, dann stellt ein zweites Chassis eine Anhebung von +3dB dar. Hat der zweite Tieftöner einen eigenen Verstärkerkanal dann eben +6dB. Dementsprechend muss der FG beim Chassis um +3dB bzw. +6dB angehoben werden.
Beim Skalieren des Ports muss natürlich von doppelter Sd ausgegangen werden.
Probiere das so!



[Beitrag von lonelybabe69 am 30. Jan 2021, 14:11 bearbeitet]
audio.novize
Stammgast
#61 erstellt: 29. Jan 2021, 22:55
Ich hätte da auch eine Frage: Wo misst man denn bei einem rechteckigen Port, z.B. beim Portosub 8. Hier ist der Port 26 cm breit und 1,9 cm hoch. In der Mitte?
lonelybabe69
Inventar
#62 erstellt: 30. Jan 2021, 10:36

audio.novize (Beitrag #61) schrieb:
In der Mitte?

Erschient mir am logischsten 🤔
Mwf
Inventar
#63 erstellt: 30. Jan 2021, 13:38

audio.novize (Beitrag #61) schrieb:
... Wo misst man denn bei einem rechteckigen Port, z.B. beim Portosub 8. Hier ist der Port 26 cm breit und 1,9 cm hoch. In der Mitte?

Gegenfrage:
Warum nicht ?

In der Mitte ist üblicherweise der Pegel am höchsten was wg. des Übersprech-Problems günstig wäre.

Andererseits haben genauer Ort und Entfernung im Tiefbass -- und nur hier sind Nahfeld-Messungen "valide" -- lediglich auf den Pegel Einfluss,
und dieser sollte nicht stur nach "Formel", sondern per Hand bei niedrigst sinnvoller Frequenz (Störabstand) asymptotisch an die Kurve der anderen Quelle angeglichen werden.
Ziel ist eine Summenkurve, die nach unten wg. zunehmend gleichem Pegel und 180°-Gegenphase stetig abfällt -- wie in jeder Simulation -- (gilt nicht für PR).
audio.novize
Stammgast
#64 erstellt: 30. Jan 2021, 19:58

lonelybabe69 (Beitrag #62) schrieb:
Erschient mir am logischsten 🤔

Danke! Dachte ich mir zwar auch, habe aber leider keine Ahnung in dieser Hinsicht ...


Mwf (Beitrag #63) schrieb:
Gegenfrage: Warum nicht ? In der Mitte ist üblicherweise der Pegel am höchsten ...

Den zitierten Anfang habe ich noch verstanden, beim Rest der Antwort musste ich erstmal die Fachbegriffe googlen (s.o.: zu wenig Ahnung meinerseits) ... ... ich glaube, es jetzt einigermaßen verstanden zu haben ... danke für die Erläuterung!
Ezeqiel
Inventar
#65 erstellt: 22. Mrz 2021, 09:48
Ich will hier noch eben ergänzen, wie ich das Kombinieren von Nah- und Fernfeldmessungen im Merging-Tool von VituixCAD durchführe.

Zunächst führe ich in REW Fernfeldmessungen der Box - hier aus so etwa einem Meter Entfernung - durch, ggf. auch unter Winkel, die ich anschließend fenstere, so dass aus der Messumgebung ankommende Reflexionen in der Messung nicht mehr enthalten sind. So sieht das dann aus (ungeglättet):

Hifi-Forum - Fernfeld

Danach führe ich Nahfeldmessungen von Port und Treiber durch, einmal so nah wie möglich am Treiber dran (das Limit ist dann da, wo der Treiber beginnt, durch seinen Hub das Mikrofon zu berühren) und einmal bündig am Portausgang (bzw. bei gerundetem BR-Port um den Radius der Rundung eingeführt). Das Ergebnis:

Hifi-Forum - Nahfeld

Hier kann man schon im Hinterkopf haben, dass der Port-Pegel noch deutlich zu hoch angezeigt wird. Bei der Messung ist schließlich noch nicht die deutlich geringere Port-Querschnittfläche im Vergleich zur Membranfläche des Treibers berücksichtigt. Das wird später im Merging-Tool von VituixCAD nachgeholt, indem man diese Flächen angibt.

Der Pegel, den der Messverstärker ausgibt, sollte gleich zu dem bei den Fernfeldmessungen sein. Sollte das das Mikrofon überfordern, kann man aber innerhalb von REW den Pegel der Nahfeldmessungen um einen definierten dB-Wert absenken, mit welchem man später im Merging-Tool den Pegel wieder nach oben korrigieren kann. Mein Mikrofon ist bis über 140 dB spezifiziert, deshalb war das bei mir nicht nötig.

Anschließend werden alle Messungen als TXT-Dateien exportiert.

So, nun zum Merging-Tool:

Merging
  1. Hier werden die Nahfeldmessungen von Port und Treiber, die als Textdateien vorliegen müssen, importiert. Anschließend gibt man dort Treiber- und Portquerschnittfläche ein (Wahlweise geht auch Durchmesser). Falls wegen Überforderung des Messmikrofons bei der Messung der Pegel abgesenkt worden ist, kann man das unter "Scale" korrigieren. "Delay" sollte man nicht anfassen: da das Merging-Tool auch eine Phasenampassung durchführt, rechnet es diesen Wert automatisch aus.
  2. Hier kann das Ergebnis der Simulation des Diffraction-Tools von VituixCAD, das ebenfalls als Textdatei vorliegen muss, importiert werden. Das ist unbedingt empfehlenswert: die Diffraktions-Simulation baut dann den Bafflestep, der bei den Nahfeldmessungen alleine nicht sichtbar werden kann, mit ein.
  3. Hier werden die gefensterten Fernfeldmessungen importiert. Bei mir habe ich das mit allen Messungen, auch denen unter Winkel, in einem Rutsch gemacht. Oben bei "Distance" wird die Entfernung angegeben, aus der die Fernfeldmessungen erfolgt sind.
  4. Das FG-Diagramm ist wohl die Hauptspielwiese des Merging-Tools. Mittels des pinken Schiebers am unteren Rand des FG-Diagrammes (bei über 200 Hz) kann der Punkt angewählt werden, an dem Nah- und Fernfeldmessungen gefügt werden sollen. Klickt man auf das Fernglas-Icon, versucht das Programm, selbst einen geeigneten Punkt zu finden.
  5. Unter "Destination directory" gibt man an, wohin die gefügten Messungen als Textdateien exportiert werden sollen, mit "Save" werden die dann dort abgelegt.
  6. Hier kann man das ganze Merging-Projekt speichern und laden.

Normalerweise arbeitet man jetzt mit VituixCAD weiter, aber der Anschauung wegen habe ich das Ergebnis des Mergings nochmal in REW importiert. Das ist also der Lohn der Mühe:

Hifi-Forum - gemerged

Bitte korrigiert bzw. ergänzt mich, wenn ich irgendwo Schmonzes geschrieben oder was vergessen habe.

Viele Grüße,
Ezeqiel


[Beitrag von Ezeqiel am 22. Mrz 2021, 10:50 bearbeitet]
lonelybabe69
Inventar
#66 erstellt: 22. Mrz 2021, 12:07
Danke Michael für die Mühe!

Damit sind endgültig alle Klarheiten beseitigt

Eigentlich ging es mir in diesem How-To im Speziellen um die Bassmessung.
Schließlich simuliert bzw. berechnet bzw. baut man ein Gehäuse erst mal für den Bass.
Alles andere, wie Baffle-Step Korrektur sowie Frequenzweichenkonstruktion ist dann die "weiterführede Schule", wenn du verstehst, was ich meine

aber Kollege haf hat das in Post #6 bereits angeschnitten, von daher ist es nicht verkehrt, dass du dein kleines How-To hier dazwischen schiebst



Aber sachma!
hifi-forum-gemerged_1088199 wie erzeugst du in REW diese Reiter: Sub Bass, Bass, Low mid....usw.

Gruß Viktor


[Beitrag von lonelybabe69 am 22. Mrz 2021, 12:10 bearbeitet]
Ezeqiel
Inventar
#67 erstellt: 22. Mrz 2021, 14:22

lonelybabe69 (Beitrag #66) schrieb:
Danke Michael für die Mühe!

Gern geschehen.


lonelybabe69 (Beitrag #66) schrieb:
Damit sind endgültig alle Klarheiten beseitigt

....hoffentlich nicht.....


lonelybabe69 (Beitrag #66) schrieb:
Eigentlich ging es mir in diesem How-To im Speziellen um die Bassmessung.
Schließlich simuliert bzw. berechnet bzw. baut man ein Gehäuse erst mal für den Bass.
Alles andere, wie Baffle-Step Korrektur sowie Frequenzweichenkonstruktion ist dann die "weiterführede Schule", wenn du verstehst, was ich meine

Ja, verstehe ich schon. Andererseits: wenn weitere Entwicklungsschritte angedacht sind, dann spricht ja nichts dagegen, schon so einiges mit zu berücksichtigen, anstatt das ganze Prozedere vor der eigentlichen Entwicklung nochmal zu machen. Man darf ja nicht vergessen, dass dein HowTo wahrscheinlich nicht nur von Entwicklern von Subwoofern gelesen wird.

Wenn es um die reine Subwooferentwicklung geht, dann würde ich das Messen der Fernfeldfrequenzgänge aus mehreren unterschiedlichen Winkeln vielleicht noch für entbehrlich halten, den Rest aber eigentlich nicht so.

Wenn es sich zum Beispiel um einen sehr großen Subwoofer handelt, dann kann es durchaus sein, dass der Bafflestep auch schon innerhalb des avisierten Übertragungsbereichs "zuschlägt". Nochmal anders verhält es sich, wenn ein Subwoofer in eine Wand eingelassen ist, auch das lässt sich simulieren.Wie ich oben auch schon angedeutet habe, kann es sich ja auch um den Tiefton-Part eines Mehrwegers handeln, anstatt um einen Subwoofer Und schlussendlich ist es ja fix gemacht.

In VituixCAD selbst lassen sich im übrigen auch aktive Filter simulieren.

Am Ende ist es für den ein oder anderen ja vielleicht auch interessant, dass das Kombinieren von Nah- und Fernfeldmessungen hier ja quasi automatisch erfolgt, jedenfalls ohne, dass man Formeln verwenden muss. Das eliminiert erstens mögliche Fehlerquellen und zweitens macht es das Ganze weniger aufwendig, finde ich. Wenn alle Messungen vorliegen, ist das schätzungsweise ein Aufwand von so 10 Minuten und diese Zeit erhöht sich auch so gut wie gar nicht, wenn sagen wir 20 unterschiedliche Messwinkel gleichzeitig bearbeitet werden sollen.


lonelybabe69 (Beitrag #66) schrieb:
Aber sachma!
hifi-forum-gemerged_1088199 wie erzeugst du in REW diese Reiter: Sub Bass, Bass, Low mid....usw.

Das sind keine Reiter, nur so Markierungen, die ich lediglich vergessen habe, auszublenden. Es ist vielleicht für Anfänger gedacht, die sich unter unterschiedlichen Frequenzen nicht so recht was vorstellen können. Dieses Feature ist möglicherweise in REW 5.20 eingeführt worden.

Viele Grüße,
Ezeqiel


[Beitrag von Ezeqiel am 22. Mrz 2021, 14:51 bearbeitet]
Mwf
Inventar
#68 erstellt: 22. Mrz 2021, 14:50

Ezeqiel (Beitrag #67) schrieb:

lonelybabe69 (Beitrag #66) schrieb:
Danke Michael für die Mühe!

Gern geschehen.

lonelybabe69 (Beitrag #66) schrieb:
Damit sind endgültig alle Klarheiten beseitigt

....hoffentlich nicht..... ...
Man kann sich fragen, welcher Michael gemeint ist.


Ezeqiel (Beitrag #65) schrieb:
... Das ist also der Lohn der Mühe: http://bilder.hifi-f...gemerged_1088199.png ...

Ich wäre damit noch nicht ganz zufrieden, denn dein Ergebnis zeigt genau das, was ich oben erwähnte:

Mwf (Beitrag #63) schrieb:
... Andererseits haben genauer Ort und Entfernung ... lediglich auf den Pegel Einfluss, und dieser sollte nicht stur nach "Formel", sondern per Hand bei niedrigst sinnvoller Frequenz (Störabstand) asymptotisch an die Kurve der anderen Quelle angeglichen werden.

Ziel ist eine Summenkurve, die nach unten wg. zunehmend gleichem Pegel und 180°-Gegenphase stetig abfällt
-- so wie in jeder Simulation -- (gilt nicht für PR).

Der Einbruch bei 31 Hz mit Wiederanstieg darunter sind ein deutliches Zeichen für nicht optimale Pegelanpassung zwischen aktivem TT und BR.

Du kannst dein Programm überlisten indem du die Eingabe der BR-Öffnungsfläche bewusst in kleinen Schritten nach oben und unten variierst.


[Beitrag von Mwf am 22. Mrz 2021, 15:01 bearbeitet]
Ezeqiel
Inventar
#69 erstellt: 22. Mrz 2021, 15:07

Mwf (Beitrag #68) schrieb:
Der Einbruch bei 31 Hz mit Wiederanstieg darunter sind ein deutliches Zeichen für nicht optimale Pegelanpassung zwischen aktivem TT und BR.

Du kannst dein Programm überlisten indem du die Eingabe der BR-Öffnungsfläche bewusst in kleinen Schritten nach oben und unten variierst.


Wenn ich unter "Scale dB" den Pegel des BR-Ports von -31,9 nach -30 dB ändere, was ja einer Vergrößerung der Port-Querschnittfläche entsprechen würde, dann verschwindet dieser Zacken bei 31 Hz. Das erhöht bei der unteren Grenzfrequenz den Pegel um 1,3 dB.

Wenn ich in die andere Richtung gehe, den Pegel also statt dessen reduziere, dann verstärkt sich der Effekt nur noch weiter. Meinst du also, VituixCAD schätzt den durch den Port abgegebenen Pegel als zu niedrig ein?

Viele Grüße,
Ezeqiel

*edit*:
....dann heißt du auch Michael?


[Beitrag von Ezeqiel am 22. Mrz 2021, 15:14 bearbeitet]
Ezeqiel
Inventar
#70 erstellt: 23. Mrz 2021, 09:04
@Mwf:

Das Merging-Tool hat im Bereich für die Nahfeldmessungen in "Scale dB" für den Port ja -31,9 dB und für den Treiber -25,6 dB ausgerechnet, die Differenz beträgt also 6,3 dB.

Ich habe die Nahfeldmessungen dann nochmal in REW geladen und geschaut, um wieviel ich die Kurve für den Port absenken muss, damit sie weit unterhalb von fb dekungsgleich mit der des Treibers ist:

Nahfeldmessungen mit Pegelangleichung BR

Es sind so 4,5 dB. Erhöhe ich im Merging-Tool den Pegel des Ports derart, dass auch dort ein Offset von nun lediglich 4,5 dB rauskommt (dazu gebe ich für den Port in "Scale dB" -30,1 dB an, erhöhe den Pegel des Ports also um 1,8 dB), dann kommt beim Merging Folgendes heraus:

Hifi-Forum - gemerged (4.5 dB)

Der Zacken ganz unten ist jetzt weg. Ist es in etwa das, was du meintest?

Viele Grüße,
Ezeqiel

*edit*:
Was auch noch auffällt: der abfallende FG sieht zwar jetzt schon ziemlich ideal aus, aber zwischen 55 und der halben Frequenz 27,5 Hz gibt es eine Pegeldifferenz von ca. 28 dB, etwas mehr also als die für BR theoretisch vorhergesagten 24 dB/Oktave. Steckt da etwa auch noch ein Pferdefuß dahinter oder ist das normal? Fragen über Fragen.....


[Beitrag von Ezeqiel am 23. Mrz 2021, 09:44 bearbeitet]
Mwf
Inventar
#71 erstellt: 23. Mrz 2021, 22:59

Ezeqiel (Beitrag #69) schrieb:
... Meinst du also, VituixCAD schätzt den durch den Port abgegebenen Pegel als zu niedrig ein? ...

Das schätzt nicht sondern rechnet :
-- den gemessenen Nahfeld-SPL
-- multipliziert mit (korrigiert um) der eingegebenen Membran- bzw. BR-Öffnungs-Fläche

Bei der Eingabe der Flächen sollten eigentlich keine großen Fehler auftreten,
aber der Nahfeld-SPL ist keine fixe Größe sondern abhängig von drei Effekten:

1. exakte Entfernung des Mikrophons (lässt sich einigermaßen kontrollieren, ist aber etwas weniger eindeutig bei trompetenförmigem BR-Austritt bzw. der dort anzusetzenden Ö-Fläche)

2. der Nahfeld-SPL ist nicht konstant über der Membran- bzw. Öffnungsfläche (trotz weitgehend kolbenförmigem Hub),
sondern in der Mitte am stärksten (wg. Addition durch benachbarte Bereiche rundum).
Dieser Effekt ist beim aktiven Treiber wg. seiner i.d.R. größeren Fläche wesentlichen stärker als bei der BR-Öffnung, deren Output über die (konstante) Mikrophonfläche schon eine stärkere Mittellung über die gesamte Fläche erfährt.
Dadurch ist der BR-SPL im Verhältnis zum Treiber-SPL (etwas) geringer.

3. der SPL wird durch Übersprechen von der jeweils anderen Quelle beeinflusst, je näher die beiden, desto stärker.
Dadurch besteht eine Tendenz zum Ausmitteln von Pegeldifferenzen, oder anders gesagt, das Ziel der ganzen Aktion (Phasen-richtige Addition der Einzelquellen) steckt zum Teil schon in den Einzelmessungen.(*)
Der Übersprech-Effekt ist auf das schwächere Mikrophonsignal vom Treiber (wg. der größeren Fläche)
größer als auf das konzentrierte Signal vor der rel. kleinen BR-Öffnung.
Dadurch erfährt letztlich der Anteil des BR-Outputs eine Übergewichtung, ist also tendenziell gegenläufig zu obigem Punkt 2,
dies umso stärker, je geringer der Abstand beider Quellen.


Fazit:
In der Summe sind die Effekte schon etwas unübersichtlich , aber mit einerTendenz zu einem zu geringen Nahfeld-SPL vor der kleineren Quelle, vor allem wenn beide Quellen nicht direkt nebeneinander liegen.

Solange die Tools bzw. Standard-Formeln für das Flächenverhältnis obige Effekte nicht berücksichtigen,
meine Empfehlung für Praktiker:

Korrektur der Pegel (bzw. des Flächenverhältnisses) per Hand bis die Einzel-SPLs sich unterhalb Fbox asymptotisch "anschmiegen" (**) und der Summen-SPL stetig nach unten abfällt (ohne Dip) (***).



Ezeqiel (Beitrag #70) schrieb:
... Was auch noch auffällt: der abfallende FG sieht zwar jetzt schon ziemlich ideal aus, aber zwischen 55 und der halben Frequenz 27,5 Hz gibt es eine Pegeldifferenz von ca. 28 dB, etwas mehr also als die für BR theoretisch vorhergesagten 24 dB/Oktave. Steckt da etwa auch noch ein Pferdefuß dahinter oder ist das normal? ...

Ist eher normal, würd ich nicht überbewerten, hängt von der genauen Abstimmung ab (B4 oder abweichend davon).


--------------------------------
(*) = die zusätzlichen Laufzeiten des Übersprechsignals spielen im Tiefbass zum Glück noch keine Rolle

(**) = der Grund für das "Anschmiegen" liegt ganz simpel darin begründet, dass bei langsamen M-Bewegungen (<<Fbox, d.h. subsonisch) genau so viel Luftvolumen von der aktiven Membran verschoben wird, wie -- gegenphasig -- von der BR-Öffnung.

(***) = gilt nicht für PR-Membranen (wg. der zusätzlichen Federwirkung durch die Einspannung)

-----------------------
EDIT:
Pt. 3 (Übersprechen) nochmal überarbeitet


[Beitrag von Mwf am 24. Mrz 2021, 15:46 bearbeitet]
lonelybabe69
Inventar
#72 erstellt: 13. Mai 2021, 21:04

lonelybabe69 (Beitrag #60) schrieb:

Ich persönlich würde es so verfahren, ähnlich wie Kollege bizarre im Post #50 gesagt hast.
Sofern es sich um einen reinen Subwoofer handelt, dann stellt ein zweites Chassis eine Anhebung von +3dB dar. Hat der zweite Tieftöner einen eigenen Verstärkerkanal dann eben +6dB. Dementsprechend muss der FG beim Chassis um +3dB bzw. +6dB angehoben werden.
Beim Skalieren des Ports muss natürlich von doppelter Sd ausgegangen werden.


Jetzt muss ich mal in meinen eigenen How-To auch mal 'ne Frage stellen

Wie ist das jetzt, wenn z.B. ein Bassreflex Gehäuse mehrere Ports bzw. Ich Rohre hat?
Wie mache ich denn da die Nahfeldmessung vor dem Port?

Messe ich jetzt einfach nur einen Port und addiere für jeden weiteren Port einfach +3dB dazu oder wie soll ich das bewerkstelligen?

Gruß Viktor


[Beitrag von lonelybabe69 am 13. Mai 2021, 21:19 bearbeitet]
Ezeqiel
Inventar
#73 erstellt: 14. Mai 2021, 04:35

lonelybabe69 (Beitrag #72) schrieb:
Messe ich jetzt einfach nur einen Port und addiere für jeden weiteren Port einfach +3dB dazu oder wie soll ich das bewerkstelligen?

Die +3 dB gelten ja pro Verdopplung der Portfläche, also nicht grundsätzlich pro weiterem Port.

Du könntest auch einen Port messen und dann die Gesamtportfläche zugrunde legen.

Viele Grüße,
Ezeqiel
lonelybabe69
Inventar
#74 erstellt: 14. Mai 2021, 17:13

Ezeqiel (Beitrag #73) schrieb:

lonelybabe69 (Beitrag #72) schrieb:
Messe ich jetzt einfach nur einen Port und addiere für jeden weiteren Port einfach +3dB dazu oder wie soll ich das bewerkstelligen?

Die +3 dB gelten ja pro Verdopplung der Portfläche, also nicht grundsätzlich pro weiterem Port.

Du könntest auch einen Port messen und dann die Gesamtportfläche zugrunde legen.



Irgendwie bin ich noch nicht so richtig überzeugt.
Wenn z.b. 2 Ports habe, dann ist das doch eine Verdoppelung, oder nicht?

Andererseits ist ja bei einem kleinen Port der Pegel theoretisch höher, als bei einem Großen!
Muss man da nicht eventuell -3dB abziehen?

Hmmm

Ezeqiel
Inventar
#75 erstellt: 14. Mai 2021, 18:26

lonelybabe69 (Beitrag #74) schrieb:
Irgendwie bin ich noch nicht so richtig überzeugt.
Wenn z.b. 2 Ports habe, dann ist das doch eine Verdoppelung, oder nicht?

Ja, das ist so gegenüber einem Port. Du schriebst aber:

lonelybabe69 (Beitrag #72) schrieb:
Messe ich jetzt einfach nur einen Port und addiere für jeden weiteren Port einfach +3dB dazu oder wie soll ich das bewerkstelligen?

Angenommen, da sind 2 Ports und du willst einen weiteren hinzufügen, dann ist das eben keine Verdopplung der Portquerschnittfläche und es gibt dann auch nicht 3 dB dazu, sondern weniger. Das mit den +3 dB gilt nur bei zwei Ports statt einem, vier Ports statt zweien, sechs Ports statt dreien usw., in der etwas oberflächlicheren Theorie jedenfalls.*)


lonelybabe69 (Beitrag #74) schrieb:
Andererseits ist ja bei einem kleinen Port der Pegel theoretisch höher, als bei einem Großen!
Muss man da nicht eventuell -3dB abziehen?

Die Frage verstehe ich nicht so recht. Du misst ja den Pegel am Port. Aber erst in Relation zur Querschnittfläche macht diesen Messwert ja erst verwendertbar.

(* Geht man da etwas tiefer in die Materie, stellt man fest, dass viele Ports statt beispielsweise einem halt auch eine größere Port-Innenwandfläche erzeugen, was für Verluste sorgt.

Viele Grüße,
Ezeqiel


[Beitrag von Ezeqiel am 14. Mai 2021, 18:32 bearbeitet]
Mwf
Inventar
#76 erstellt: 14. Mai 2021, 21:35
STOP !

Wir schreiben hier im Thread über Messungen im NAHFELD -- wo normalerweise nicht gehört wird ;).
Übliche Weisheiten, speziell zu Membranflächen /Anzahl der Schallquellen, wirken sich hier (wg. des geringen Abstandes) anders aus als bei üblichem Hör- /Mess-Abstand.


lonelybabe69 (Beitrag #72) schrieb:
... Wie ist das jetzt, wenn z.B. ein Bassreflex Gehäuse mehrere Ports bzw. Ich Rohre hat?
Wie mache ich denn da die Nahfeldmessung vor dem Port?

Messe ich jetzt einfach nur einen Port und addiere für jeden weiteren Port einfach +3dB dazu oder wie soll ich das bewerkstelligen? ...

lonelybabe69 (Beitrag #74) schrieb:
... Irgendwie bin ich noch nicht so richtig überzeugt.
Wenn z.b. 2 Ports habe, dann ist das doch eine Verdoppelung, oder nicht?

Andererseits ist ja bei einem kleinen Port der Pegel theoretisch höher, als bei einem Großen!
Muss man da nicht eventuell -3dB abziehen? ...

Schade,
dass mein Plädoyer zum Pegelausgleich per Hand bei BR/TML/TQWT (*) -- anstelle von sturer Eingabe der Flächen --
sowie die zur Aufklärung dienenden Überlegungen ("Übersprechen")
noch nicht verinnerlicht wurden ...

Wenn von zwei gleichen, parallel arbeitenden Öffnungen nur 1 gemessen wird, ist der SPL-Effekt im Fernfeld durch eine zweite
-- mindestens +3 dB (wenn beide dicht beeinander)
-- höchstens +6 dB (wenn beide weit voneinander entfernt, z.B. auf gegenüberliegender Gehäuseseite)

Also,
im Falle von 2 BRs nicht einfach doppelte Fläche eingeben (= +3 dB) eingeben,
sondern die ermittelte Kurve soweit im Pegel verschieben, dass sie sich im subsonischen Bereich (<= 1/3 Fb, z.B. 10 - 20 Hz) von oben kommend an die des aktiven Treibers anschmiegt (Asymptote).
Für den ermittelten Gesamteffekt ("Frequenzgang") ist es dann weitgehend egal wieviele Quellen /wie große Flächen jeweils exakt im Spiel sind.

Der absolute Pegel ist ohnehin nur Fernfeld von Interesse und wird auch dort gemessen.
(Ausnahme:
Clipping vom Mikrophon-Preamp bei Hochpegel-Ansteuerung, aber da muss das Mikro ohnehin ein wenig weiter entfernt werden, was mich zu Zeiten schonmal eine wirklich teure B&K-Kapsel gekostet hat ...)

----------------------------
(*) = gilt nicht für PR wg. eigener Federwirkung ...


[Beitrag von Mwf am 14. Mai 2021, 22:36 bearbeitet]
stoneeh
Inventar
#77 erstellt: 15. Mai 2021, 05:21

Mwf (Beitrag #76) schrieb:
die ermittelte Kurve soweit im Pegel verschieben, dass sie sich im subsonischen Bereich (<= 1/3 Fb, z.B. 10 - 20 Hz) von oben kommend an die des aktiven Treibers anschmiegt (Asymptote).


Ich hatte Tests in die Richtung schon lange auf der Liste. Danke somit für die Anregung.

Der Hintergrund sollte sein, dass im Bereich deutlich unterhalb fb die Funktion als Resonator nicht mehr gegeben ist, der Port nur noch als Loch im Gehäuse fungiert, und Membran und Port somit genau gegengesetzt (180° Phasendrehung) und gleich laut spielen sollten.

Sollte dann so aussehen, anhand des Beispiel eines 40 Hz abgestimmten BRs. Phase (türkis Membran, schwarz Port):

Unbenannt

Frequenzgänge, bereits im Pegel angepasst an der unteren Flanke:

Unbenannt2


Ich habe das grad an ein paar (gespeicherten) kombinierten Nahfeldmessungen vs. Fernfeldmessungen von BR-Subs probiert.
Mein Programm der Wahl ist ARTA. Dort sieht's der Vorgang nicht ganz gleich aus. Im Endeffekt ist die Funktionalität aber sehr ähnlich; ist halt nur anders benannt.
Zuerst wurde downgesampled, um eine hohe Frequenzauflösung im Tiefton zu erhalten. Dann wurde der Pegel an der unteren Flanke angepasst. Dann wurde summiert (Amplitude & Phase). Danach die passende Bafflestep-Korrektur verwendet. Danach zum Vergleich die Fernfeldmessung geladen.

Es ist die Aufgabe desjenigen, der eine Theorie (in dem Fall die Behauptung, dass die Messmethode in Frage korrekte Ergebnisse produzieren würde) in den Raum stellt, diese in der Praxis zu überprüfen / bestätigen. Wenn du deine Messergebnisse präsentierst, mwf, oder auf entsprechende Ergebnisse eines dritten verweist, werde ich, wenn's denn dann noch was zur Fragestellung beizutragen hat, meine gerne als Vergleich einstellen


Mwf (Beitrag #76) schrieb:
Für den ermittelten Gesamteffekt ("Frequenzgang") ist es dann weitgehend egal wieviele Quellen /wie große Flächen jeweils exakt im Spiel sind.


Das Problem dabei ist, dass unterschiedliche grosse Ports sich im Nahfeld an der unteren Flanke vom Frequenzverlauf ident messen, aber im Fernfeld, beim Gesamtfrequenzgang, deutlich unterschiedliche Pegel / Verläufe produzieren.



Edit: ich möchte kurz festhalten, dass die Fernfeldmessung der Standard und somit der korrekte Abgleich für die kombinierte Nahfeldmessung ist. Am Anfang des Threads ist zu lesen:


lonelybabe69 (Beitrag #1) schrieb:
Eine sogenannte Groundplane-Messung funktioniert im Bass ebenfalls nicht gänzlich zuverlässig, da hier je tiefer man misst, desto mehr sich die Einflüsse des Bodens als Begrenzungsfläche bemerkbar machen und so unerwünschte „Nebenwirkungen“ in die Suppe spucken.


Ein Lautsprecher der üblichen Grösse ist im Bass ein Kugelstrahler (omnidirektionale Abstrahlung). Bei der Groundplane-Messung bewegt sich somit in diesem Frequenzbereich der Schall gleichmässig dem Boden entlang - der Boden dient als perfekte Spiegelschallquelle, die ggüber Vollraumbedingungen den Pegel um 6 dB erhöht.
Etwaige Nebenwirkungen gibt es nicht; diese würden wenn dann erst im Mittelhochton, aufgrund der dann stärkeren Bündelung / engeren Abstrahlung, auftauchen.

Referenz: https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=3812


[Beitrag von stoneeh am 15. Mai 2021, 06:01 bearbeitet]
lonelybabe69
Inventar
#78 erstellt: 15. Mai 2021, 08:52
@Ezeqiel
@Mwf
@stoneeh

ich höre euch idR recht gerne zu, da es für mich meist sehr viel zu lernen gibt.
Nur leider verstehe ich sehr wenig von eurem Fachchinesisch.
Ezeqiel redet da noch am verständlichsten

Nichtsdestotrotz danke euch für euren Output

Jetzt stehen zwei Aussagen im Raum, die ich richtig verarbeiten und zuordnen muss.

Ezeqiel (Beitrag #73) schrieb:

lonelybabe69 (Beitrag #72) schrieb:
Messe ich jetzt einfach nur einen Port und addiere für jeden weiteren Port einfach +3dB dazu oder wie soll ich das bewerkstelligen?

Die +3 dB gelten ja pro Verdopplung der Portfläche, also nicht grundsätzlich pro weiterem Port.

Du könntest auch einen Port messen und dann die Gesamtportfläche zugrunde legen.


Mwf (Beitrag #76) schrieb:

Wenn von zwei gleichen, parallel arbeitenden Öffnungen nur 1 gemessen wird, ist der SPL-Effekt im Fernfeld durch eine zweite
-- mindestens +3 dB (wenn beide dicht beeinander)
-- höchstens +6 dB (wenn beide weit voneinander entfernt, z.B. auf gegenüberliegender Gehäuseseite)


Ich habe in der Zwischenzeit etwas recherchiert.
Im deutschsprachigen Raum waren die Infos recht spärlich verfügbar.
Im englischsprachigen Raum wurde ich, wie fast immer, fündig.
Hier in diesem Thread ausm diyaudio forum klick mich wird auf ein Dokument von Jeff Bagby verwiesen namens White Paper - Accurate In-Room Frequency Response to 10Hz.
Ich habe das mal just übersetzen lassen. Ist mMn recht verständlich erklärt


Für Dual-Ports gibt er folgendes Beispiel:
Ermitteln Sie für Dual-Ports die gesamte Portfläche beider Ports und bestimmen Sie den effektiven Durchmesser für die kombinierte Fläche. Nehmen Sie nun die Messung an nur einem Port vor, ermitteln Sie das Verhältnis des gesamten Portdurchmessers zum Kegel, führen Sie die Berechnung durch und addieren Sie dann 6 dB. Wenn in unserem Beispiel also 2 bis 2 Zoll große Ports vorhanden wären, würde der Portausgang um -7,96 + 6 dB = -1,96 dB verringert. Bei Dual-Woofern und einem einzelnen Port müssen wir es umgekehrt machen und weitere 6 dB vom Port-Ausgang abziehen.


Gruß Viktor
Ezeqiel
Inventar
#79 erstellt: 15. Mai 2021, 09:29
Ich verstehe das, was:

Mwf (Beitrag #76) schrieb:
[sondern die ermittelte Kurve soweit im Pegel verschieben, dass sie sich im subsonischen Bereich (<= 1/3 Fb, z.B. 10 - 20 Hz) von oben kommend an die des aktiven Treibers anschmiegt (Asymptote).
Für den ermittelten Gesamteffekt ("Frequenzgang") ist es dann weitgehend egal wieviele Quellen /wie große Flächen jeweils exakt im Spiel sind.

....so, wie ich es weiter oben mit einem Bildchen dargestellt habe:

Nahfeldmessungen mit Pegelangleichung BR

Dabei sind die kräftig-rote und die grüne Kurve die unbearbeiteten Messungen. Die blass-rote Kurve stellt dann die Pegelanpassung des Port-Anteils dar. Die Pegelanpassung erfolgte so, dass sich deutlich unterhalb der Abstimmfrequenz der Port-Anteil an den des Treibers "anschmiegt".

Die Begründung, warum man das so machen kann, finde ich eigentlich recht schüssig:

Mwf (Beitrag #71) schrieb:
der Grund für das "Anschmiegen" liegt ganz simpel darin begründet, dass bei langsamen M-Bewegungen (<<Fbox, d.h. subsonisch) genau so viel Luftvolumen von der aktiven Membran verschoben wird, wie -- gegenphasig -- von der BR-Öffnung.


Man könnte sich die ganze Rechnerei also eigentlich sparen, es wäre jedenfalls eine recht elegante Methode.

Habe ich das alles richtig verstanden?

Es macht dann beispielsweise im Merger von VituixCAD dann nur noch Sinn, Informationen zur Port-Querschnittfläche anzugeben, damit man bei der im Endeffekt dann ja manuellen Pegelanpassung die ensprechende Kurve nicht erst noch auf der Y-Achse suchen muss.....

Viele Grüße,
Ezeqiel


[Beitrag von Ezeqiel am 15. Mai 2021, 09:32 bearbeitet]
stoneeh
Inventar
#80 erstellt: 15. Mai 2021, 17:11
Viktor: ich wünschte es würde in einfacheren Worten gehn; dann wär's aber schlicht und einfach nicht so präzise. Das ist hier schlicht und einfache eine tiefergehende Fragestellung, die als solches behandelt werden muss.

Das verlinkte White Paper, und die darin beschriebenen Methoden, würd ich, die Arbeit in Ehren, nicht 1:1 übernehmen. Vieles darin mag und wird stimmen; manches nicht. Die Methode zur Portflächenkompensation hat genau wie mwf's Vorschlag keinerlei Beleg. Das ist graue Theorie seitens des Autors, die bewiesen (oder widerlegt) werden muss. Als "best practice" kann man sowas nicht einfach übernehmen.

Was bei seiner Porttheorie in jedem Fall falsch ist, ist, dass, siehe Punkt "Near Field Cone and Port Summation", die die Port Response in negativer Phase zum Chassis ist. Das ist, wie in den letzten Posts hier besprochen, nur ganz weit unter fb der Fall. Auf fb sollte die Phasendifferenz der Theorie nach 90° betragen, darüber zu 0 tendierend. Das wird von Messungen ebenfalls grob so gezeigt.
Ebenfalls führt er aus, dass die Nahfeld-Response des Ports ein falsches Tuning produziere. Woran er das festmacht spezifiziert er nicht. Ich würde argumentieren, dass der Peak der Nahfeld-Response des Ports in der Praxis die Messmethode der Wahl für das Tuning ist - das ist schlussendlich das, was wir hören. Er führt aus, dass das Minimum der Amplitude der Membran-Nahfeldmessung sich mit dem "tatsächlichen Tuning" decke - wiederum ohne Begründung. Die Realität zeigt, dass alle Methoden unterschiedliche Ergebnisse produzieren; siehe Erklärungen und Visualisierungen hier und hier.

Long story short: derweil noch keine solide, belegte Methode zur korrekten Ermittlung des Pegels des Ports und korrekten Summation zur Membran in diesem Thread.
lonelybabe69
Inventar
#81 erstellt: 16. Mai 2021, 09:45
Hallo Markus (stoneeh)!

Mir gings eigentlich um meine Fragestellung im Post #72
Und deshalb habe ich in erster Linie das rausgegriffen, was für mich am hilfreichsten erschien.
Den anderen Punkten habe ich erstmal keine Beachtung geschenkt.


stoneeh (Beitrag #80) schrieb:

Das verlinkte White Paper, und die darin beschriebenen Methoden, würd ich, die Arbeit in Ehren, nicht 1:1 übernehmen. Vieles darin mag und wird stimmen; manches nicht. Die Methode zur Portflächenkompensation hat genau wie mwf's Vorschlag keinerlei Beleg. Das ist graue Theorie seitens des Autors, die bewiesen (oder widerlegt) werden muss. Als "best practice" kann man sowas nicht einfach übernehmen.

Long story short: derweil noch keine solide, belegte Methode zur korrekten Ermittlung des Pegels des Ports und korrekten Summation zur Membran in diesem Thread.


Bin ich da richtig in der Annahme, dass es um Skalierung des Portpegels im Vergleich zum Pegel der Membran geht?
also das hier

lonelybabe69 (Beitrag #1) schrieb:

Die Formel zur Berechnung der Skalierung lautet: 20 * log (Ap / As)^0,5
wobei:
Ap = Fläche des Ports.
As = Fläche des Lautsprechers (Sd).
..........
In fast allen Fällen ist dies eine negative Zahl, da die Ports im Vergleich zum Lautsprecher kleiner sind.



Also den größten, theoretischen Teil meines How-to habe ich von dieser Seite übersetzt und abgeschrieben.
Near field speaker measurement using SoundEasy
Darin befand sich auch die von mir verwendete Formel zur Pegelskalierung des Ports.

Weiterhin bin ich auf meiner Recherche auf diesen Thread hier gestoßen.
Und siehe dazu Post #2
Darin befand sich die Info, dass eben diese Formel aus dem ARTA-Kompendium stammt.
Arta Handbuch hier noch mal ein Screenshot aus der PDF.
Als ich das schließlich sah, gab es für mich keinen Grund mehr diese Formel infrage zu stellen. Und so habe ich sie einfach verwendet.
Und wenn wir beide ehrlich sind, dann ist die Trefferquote zwischen meiner Messung im Eingangspost und der Simulation im Post #3, schon enorm.

Also ich gebe dir insofern recht, dass man sagt, man müsste sich nicht grundsätzlich nur auf die Nahfeldmessungen verlassen.
Sondern es müsste am Ende entweder durch eine Kombination aus Nahfeld/Fernfeldmessungen verifiziert werden.
Oder eben durch eine Groundplane Messung.
Denn sie stellen letztendlich den möglichen, realitätsnahen Fall dar.

Ich habe mich bis jetzt bei meinen eigenen Entwicklungen, die nur aus Tapped Horn bzw. Transmissionlines bestanden haben, ausschließlich auf die Nahfeldmessungen verlassen. Und die Trefferquote zwischen Simulation und Nahfeldmessung bei nahezu 100% lag. Vorausgesetzt natürlich, man habe die Linie/ Horn richtig gefaltet. Das gelingt mir mittlerweile ganz gut, wenn auch nicht besonders schnell von der Hand.
Die Transmissionlines konnte ich erst richtig messen, nachdem ich dieses How-To verfasst habe und den Dreh mit der Portskallierung raus hatte.
Und auch hier hat sich diese Formel als nützliches und ziemlich genaues Werkzeug erwiesen.

Das mit der Umrechnung bei den 2 Ports (oben und unten) werde ich bei Gelegenheit mal testen, wenn ich mal wieder einen Prototyp in der Mache habe und das Holz endlich billiger wird

Gruß Viktor


[Beitrag von lonelybabe69 am 16. Mai 2021, 11:11 bearbeitet]
stoneeh
Inventar
#82 erstellt: 24. Sep 2021, 09:18
Servus allerseits.

Ich hab das Thema der letzten Posts aus Neugier seither relativ gründlich erforscht. Ich erstelle wohl demnächst einen eigenen Bericht zur kombinierten Nahfeldmessung, inkl. einer Anleitung für ARTA; aber, damit die Community nicht ganz leer ausgeht wenn mich zB morgen das Viiiirus dahinrafft, oder es mich schlicht und einfach doch nicht launt , anbei ein kleines Preview.


Hier die rohe Nahfeldmessung von Port (schwarz) und Membran (türkis) eines BR-Subwoofers:

1


Hier mit dem Port korrekt im Pegel angepasst.
Kommentar: sowohl die Formel 20 * log (Ap / As)^0,5 (die erste Quelle für diese Formel, die ich finde, ist übrigens Keele, 1974), als auch die Methode "Pegel im Bereich deutlich unter fb angleichen" hat sich bei mir über die 5 Gehäuse die ich vermessen habe nicht als ideal erwiesen. Die Abweichungen im Frequenzgang lagen aber im Bereich von maximal 2, 3 dB untenrum; meist weniger. Beide lassen sich also eingeschränkt verwenden - für Hobbymessungen wohl akzeptabel.

2


Summiert (in türkis); zum Vergleich in schwarz die Fernfeldmessung. Hier passt noch was nicht - der Tiefton ist in der Nahfeldmessung stark betont:

3


Nochmal summiert in türkis, aber diesmal korrigiert für die Schallwandgrösse, d.h. ins Fernfeld umgerechnet. Wie man sieht, nun ergibt sich im zu beurteilbaren Frequenzbereich eine perfekte Übereinstimmung.
Anmerkung: die Nahfeldmessung bildet nur dann den Lautsprecher im Verlauf richtig ab, wenn die strahlende Fläche sehr viel kleiner in Relation zur Wellenlänge ist. Sie ist also abhängig von der Schallwandgrösse nur bis zu einer gewissen oberen Frequenz gültig. Der Proband hier ist ein relativ grosser PA-Subwoofer, d.h. der Effekt tritt relativ früh ein - Abweichungen zeigen sich schon etwas über 100 Hz - ab dort muss mit der Fernfeldmessung kombiniert werden.

4


Alsdann. Das war wie gesagt nur ein kleines Preview. Sollte aber trotzdem bereits einiges klären.
Mwf
Inventar
#83 erstellt: 24. Sep 2021, 11:09

stoneeh (Beitrag #82) schrieb:
... sowohl die Formel 20 * log (Ap / As)^0,5 ....
als auch die Methode "Pegel im Bereich deutlich unter fb angleichen" hat sich bei mir über die 5 Gehäuse die ich vermessen habe nicht als ideal erwiesen. ...

Da würden mich Details sehr interessieren.


... aber diesmal korrigiert für die Schallwandgrösse, d.h. ins Fernfeld umgerechnet. Wie man sieht, nun ergibt sich im zu beurteilbaren Frequenzbereich eine perfekte Übereinstimmung. ...

Was bedeutet genau "korrigiert für die Schallwandgröße" ?

... nur ein kleines Preview. Sollte aber trotzdem bereits einiges klären.

Für mich klärt es bis auf weiteres nur, das mein Workaround (schon vor ~40 J. anlässslich der Diskrepanzen nach kurzem Nachdenken entstanden)
-- "Pegel im Bereich deutlich unter fb angleichen" --
zu brauchbaren Ergebnissen führt:
Die ca. 4 dB zuviel Basspegel sind doch ziemlich genau die 4 dB um die deine Port-Nahfeldmessung untenrum noch zu hoch gewichtet wurde.


[Beitrag von Mwf am 24. Sep 2021, 11:18 bearbeitet]
Ezeqiel
Inventar
#84 erstellt: 24. Sep 2021, 12:07

Mwf (Beitrag #83) schrieb:

... aber diesmal korrigiert für die Schallwandgrösse, d.h. ins Fernfeld umgerechnet. Wie man sieht, nun ergibt sich im zu beurteilbaren Frequenzbereich eine perfekte Übereinstimmung. ...

Was bedeutet genau "korrigiert für die Schallwandgröße" ?

Das immerhin kann ich beantworten: mit Nahfeldmessungen werden die Einflüsse der Schallwand nicht mit erfasst, die aber bei den Fernfeldmessungen deutlich vorhanden sind.

Diese Einflüsse kann man dann per Schallwandsimulation reinrechnen. Ich mache das mit meinen Nahfeldmessungen beispielsweise mit dem Diffraction-Tool innerhalb von VituixCAD (*edit*: wofür die Schaldwandgeometrie dort angegeben werden muss, wohldas, was stoneeh wohl mit "Schallwandgrösse" meinte), bevor ich sie im Merging-Tool im selben Programm mit den Fernfeldmessungen merge.

stoneeh macht das wohl innerhalb von ARTA, damit kenne ich mich, weil ich im Moment noch vorzugsweise mit REW messe, aber nicht so aus.

Viele Grüße,
Ezeqiel


[Beitrag von Ezeqiel am 24. Sep 2021, 12:13 bearbeitet]
Mwf
Inventar
#85 erstellt: 24. Sep 2021, 15:31

Ezeqiel (Beitrag #84) schrieb:

...
Was bedeutet genau "korrigiert für die Schallwandgröße" ?

Das immerhin kann ich beantworten: mit Nahfeldmessungen werden die Einflüsse der Schallwand nicht mit erfasst, die aber bei den Fernfeldmessungen deutlich vorhanden sind.

Diese Einflüsse kann man dann per Schallwandsimulation reinrechnen....


Ach so,

ja klar,

aber bei tiefsten Freqenzen geht der Effekt einer endlichen Schallwand (Box) gegen 0,
daher zunächst ohne Belang fürs Nahfeld-Pegelmatching <<Fb.

Außerdem sitzen BR und Treiber im gleichen Gehäuse, erfahren also etwa die gleiche -- mit f und Größe zunehmende -- Bündelung.
stoneeh
Inventar
#86 erstellt: 24. Sep 2021, 16:05

Mwf (Beitrag #83) schrieb:
Was bedeutet genau "korrigiert für die Schallwandgröße" ?


Die Theorie hinter der "Korrektur für die Schallwandgrösse", wie ich sie bezeichnet habe, lässt sich via den Begriffen "Kantendiffraktion" bzw. "Baffle Step" recherchieren. Ich dachte das geht unter "akustische Grundlagen" durch und muss nicht separat erklärt werden; zudem Ezegiel auch schon im Threadverlauf ausführlich drauf eingegangen ist.

In ARTA ist diese Korrektur übrigens via der Funktion "LF Diffraction" implementiert. Ich zitiere noch aus dem ARTA Manual diesbzgl., Punkt 6.1.6:


In this dialog user enters the form of the box (spherical, square or rectangular), width and height of loudspeaker baffle. These values are used for the definition of scaling transfer function W(f) that is used for the estimation of the free field response from the response of loudspeaker that is measured mounted in an infinite baffle (or in the near field).




Mwf (Beitrag #83) schrieb:
Für mich klärt es bis auf weiteres nur, das mein Workaround (schon vor ~40 J. anlässslich der Diskrepanzen nach kurzem Nachdenken entstanden)
-- "Pegel im Bereich deutlich unter fb angleichen" --
zu brauchbaren Ergebnissen führt:
Die ca. 4 dB zuviel Basspegel sind doch ziemlich genau die 4 dB um die deine Port-Nahfeldmessung untenrum noch zu hoch gewichtet wurde. ;)


Ich bin mir nicht ganz sicher worauf du damit hinauswillst, aber ich denke dass du die Bafflestep-Korrektur in diese Gedanken nicht miteinbezogen hast.

Die Einpegelung des Ports die ich durchgeführt habe (keine Sorge, wenn und falls ich das Thema in einem eigenen Thread bzw. Paper abhandle werde ich im Detail drauf eingehen) führt bei dem Gehäuse, dessen Messungen ich in meinem letzten Post gezeigt habe, wie man sieht zu einer perfekten Übereinstimmung mit der Fernfeld-Messung. Ich zeig dir noch kurz was mit deiner Methode bei diesem Gehäuse rauskommen würde.

Pegel von Port und Membran untenrum "angeschmiegt":

1

Kombinierte Nahfeldmessung nach Bafflestep-Korrektur türkis, Fernfeldmessung schwarz:

2

Wie man sieht, im schmalen Frequenzband in dem der Port hauptsächlich agiert zeigt sich jetzt auch in der Gesamt-Messung ein entsprechender Abfall. Wie schon gesagt, nicht dramatisch - der worst case unter den 5 Gehäusen, die ich vermessen habe, sind 2-3 dB Abweichung. Ob ich das jetzt als grossartige Bestätigung für deine Methode sehen würde weiss ich nicht, da sie wie gesagt nicht 100% passt, und mal in die eine oder andere Richtung ausschlägt; aber für Hobbyzwecke akzeptable Ergebnisse liefert sie wohl schon.
Mwf
Inventar
#87 erstellt: 25. Sep 2021, 11:49

stoneeh (Beitrag #86) schrieb:
... Die Theorie hinter der "Korrektur für die Schallwandgrösse", wie ich sie bezeichnet habe, lässt sich via den Begriffen "Kantendiffraktion" bzw. "Baffle Step" recherchieren. Ich dachte das geht unter "akustische Grundlagen" durch und muss nicht separat erklärt werden ...
...
Ich bin mir nicht ganz sicher worauf du damit hinauswillst, aber ich denke dass du die Bafflestep-Korrektur in diese Gedanken nicht miteinbezogen hast. ..

Nein, mir musst du den Effekt nicht erklären.

Ich wollte nur wissen ob in diesem Fall etwas anderes dahintersteckt,
weil:
einen Zusammenhang mit der hier diskutierten Pegelkorrektur des Nahfeld-BR-Outputs zum aktiven Treiber sehe ich nicht:
-- s.o., beide sitzen im gleichen Gehäuse, sollten also gleiche Bafflestep-Korrektur zum Zusammenfügen /Vergleich mit einer Fernfeldmessung erfahren sodass diese sich nicht auf die Differenz BR zu Treiber auswirkt.

Konkret:
Mir ist unklar wie du durch Bafflestep-Korrektur die gezeigte 4 dB-Pegeldifferenz <<fb wegbekommst.

Überhaupt:
Was ist das für eine Korrektur ? Sie müsste doch nach oben hin zunächst immer stärker wirken, auf Achse bis zu einem Peak >6 dB im Mitteltonbereich, den ich in deinen Kurven nicht sehe.
stoneeh
Inventar
#88 erstellt: 25. Sep 2021, 12:35
Nichts für ungut - aber wenn ich den Effekt nicht erklären muss, wieso muss ich ihn dann erklären? Wenn du ihn auch grundsätzlich sicher verstehst hapert es irgendwo an der Anwendung. Aber ich bin mir sicher wir kommen da noch zusammen.


Mwf (Beitrag #87) schrieb:
weil:
einen Zusammenhang mit der hier diskutierten Pegelkorrektur des Nahfeld-BR-Outputs zum aktiven Treiber sehe ich nicht:
-- s.o., beide sitzen im gleichen Gehäuse, sollten also gleiche Bafflestep-Korrektur zum Zusammenfügen /Vergleich mit einer Fernfeldmessung erfahren sodass diese sich nicht auf die Differenz BR zu Treiber auswirkt.


Korrekt. Die LF Diffraction wird auf die bereits kombinierte Nahfeldmessung angewendet, und hat mit dem Pegelverhältnis Port zu Membran nichts zu tun. Auch wenn du zB eine CB im Nahfeld misst musst du die LF Diffraction anwenden um auf den Fernfeld-Frequenzgang zu kommen.


Mwf (Beitrag #87) schrieb:
Was ist das für eine Korrektur ? Sie müsste doch nach oben hin zunächst immer stärker wirken, auf Achse bis zu einem Peak >6 dB im Mitteltonbereich, den ich in deinen Kurven nicht sehe.


Ein Lautsprecher strahlt (je nach Schallwandgrösse) im Fernfeld in niedrigen Frequenzen grob in 4pi ab, bei höheren in 2pi. Im Nahfeld ist dieser Effekt nicht vorhanden. Der Lsp verliert also im Fernfeld ggüber dem Nahfeld untenrum an Pegel. Die LF Diffraction Korrektur ist eine mathematische Funktion die man anwenden kann um so den Nahfeld- zum Fernfeld-Frequenzgang zu übertragen.

Hier zB nochmal erklärt, inkl. Mathematik dahinter, und auch grafisch dargestellt: https://www.lautsprechershop.de/hifi/bafflestep_en.htm

Und hier ein Beispiel wie die Funktion in ARTA ausieht, wenn auf einen glatten Amplitudenfrequenzgang angewendet (türkis original, schwarz mit Korrektur):

1

Man könnte die Korrektur natürlich auch umgekehrt anwenden, um die Fernfeld-Response ins Nahfeld zu übertragen. Dann wär's so wie du es gemeint hättest. Wird allerdings keiner jemals machen, da uns die Nahfeld-Response in der Praxis nicht interessiert, und wir das Nahfeld nur verwenden um in problematischen Messumgebungen Reflexionen zu umgehen (eigtl. übertönen).
Mwf
Inventar
#89 erstellt: 25. Sep 2021, 21:41

stoneeh (Beitrag #88) schrieb:
... Aber ich bin mir sicher wir kommen da noch zusammen. ...

Ja.

Wir sind uns einig, die Bafflestep-Korrektur hat keinen Einfluss auf den Nahfeld-Pegelausgleich zwischen BR und Treiber,
und sie ist zwingend notwendig um Vergleiche mit Fernfeld-Messungen anzustellen,
oder -- bei gefensterten Messungen im Wohnraum -- diese miteinander zu verbinden.

Mir ist jetzt noch nicht klar wie du den Pegelausgleich vornimmst
stoneeh (Beitrag #82) schrieb:
... Hier mit dem Port korrekt im Pegel angepasst.
Kommentar: sowohl die Formel 20 * log (Ap / As)^0,5 (...), als auch die Methode "Pegel im Bereich deutlich unter fb angleichen" hat sich bei mir über die 5 Gehäuse die ich vermessen habe nicht als ideal erwiesen. Die Abweichungen im Frequenzgang lagen aber im Bereich von maximal 2, 3 dB untenrum; meist weniger ...

um dann im gezeigten Beispiel mit ca. 4 dB Pegeldifferenz <<fb zugunsten des Port-Outputs zu enden,
ausgehend von 7 dB im Rohzustand.


[Beitrag von Mwf am 25. Sep 2021, 21:44 bearbeitet]
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