Phase bei Nahfeldmessung

[Chaomaniac]

Also nur weil es ein RaR ist, heißt das noch lange nicht, dass du nicht gaten musst. Eigentlich musst du in jedem RaR gaten. Nur dasses in richtig großen RaRs eben ein sehr großes Fenster ist, aber es existiert kein RaR in dem nicht irgendwann ne tieffrequente Reflexion kommt.

Das ist schlicht falsch.
Bei einem RAR werden bis zu dessen Grenzfrequenz die Reflexionen totgedämpft (naja, fast). Unter der Grenzfrequenz kommen mehr und mehr die tieffrequenteren Reflexionen und Moden durch, die das Messergebnis verfälschen.
Wenn man trotz RAR gaten müsste, wo läge dann der Sinn im Bau eines RAR und die immensen Ausgaben, die damit verbunden sind?
Falls es sich bei dem bedämpften Messraum wirklich um einen RAR handelt, verabschiede Dich vom Gedanken des Gatens und sei happy!

Ich drücke die ganze Zeit den falschen Knopf? Dann sei doch bitte so lieb und klär mich auf, bei mir ist nämlich abhängig vom eingestellten Gate das Ergebniss unterschiedlich.

Der 2FR-Button ist für gegatete quasi-Freifeldmessungen gänzlich ungeeignet.
Hier ist nur der DFT- (für ungeglättete Darstellung) und der FR-Button (für n/oktavgeglättete Darstellung) zu verwenden. Nur mit diesen wird das eingestellte Zeitfenster scharf verwendet.
In einer gegateten Messung ist ganz einfach im Frequenzkeller die Auflösung gleich null, da sämtliche Werte der Impulsantwort nach dem Marker auf null gesetzt werden.
Bei Benutzung der 2 FR-Darstellung werden die Zeitfenster verwendet, die unter „Setup” -> „Analysis parameters” in der Rubrik „Dual-gate IR time windows” eingegeben werden. So ist es nämlich auch/erst möglich, dass bei einem Marker, der nur 0,5 ms nach dem Impulspeak gesetzt wurde, überhaupt noch was unter 2 kHz zu sehen ist, denn das wäre die Frequenzauflösung bei einem Gate von 0,5 ms!

[Chaomaniac]

Zur Verdeutlichung noch ein Screenshot einer Messung aus dem Visaton'schen RAR mit einer Nenn-Grenzfrequenz von 70 Hz:
   
Rot: Gate 5 ms = 200 Hz Auflösung
Blau: Dual-Gate 5 ms mit den Minimaleinstellungen 5/70 ms
Ocker: Gate 0,5 ms = 2 kHz Auflösung
Grün: Dual-gate 0,5 ms
Schwarz: komplett ungegatet.

Das Dual-gate bringt also bestenfalls gegenüber der ungegateten Messung gar nichts, schlimmstenfalls im höheren Frequenzbereich zusätzliche Amplitudenfehler.
Die gegatete Messung mit der Auflösung 1/Gatelänge liefert ausreichend genaue Ergebnisse ab der doppelten Auflösungsfrequenz.
So ähnlich glaub ich hat das HSB aber auch schon mal geschrieben.
Merke: der 2 FR-Button ist für diese Art der Messung/Datengewinnung tabu!

[Dudovitz]

Da sagst du es doch schon selber. Unter der Grenzfrequenz kommen Reflexionen und Moden durch und die gate ich aus. Der Raum ist nicht gerade groß und dadurch kommt die Reflexion schon am Mikro an, bevor das Messsignal komplett durch ist. Viel schlimmer noch ist aber das Gitter auf dem Boden des RaRs, welches stark mitschwingt. Zwar scheint der Fr2 Knopf zwar falsch zu sein nach dem was du sagst, aber je nachdem ob ich das geschnarre da mit ins Fenster reinnehme oder nicht, ist im Sprachfrequenzband entweder eine Menge gezappel oder eben nicht.

Habe gerade mal ein wenig rumprobiert und habe das Problem festgestellt, dass ich mit der DFT ja garkeine Bafflestep Korrektur mehr machen kann, genau so wenig wie ne Skalierung? Heißt das soviel wie der Fr-Knopp ist die einzige Lösung?

[Chaomaniac]

Da sagst du es doch schon selber. Unter der Grenzfrequenz kommen Reflexionen und Moden durch und die gate ich aus. Der Raum ist nicht gerade groß und dadurch kommt die Reflexion schon am Mikro an, bevor das Messsignal komplett durch ist. Viel schlimmer noch ist aber das Gitter auf dem Boden des RaRs, welches stark mitschwingt. Zwar scheint der Fr2 Knopf zwar falsch zu sein nach dem was du sagst, aber je nachdem ob ich das geschnarre da mit ins Fenster reinnehme oder nicht, ist im Sprachfrequenzband entweder eine Menge gezappel oder eben nicht.

Bei einem RAR werden die Reflexionen bis zur Grenzfrequenz von der Raumbedämpfung geschluckt, erst unterhalb kommen die tieferfrequenten Raumeffekte überhaupt durch. Ein Gaten ist nicht nötig, da dieser Bereich sowieso durch die Nahfeldmessung ersetzt wird. Ein RAR bietet halt die Möglichkeit, durch den Verzicht auf Gating mit einer wesentlich höheren Frequenzauflösung darstellen zu können.
Wenn ohne Gating Reflexionen bis in den Mitteltonbereich hinein zu sehen sind, ist es schlicht und ergreifend kein RAR.
Wenn gegatet wird, ist kein RAR nötig, da ist es völlig wurscht, ob die Raumbegrenzungen bedämpft sind oder eben nicht.
Vielleicht ist aber auch das „Gezappel” im Mitteltonbereich nur der höheren Frequenzauflösung geschuldet? Bei gegateten Messungen geht durch die geringe Frequenzuflösung zum Teil einiges an Information verloren, sollte man aber auch in meinem oberen Screenshot sehen können.
Jetzt gilt es halt zu klären, ob das Mitteltongezappel vom Raum kommt oder wirklich vom Lautsprecher.
Wenn nach (mehrmaligem?) Verschieben vom DUT und vom Mikro der Zappelverlauf annähernd gleich bleibt, ist es recht wahrscheinlich, dass es sich um den Frequenzgang des Lautsprechers handelt, halt mit höherer Frequenzauflösung und somit mit mehr Informationsgehalt als bei der gegateten Messung.
Falls sich die Peaks und Täler im relevanten Bereich in der Frequenz unterscheiden, ist davon auszugehen, dass es sich dabei um Effekte aus dem Messraum handelt. Somit wäre dieser kein RAR und als Messlocation völlig überflüssig.

Heißt das soviel wie der Fr-Knopp ist die einzige Lösung?

Ja.
Ich sehe da auch kein Problem darin, denn bei der 2 FR-Auswertung wird auch 1/n Oktavgeglättet. DFT ist unnötig feinauflösend im oberen Frequenzbereich und genau so schlecht auflösend im Frequenzkeller wie die geglättete Darstellung.


…gelegentlich soll es auch als ungefährlich gelten, sich Informationen aus entsprechender Literatur, vorzugsweise dem Arta-Kompendum zu holen…

[Dudovitz]

Ich spahre mir jetzt mal sämtliche rechtfertigung und belasse es dabei, dass ich mich durchaus schon mit der Literatur beschäftigt habe. Das was du hier allerdings erwähnst, viel mir dabei leider nicht auf. Im zweifellsfall musses wohl an meiner enormen Dummheit liegen!

Habe hier mal die Impulsantwort des HT hochgeladen, da man hier schön sieht warum ich gate. Zimlich genau nach 1.9ms wibriert das Gitter, was rechnerisch komplett nachvollziehbar ist (3m Messabstand bei 1.1m Höhe. Schall hat direkten Weg, Gitter wird über Umweg angeregt, Laufzeitunterschied = 1.9ms). Und trotzdem messe ich einem über 100.000Euro teurem RaR. Ich rede nicht von Reflexionen im Mitteltonbereich. Sondern von einem resonierendem Bodengitter!

Impulsantwort


Mit Fr resultierender Frequenzgang. Blau ist mit dem Marker wie er in der Impulsantwortgrafik zu sehen ist, schwarz mit dem Marker dahinter.

[Dudovitz]

Naja ... toll is anders, dass sag ich meinem Prof ja auch die ganze Zeit, aber peer Definition ist das Ding nen RaR. Nur dieses Bodengitter ist halt völliger Mist. Am 19ten gehts in den RaR der TU, da wirds dann hoffentlich dieses Problem nicht mehr geben.

[Chaomaniac]

Sorry, aber wenn Anwendungsfehler wirklich ausgeschlossen werden können, ist dieser „RAR” wirklich völlig untauglich und in dieser Form nicht mehr als ein sehr teures Stück Schrott.
2 ms reflexionsfreies Gate in 2 m Messabstand bekommt man in beinahe jedem durchschnittlichen Wohnzimmer, aus dem der Couchtisch entfernt wurde, auch hin…
Zur Erinnerung: 2 ms entsprechen einer Frequenzauflösung von 500 Hz, verwertbar genaue Messkurven sind (bei korrekt gegateter Impulsantwort) also erst ab etwa 1 kHz (!) zu erwarten!

P.S.
An Dummheit liegt es mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht, das Thema ist halt nicht ganz einfach. Erkenntnisse kommern leider meist nicht von selbst, sondern erst nach selbst gemachten Fehlern.
Also: Farbe bekennen, Kopf nicht hängen lassen und mit den richtig gezogenen Schlüssen weitermachen!

P.P.S.
Tschuldigung für den etwas forschen Ton, der war nicht ganz angebracht. Inhaltlich stehe ich aber hinter meinem Geschreibsel (bis mir jemand was anderes glaubhaft macht).

[Dudovitz]

Das ich mit meinem Mangel an Erfahrung keinen Fehler gemacht habe, kann ich natürlich nicht ausschließen, aber dieses Bodengitter höre ich sogar beim testen. Wahrscheinlich könnte ich den Effekt verringern, indem ich mit geringerem Pegel messe, aber ganz weg kriegen würde ich es wohl nicht. Habe mir gerade nochmal die Messung angeschaut, bei der ich das Bodengitter teilweise entfernt habe. Man sieht in der Impulsantwort an der selben Stelle das gekrinsel nur in etwas kleiner, was ja auch nicht wirklich verwunderlich ist, da nun weniger Gitter schwingen kann, aber immernoch welches im Raum ist.

P.S. na dann wissen wa ja jetzt wenigstens warum ich hier bin und nicht alles mit dem Arta Kompendium eben mal selber hinbekommen habe

[Dudovitz]

Hier ein Bildchen (bitte nicht den Messaufbau beurteilen, mittlerweile steht der gesammte Messaufbau in der Mitte. Der Mittelpunkt zwischen Lautsprecher und Mikro entspricht quasi der Mittelpunkt des Raumes.


Der Raum hat die Maße 5,1m x 3,25 (innen, ohne Schaumstoff.) Die Schaumstoffecken sind bis zu 55cm lang.


Das Bild was du da hattest Alex ist der RaR der Strömungstechnik TU-Berlin. Am 19ten gehe ich dann in den RaR der technischen Akkustik (bis 60Hz reflexionsfrei). http://www.akustik.tu-berlin.de/menue/technische_einrichtungen/ gibts nen PDF zum bestaunen.

[CHX]

Hallo Lenni,

könntest Du bitte Deine drei neuen PIR-Dateien hier hochladen?

1. Messung der Membrane im Nahfeld
2. Messung des Bassreflex-Rohres im Nahfeld
3. Messung des Bass-Lautsprechers im Fernfeld (1 m oder/und 2 m)

Vorher bitte die PIR Dateien in eine ZIP-Datei konvertieren.

Was für ein Mikrofon verwendest Du?
Gibt es eine Korrektur-Datei?
Wenn ja, bitte diese in die ZIP-Datei kopieren.

Ich würde gerne auf meinem System einen Test machen.

[Dudovitz]

Immer gerne doch.

Das Mikro ist ein Sennheiser MKH 8000. Eine Korrekturdatei konnte ich leider nicht ausfindig machen.

Habe hier jetzt mal die TT Messung des neuen Speakers mit 1m, 2m und 3m Abstand (1m und 2m sind auf Achse, 3m ist mit Mirko auf Hörhöhe (1.1m) )

Viel Spaß damit und danke für die Mühe

[Gazza]

Moin,

diese doch starke Überhöhung im Bass wirkt komisch.
Ich hatte die Idee, dass es an fehlender Kalibrierung liegen könnte oder am Verstärker eine Bassanhebung läuft?!?

LG Gazza

[CHX]

Handelt es sich bei Deinem Mikrofon um das MKH 8020 mit Kugelcharakteristik?

Oder ist es das MKH 8040 mit Nierencharakteristik?

Wenn es ein MKH 8040 ist, dann schaue bitte hier nach:

Zitat von Daniel Mariano:
Mit dem Nahbesprechungseffekt ist die Anhebung tiefer Frequenzen an gerichteten Mi-
krofonen in der Nähe einer Schallquelle gemeint. Diese Überbetonung tiefer Frequenzen
wird umso stärker, je näher man der Schallquelle kommt, und setzt ungefähr bei einem
Mikrofonabstand ein, der kleiner als die Wellenlänge λ der betrachteten Frequenz ist.

[Dudovitz]

Christoph du haust mich um :eek:. Ich weiss gerade nicht ob es das 8040 oder 8050 ist, aber definitiv nicht das 8020 (habe die Schlitze an der Seite). Ich prüfe das, sobald ich wieder in der FH bin.

Ich hatte eigentlich erwartet, dass die Überhöhung noch schlimmer sein müsste, da der Frequenzgang eher einen Abfall bei tiefen Frequenzen zeigt. Ergo, Nahfeldmessungen sind mit diesem Mikro garnicht möglich?

Werde gleich mal meinem Prof schreiben, wann das Gras Mikro wiederkommt. Wobei das wahrscheinlich auch gerichtet ist ...

[CHX]

Hallo Lenni,

im Dokument vom Daniel Mariano, ist folgendes zu lesen (siehe auch Abbildung 3 in diesem Dokument):

Man erkennt, dass der Nahbesprechungseffekt als auch der Pegel von 0° bis 60° immer
weiter abnimmt. Bei einem Winkel von 90° ist der Effekt ganz verschwunden, und der
Pegel beträgt nun -6dB.

Bitte drehe das Mikrofon bei der Nahfeldmessung um 90 Grad.
Wie sieht das Ergebnis jetzt aus?

[Dudovitz]

Ich liebe Lösungsvorschläge. Danke fürs Lesen von dem Paper Christopher. Bin Kopfmäßig gerade bei Zeitdruck und Filter basteln, deswegen kam ich da noch nicht dazu weiter zu lesen.

Ich befürchte, dass ich das mit 90Grad Winkel lang nicht auf die "Fehler kleiner 1dB" Grenze bekomme, aber ich werde spätestens morgen nochmal in die FH fahren und ausprobieren.

[CHX]

Eine Messreihe wäre nicht schlecht:
Vielleicht reichen bei der Nahfeldmessung der Membrane ja schon 70 oder 80 Grad aus.
Auch wenn Du mit dem Mikro bei 90 Grad zwangsläufig weiter weg bist, solltest Du die Messung durchführen.

Oder Du kannst doch noch ein Mikrophon mit Kugelcharakteristik auftreiben.

[Dudovitz]

Darauf hoffe ich gerade am ehesten ^^ Wenn sich durch ne 90 Grad Drehung der Fehler wirklich eliminiert, dann ist der Fehler der durch den größeren Abstand entsteht, aber wohl möglich immer noch kleiner als der durch den Nahbesprechungseffekt. Mal sehen wie ich das jetzt am besten hinbekomme ...

Da kommt mir gerade noch der Gedanke, dass ist doch dann wahrscheinlich auch die Erklärung für den Phasensprung oder? Zumindest hätte man jetzt mal ne Vermutung wo der Übeltäter stecken könnte, was das angeht.

Es würde wahrscheinlich nicht reichen die schlitze einfach zuzutapen oder? Mein Prof würde mich dafür zwar sowieso hassen, aber irgendwie kommt mir die Idee gerade in den Sinn, da ich meine mich erinnern zu können, dass die Mikrokapsel eigentlich die gleich ist, nur durch die Schlitze halt die Richtcharakteristik kommt.

[CHX]

Zitat Lenni:
..., aber ich werde spätestens morgen nochmal in die FH fahren und ausprobieren.

…viel Erfolg.

[Chaomaniac]

Für solche Akustische Messungen sind nur Mikrofone mit Kugelcharakteristik geeignet.
Aber auch omnidirektionale Mikros aus dem Musikerbereich, die „sehr gut klingen”, sind oft nicht geeignet, da teils nicht unerheblich gesoundet (absichtlich nichtlienearer Frequenzgang).
Mit einem günstigen Messmikrofon, vorzugsweise mit individueller Korrektur/Kalibrierung, ist man deutlich besser beraten, wenn man ernsthaft was machen will.
Der durch den Nahbesprechungseffekt hervorgerufene angehobene Tieftonbereich würde übrigens auch den recht großen Phasensprung beim Fügen der Nahfeld- und Freifeldmessung erklären.
Bezüglich des RAR:
auch wenn der Boden aus Gittern besteht, wird da doch einiges an Schall reflektiert. Den Raum zwischen DUT und Mikro sollte man auch da mit absorbierendem Material abdecken, Noppenschaumstoff mit nicht allzu geringer Dichte und hohen Noppen/Pyramiden wäre für den Anfang wohl keine schlechte Wahl.
Gegen schnarrende Gitter helfen Filzstreifen oder anderes flexibles dämpfendes Material (Wellpappstreifen, Möbelgleiter,…), die man an den entsprechenden Stellen zwischen entfernbarem Bodengitter und Auflagepunkten legt/klemmt.