ARTA: Skalieren und Fügen von Nah- und Fernfeldmessungen

Skalieren und Fügen von Nah- und Fernfeldmessungen

Für die Weiterverarbeitung in Simulationsprogrammen wird ein kompletter Frequenzgang

(Amplitude und Phase) benötigt. Dazu werden eine Nahfeld- und eine Fernfeldmessung

zusammengefügt (s. auch Kapitel Messung in reflektierender Umgebung).

Für die Erzeugung des Gesamtfrequenzganges sind einige Schritte zu durchlaufen, die anhand der

folgenden zwei Beispiele gezeigt werden. Für eine

geschlossene 2 Liter Box mit einem Visaton FRS8-Breitbänder

und eine 8 Liter Bassreflexbox mit einem 5“ Chassis

werden mit ARTA gemessene Frequenzgänge nachbearbeitet.

6.4.1 Closed Box

  1. Messen oder Laden des Nahfeldfrequenzganges

Bild 6.4.1: Impulsantwort im Nahfeld

Setzen des Cursors (gelbe Linie) auf den Anfang des ersten Impulses, um eine korrekte

Phasenbeziehung zu erhalten. Achtung, wenn der Cursor zu dicht an der Impulsspitze gesetzt wird,

können auch Informationen verloren gehen. Es ist besser, etwas Abstand zu halten und

anschließend die Differenz durch ein Delay zu korrigieren. Also den Cursor (linke Maustaste) ca. 1
ms vor dem ersten Impuls platzieren, den Marker (rechte Maustaste) genau auf dasImpulsmaximum setzen und mit ‚Get’ in der oberen Menüleiste das Delay übernehmen.

Werten Sie die Impulsantwort mittels aus.

Stellen Sie im ‚Smoothed Frequency Resonse’ über das

Menü ‚View’ die Ansicht ‚Magn+Phase’ ein.

Im nächsten Bild ist der Frequenz- und Phasengang des

Lautsprechers im Nahfeld zu sehen.


Bei einem Membrandurchmesser von ca. 6,4 cm ist der Nahfeldfrequenzgang bis ca. 900 Hz gültig

(siehe Bild 6.4.2). Um das deutlich zu machen, wurde der Cursor bei 900 Hz gesetzt.


Bild 6.4.2: Frequenzgang im Nahfeld. „Gültigkeitsbereich“ durch Cursor gekennzeichnet.

2) Korrektur des Nahfeldfrequenzganges auf den Messabstand des Fernfeldes. Hier bietet ARTA

zwei Möglichkeiten:


A) Im ‚Smoothed Frequency Response’

über das Menü ‘Edit’ �� ‘Scale Level’

Der Korrekturwert für den Pegel (2 Pi)

berechnet sich mit

Korrektur (FF) = 20*log (a / 2d)

a = Membranradius, d = Messabstand

mit a = 3,18 cm und d = 48 cm ergibt

Korrektur (FF) = -29,6 dB

B) Im ARTA-Hauptmenu über ‚Edit’ ��

Scale’ in der Zeitebene
3) Durchführung der Baffle Step Korrektur


Ein besonderes Feature von ARTA ist die Korrektur des so genannten „Baffle Steps“ (näheres

hierzu kann in der ARTA-Application Note Nr. 4

nachgelesen werden [IV]).

Dazu wird unter ‚Edit �� LF box diffraction‚, die links

gezeigte Dialogbox geöffnet:

Hier sind die Form (quadratisch, rechteckig, kugelförmig)

und die Abmessungen der Box einzugeben.

Nach Betätigung von OK sollte Bild 7.2b zu sehen sein.

Diese Kurve wird als Overlay gespeichert.


Bild 6.4.3: Frequenzgang im Nahfeld mit Baffle Step Korrektur (schwarz)

4) Laden oder Messen des Fernfeldfrequenzganges

Jetzt öffnen wir das File mit der Impulsantwort des Fernfeldfrequenzgangs und setzen das „Gate“

(gelbe Linie = linke Maustaste, rote Linie = rechte Maustaste). Sehr schön zu sehen sind die dicht

zusammen liegenden Reflexionen von Boden und Decke (Lautsprecher steht in etwa auf halber

Raumhöhe).


Bild 6.4.4: Impulsantwort Fernfeld (48 cm) mit Gate

Unter dem Diagramm wird die Länge des Gates in ms angezeigt. Kurzer Crosscheck: 5,146 ms

entsprechen 1,77 m Schalllaufzeit. Das stimmt exakt mit den theoretischen Überlegungen aus dem

Beispiel im vorangehenden Kapitel überein.

Nach der Auswertung mittels erhalten Sie folgende vorläufige Kombination aus Nah- und

Fernfeldfrequenzgang (Bild 6.4.5). Es ist zu sehen, dass die Pegelanpassung recht gut funktioniert hat

Bild 6.4.5: „Rohfrequenzgang“ Nah- und Fernfeld

Jetzt bestimmen Sie die Frequenz, an der der Übergang oder besser der Schnitt erfolgen soll.

Im hier gezeigten Beispiel bietet sich eine Frequenz von ca. 240 Hz an.


Jetzt setzen wir den Cursor (gelbe Linie) auf die gewünschte

Übergangsfrequenz und gehen ins Menü ‚Edit’.

Mit dem Befehl ‚Merge overlay below cursor’ wird der als

Overlay definierte Nahfeldfrequenzgang links des Cursors an den

Fernfeldfrequenzgang angefügt und der Fernfeldfrequenzgang

links des Cursors gelöscht (s. Bild 6.4.6).

Wenn Sie im Menü ‚Overlay’ alle noch vorhandenen Overlays

löschen, sehen Sie den verbleibenden Gesamtfrequenzgang.

Insgesamt sieht der Übergang recht sauber aus, das gilt auch für

die Phase.

Bild 6.4.6: Gesamtfrequenzgang (Quasi-Freifeld)

5) Export des Summenfrequenzganges

Mit dem Menü File �� Export ASCII’ können Sie den zusammengefügten Frequenzgang für die

weitere Bearbeitung in Simulationsprogrammen exportieren.

Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:

Export als ASCII-File mit Kommentaren zur Messung

Export als FRD-Format (ASCII ohne Kopfzeile und Kommentare)


Bild 6.4.7: Export des Gesamtfrequenzganges

Wenn Sie den ASCII-Export wünschen, wählen Sie in der oben gezeigten Abfrage ‚Abbrechen’,

für den FRD-Export wählen Sie ‚OK’

Quelle aus dem ARTA-Kompedium Seite ab Seite 114

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