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 Lautsprecher Datensätze

Zur Simulation der Filter ist es praktisch, wenn man gemessene Lautsprecherdaten berücksichtigen kann. Die üblichen Messprogramme können die Daten auch als einfache Textdatei exportieren. Diese enthalten in 2 bis 3 Spalten die Infos zu den Messwerten. Die erste Spalte enthält die Frequenz, die nächste den Pegel und die optionale 3. die Phase.

Etwas uneinig ist man sich leider beim Trennzeichen zwischen den Spalten.
Für den Import wird hier ein Leerzeichen oder ein Tabulator benötigt, so dass die Daten der üblichen Programme direkt eingelesen werden können.
Lässt sich das Messprogramm nicht so einstellen, dann muss die Datei eventuell per Hand nachgearbeitet werden.

Von Arta, Clio, DAAS, Hobbybox .. können die exprotierten Daten direkt eingelesen werden.
Bei ABT sollte man im Exportmenü das Format auf "Clio-SPL(*.txt)" oder "MLSSA(*.fmp)" einstellen.
Beim Audiotester sollte man unter "Options" => "miscellaneous" ein Leerzeichen als Trennzeichen eintragen.
Messdaten von JustOct (HiFi-Selbstbau) lassen sich direkt verwenden, enthalten aber nur den Pegel, nicht die Phase.

Hier 2 Beispiele:





Praktisch ist es, wenn die relevanten Teile der Kurve im Diagramm um die 0dB liegen.
Darum werden die eingelesenen Werte untersucht und auf eine Spitzenpegel von +5dB skaliert.
Zusätzlich kann man die Messkurve in der Simulation über eine Pegelverschiebung nach oben oder unten schieben.
Der sich daraus ergebende Wirkungsgrad wird im Diagramm oben eingeblendet.
Es werden nur Datensätze zwischen 10Hz und 25kHz eingelesen, alle anderen werden nicht berücksichtigt.

Die Berechnung der Phase und der Impulsantwort benötigt natürlich auch Messdaten über die Phase. Sind diese in den Importdaten nicht vorhanden, kann der Phasenverlauf und die Impulsantwort nicht korrekt berechnet und dargestellt werden!

Für die Darstellung des Pegelverlaufes zur Berechnung von Korrekturen bei Pegelschwankungen, Raummoden usw. ist der Phasenverlauf nicht unbedingt notwendig.
 Interpolation

Manche Messprogramme liefern gerade bei relativ geringer Anzahl von Messpunkten im Bass nur eine grobe Auflösung.
Generell haben alle Messprogramme die gleichen Grenzen, benötigen für eine korrekte Erfassung der Verhältnisse im Bass auch entsprechend viele Abtastwerte.
Man sollte bei 48kHz Messfrequenz min. 4096 Messpunkte, bei 96kHz entsprechend min. 8192 Messpunkte haben, da sich die Frequenzauflösung aus der Beziehung Messfrequenz/Messpunkte ergibt.
Ohne Zwischenwerte sieht dann die Tabelle so aus:



Beim Einlesen solch grober Tabellen hat man natürlich keine Information über den Verlauf zwischen den Werten. Für die interne Berechnung und die Darstellung werden darum Zwischenwerte berechnet, die einen sanften Verlauf annähern.




Eine wirkliche Beurteilung der Verhältnisse im Bass ist mit 4096 Messpunkten bei 48kHz nicht drin, mit 16384 Punkten geht das wesentlich besser.

Für die interne Bearbeitung werden die Daten auf einen logarithmische Einteilung mit 48 Stützstellen pro Oktave umgerechnet. Damit ist die Auflösung in allen Frequenzbereichen gleich.
Für die Darstellung am Bildschirm können die Kurven mit der Smooth-Funktion weiter geglättet werden.
 Das Leid mit der Phase

Wärend die Pegelwerte durch Interpolation gut vermittelt werden können, ist der Phasengang mit größeren Schwierigkeiten behaftet. Dazu zunächst mal beispielhaft der Phasengang eines Lautsprechers.



Auf der linken Seite sieht man in blau den wirklichen Phasenverlauf, der im Übertragungsbereich eine Drehung um über 360 Grad hat. Die übliche Darstellung bricht die Kurven bei ±180Grad um und setzt diese dann, wie rechts in rot zu sehen, wieder zusammen. Damit kann die Darstellung kompakt gehalten werden. Bei manchen Messungen (besonders bei solchen mit größerem Messabstand) dreht die Phasen teilweise um über 10.000 Grad, weist in der Darstellung also sehr oft den Neuansatz auf.
Nun, das wäre ja ansich kein Problem - wenn die üblichen Messprogramme die exportierten Daten nicht auch mit diesem Umbruch abspeichern würden.
Da dem aber so ist, muss der wirkliche Phasenverlauf für die interne Berechnung wieder aus diesen gestückelten Bereichen zu einem kontinuierlichen Verlauf zusammengesetzt werden. Je nach Messwertequalität gelingt dies aber leider nicht immer. Gerade im Hochtonbereich, wo die Anzahl der Neuansätze recht hoch ist, kann man kaum noch unterscheiden, ob es jetzt eine wirkliche Phasenänderung oder ob es nur ein Umbruch war.
Von daher ist die Betrachtung der Phase mit Vorsicht zu genießen. Darum kann auch die Sprungantwort (welche notwendigerweise den Phasengang benötigt) nicht immer richtig berechnet werden.

Manche Messprogramme haben eine Option der Art "Minimum Phase". Damit wird ein Phasengang mit möglichst wenigen Umbrücken erzeugt. Solche Messwerte sind natürlich besser verdaulich.

 
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