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Hinweise zu den Frequenzgang-Messkurven
Hinweise zu den Frequenzgang-Messkurven
Wer misst, misst Mist !
Dieser Spruch sollte allen Technikern bekannt sein. Jede Messkurve ist
interpretationsbedürftig. Daher fürchte ich, daß ohne diesen
Kommentar unbedarfte Kunden durch systembedingte Messfehler abgeschreckt
werden könnten.
Messanordnung :
Deswegen will ich hier die bei meinem Messverfahren auftretenden bekannten
Fehler erklären :
Gemessen wird in einem nicht schalltoten Raum mit einem Mikrofonabstand von
10cm vor der Membran, um die Auswirkungen der Raumreflexionen niedrig zu halten.
Zum Messen wird der Lautsprecher in ein geschlossenes Testgehäuse (auch
wenn manche Chassis mit Bassreflex tiefer gehen würden !) eingebaut und
zwar mit folgender Größe :
- Hochtöner, 10cm- und 13cm-Lautsprecher in einem 3.43 l- Volumen.
- 16cm-, 20cm-, 25cm- und 30cm-Lautsprecher in einem 27 l- Volumen.
- 38cm- und 46cm-Lautsprecher in einem 68 l- Volumen.
Messsignal für TSP und Frequenzgang :
Zur TSP (= Thiele-Small-Parameter)-Ermittlung wird ein digital gesteuerter,
mit 0.2 Hz Auflösung und Quartzgenauigkeit ansteuerbarer Sinus über
eine echte geregelte Konstantstromquelle (ohne Näherung über
Vorwiderstand !) mit 23.6mA auf den zu messenden Lautsprecher gegeben.
Bei offenen Lautsprechern wird die Frequenzachse zweimal durchfahren : einmal
am Chassis Free Air und einmal in obigen Testvolumen zur Vas-Ermittlung. Die
Volumenmethode halte ich für wesentlich genauer als die Massemethode !
Meine so ermittelten TSPs werden dann noch per 2 Querchecks (siehe unten)
auf Plausibilität geprüft.
Die anschliessende Frequenzgangmessung erfolgt dann mittels Messverstärker
als Konstantspannungsquelle anstatt Konstantstromquelle.
Messbeispiel eines 20cm-Basses :
Gemessen wird mit einer Auflösung von 24 Punkten je Oktave, wobei je 4
benachbarte zum Mittelwert zusammengefaßt und nur 6 Werte je Oktave
abgespeichert werden. Ausserdem werden jeweils zwei Exemplare gemessen und der
Mittelwert von beiden abgespeichert, um nicht zu sehr von Serienstreuungen
abhängig zu sein.
Quercheck 1 : Die so gebildete akustische Messkurve (durchgezogene
Linie) wird in der Graphik der theoretischen Kurve (gestrichelte
Linie) gegenübergestellt, die sich aus den vorher gemessenen
Thiele-Small-Parametern ergibt. Bei guten Messungen sollten beide Kurven im
Bassbereich die gleiche Form der Krümmung aufweisen. Diese
Übereinstimmung sollten Sie mal bei Herstellerkurven kontrollieren :
Sie können gleich einige als unseriös disqualifizieren !
Bekannte Messfehler :
Fehler 1:
Die Testgehäuse haben ungünstigerweise eine quadratische Frontplatte,
die dazu führt, daß bei einer Frequenz gebündelt Resonanzen
durch Kantenreflexionen auftreten. Im 3.43 l- Volumen ist dies bei 1250
Hz und im 27 l- und 68 l-Volumen bei ca. 600 Hz. Dies ist im obigen Beispiel
(Vb = 27 l) bei 550 bis 650 Hz deutlich erkennbar. Diese Spitze kommt nicht
vom Lautsprecher sondern vom Testgehäuse !
Fehler 2:
Die Spitze bei 40 Hz kommt wieder nicht vom Lautsprecher sondern entsteht
durch die tiefste Hauptresonanz des Messraums, die in der Regel am
schwächsten bedämpft ist (bisher umzugsbedingt 3 verschiedene
Messräume).
Fehler 3, 4, 5, 6 und 7:
Tja meine Lieben, das wars dann schon : Diese Unregelmäßigkeiten
stammen nicht vom Messsystem, sondern sind Membranresonanzen, Reflexionen und
andere Fehler des Lautsprechers selbst, die nur durch akustische
Messungen erfasst werden können !
Weitere Messfehler :
Ehrlich :
Die Kurven werden so wie gemessen und nicht etwa durch eine "Kompensationsdatei"
oder Ähnlichem korrigiert veröffentlicht. Denn es ist ja niemals
zweifelsfrei zu ermitteln, ob der durch Resonanzen oder Mikrofon verursachte
Fehler z.B. 5 oder 6 dB beträgt ! Bei HTH wird auch nichts durch eine
Filterung "glattgezogen" !
Fazit :
Ich denke, daß die Meßfehler als solches leicht erkennbar sind
und der Rest der Messung qualitativ so hochwertig ist, daß man
selbst nur wenige Hersteller findet, die derartig genau messen ! Profitieren
Sie davon und nutzen Sie mein Know-How, um mit herstellerunabhängig
unter gleichen Bedingungen gemessenen Werten objektiv entscheiden zu
können !
Immerhin bin ich einer der Wenigen, die Ihr Messsystem in Absolutpegel
kalibrieren (zwischen Herstellerangabe dB/W/m und Realität liegen oft
Welten) und die Daten mit normalen Serienexemplaren ermitteln (selbst
Ex-Klang & Ton-Chef Timmermanns ist schon auf ausgesucht gute
"Testexemplare" hereingefallen) !
Weiteres für Spezialisten :
Seit 2007 ist ein zweiter ähnlicher Qualitäts-Quercheck der
gemessenen Thiele-Small-Parameter wie bei obiger Kurven-Übereinstimmung
möglich. Dieses Detail der HTH-Messprozeduren ist in der Datei
L-Modelle erklärt.
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