Klirrfaktor bewertet Darstellen

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TEKNOne
Stammgast
#1 erstellt: 11. Jul 2008, 19:12
Hallo,

mich interessiert ob es schon Unternehmungen in dieser Richtung gegeben hat und wie die Ergebnisse am Beispiel aussehen.

Dass man mit den Diagrammen der harmonischen Verzerrungen von Lautsprechern ohne eigener (im Kopf stattfindender) Bewertung nichts anfangen kann ist ja einleuchtend. Wäre es nicht deshalb sinnvoll gleich das Diagramm "vernünftig" darzustellen? Mir schwebt eine Bewertung in Form der Lautheitswahrnehmung oder vergleichbares vor.

Mit freundlichen Grüßen:
Thomas
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#2 erstellt: 11. Jul 2008, 19:20
Moin,

wenn, dann müsste es nach den Wahrnehmbarkeitsschwellen beurteilt werden (die natürlich mit der allgemeinen Lautheitswahrnehmung in Verbindung stehen.

Stattdessen könnte man auch genau diese wohlbekannten Schwellen auch zusätzlich ins Diagramm einbinden.

Cpt.
TEKNOne
Stammgast
#3 erstellt: 11. Jul 2008, 19:43
Hallo,

hast Du solche Kurven in denen die Wahrnehmbarkeit bzw. die Lautheit eines Tones bei Harmonischen Tonpaaren untersucht worden ist?

Genau solche Kurve für die jeweiligen Harmonischen müssten doch immer abgedruckt werden. Oder noch besser, die Harmonischen gleich mit solchen Kurven bewerten und das abdrucken. Was nützen einen sonst die Messungen?

Mit freundlichen Grüßen:
Thomas
hreith
Inventar
#4 erstellt: 11. Jul 2008, 20:16
Hi Thomas,

Was nutzt ein EEG wenn ich es nicht lesen kann?
Klirrmessungen richten sich genauso wie andere technische Daten und Messwerte an den, der sie lesen kann - genauso wie beim EEG.

Klirrmesungen sind eine technisch sehr einfache Methode, die Linearität zu beurteilen. Sie haben aber nur in Grenzfällen eine direkte Aussagekraft auf ein Hörergebnis.
Hören tut man ja in der Regel Musik und keinen einzelnden Sinuston. Da kommt es dann auf den Pegel und die jeweilige Zusammensetzung der Musik an, wo welcher Verdeckungseffekt und welche Hörschwelle wirkt.

Ein hoher Klirr deutet auf eine eher krumme Kennlinie hin und die erzeugt mit Musik nicht nur zusätzliche Oberwellen sonder auch Intermodulationen und sonstige Sachen. So gesehen ist auuh die oft zu lesene Beschreibung, dass k2 nicht so schlimm wäre und darum ruhig etwas höher sein kann eigentlich eine Milchmädchenrechnung. Eine Kennlinie, die viel k2 erzeugt, erzeugt auch viel Intermodulation und das ist dann selten "harmonisch".
TEKNOne
Stammgast
#5 erstellt: 11. Jul 2008, 21:11
Hallo,

was Du aus den Klirrmessungen ziehst sind aber nur mehr oder weniger Mutmaßungen (wenn ich Dich richtig verstanden habe), die man genau so gut aus einer bewerteten Messung ziehen könnte und zusätzlich noch konkrete Aussagen drüber hätte wie sich alleine die jeweilige harmonische Verzerrung auswirkt.

Für konkrete weitere Aussagen der Modulation bräuchte man so oder so eine Intermodulations Messung. Die dann Aufschluss über weitere Verzerrung bei Mehrtonanregung gibt.

Mit freundlichen Grüßen
Thomas
ESELman
Stammgast
#6 erstellt: 12. Jul 2008, 07:13
Hi,

..und nicht den Eigenklirr des Mikros bzw. der Messkette vergessen! Hier liegt der eigentlich entscheidende Unterschied zwischen amtlichen und ´billigen´ Mics. Mein MB550, das ja nicht gerade ´billig´ ist weist ca. 0,15% höhere Werte als eine amtliche B&K Kaspel auf.
Auch die einfachen Chip-Endstufen, die in einigen Messeisen hren Dienst verrichten, reagieren zumeist auf komplexere Lasten recht lustig ;-)

So eine ´Bewertung´ soll ja -wenn ich das richtig verstehe´ dann einen Qualitätsfaktor ergeben, der gewissermassen eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Messungen erlaubt, ähnlich den Punkten und Sternchen bei der Presse. Vergleichbarkeit wäre aber wirklich nur unter identischen Mess-Bedingungen erzielbar, was in der Praxis kaum gegeben ist. Ein unter diesen Bedingungen ermittelter Qualitätsfaktor unterschiedlicher Messsetups wäre genauso hilfreich, wie die Punkte und Sternchen....nämlich gar nichts.


DerESELman


[Beitrag von ESELman am 12. Jul 2008, 07:27 bearbeitet]
hreith
Inventar
#7 erstellt: 12. Jul 2008, 09:00
Hi Thomas,

jede Messung liefert nur ein Ergebnis eines technischen Vorganges. Nicht mehr und nicht weniger.
Jede Bewertung ist eine Mutmaßung, überlagert den technischen Wert mit dem, was ein Mensch so vermutet.
Da es aber unterschiedliche Bewertungsmöglichkeiten gibt ist es viel einfacher, den Messwert als solchen zu lassen und jeder kann es dann nach seinem gutdünken bewerten.

Beispiel:
ein Mensch ist 179cm groß. Das ist ein technischer Wert ohne Bewertung.
Mit Bewertung wäre er
- in Deutschland mittelgroß, wenn es ein Mann ist
- in Deutschland groß, wenn es eine Frau ist
- in Mexiko sehr groß, wenn es ein "Indio" ist
.....
Habe ich also nur die bewertete Aussage "der ist aber groß", dann sagt mir das weniger als die Angabe der 179cm.
TEKNOne
Stammgast
#8 erstellt: 12. Jul 2008, 11:30
Hallo,

@hreith
Sicher ist so eine Messung nur ein technischer Vorgang der abgebildet wird. Aber genau so wie Umgebungsgeräusche im Lärmschutz bewertet werden könnte man doch auch den Klirr bewerten oder Kurven der Lautheitsempfindung in ein üblichen Diagramm einfügen. Denn für die akustische Bewertung ist das die entscheidende Aussage der Messung, in diesen Fall verliert man nicht einmal die ursprüngliche Darstellung und hat einen Informationsgewinn in der Darstellung.

@ESELman
Um die Vergleichbarkeit geht es mir nicht denn die ist ja auch Heute mit den üblichen Darstellungen schon gegeben. Dass eine Messung immer Fehler enthalten kann ist einleuchtend, dies hindert einen aber nicht daran generell eine logischere Darstellung zu wählen.

Mit freundlichen Grüßen:
Thomas
hreith
Inventar
#9 erstellt: 12. Jul 2008, 11:52
Hi Thomas,

eine bewertete Zahl gibts schon: THD+N = xy.z dB(A)
Hier wird ein Testton eingespeist, das Ergebnis gemessen und dann mit einem Bewertungsfilter (der in etwa der Hörschwelle der Menschen entspricht) verrechnet.
Bei Lautsprechern wird das in der Regel nicht gemacht, weil es bisher niemandem gelungen ist, eine Korrelation zwischen dieser Zahl und dem empfunden Klang zu finden.
TEKNOne
Stammgast
#10 erstellt: 12. Jul 2008, 13:07
Hallo,

wenn ich Dich richtig verstanden habe wird einfach die Summe des gesamten harmonischen Klirrs THD mit der Lautheitskurve des Menschen Bewertet sprich den Klirr in dB(A) angeben?
Aber die Harmonischen Anteile liegen doch immer verschoben auf der Frequenzachse: k2 von 2kHz = 4kHz? Damit müsst doch entscheidend sein das Verhältnis der jeweiligen Lautheit zueinander?
Oder gilt das was Du beschrieben hast nur für die Hörschwelle?

Mit freundlichen Grüßen:
Thomas
hreith
Inventar
#11 erstellt: 12. Jul 2008, 13:33
THD+N wird in der Regel bei 333, 400 oder 1000Hz gemessen.
Also bei einer einzigen Frequenz und am Ende hat man eine einzige Zahl.
Hat man z.B 46,8dB dann sieht man diesem Wert nicht mehr an, ob das Gerät klirrt, rauscht, einen Störton erzeugt... oder was auch immer tut. Man weis nur, dass die Summe der bewerteten Störungen einen Abstand von 46,8dB zum Testton haben.

Je mehr Aussage du benötigst, umso weniger helfen Bewertungen oder Zahlen. Dazu benötigt man Wissen und Erfahrung
HiFi-Selbstbau
Inventar
#12 erstellt: 12. Jul 2008, 14:05
Hi TEKNOne,

an dem Thema subjektive Wahrnehmung von Klirr bin ich schon 'ne Zeit lang dran. Da wird's demnächst was bei uns gehen -> stay tuned . . .

Gruß Pico
ukw
Inventar
#13 erstellt: 12. Jul 2008, 14:52

hreith schrieb:
Hi Thomas,

jede Messung liefert nur ein Ergebnis eines technischen Vorganges. Nicht mehr und nicht weniger.
Jede Bewertung ist eine Mutmaßung, überlagert den technischen Wert mit dem, was ein Mensch so vermutet.
Da es aber unterschiedliche Bewertungsmöglichkeiten gibt ist es viel einfacher, den Messwert als solchen zu lassen und jeder kann es dann nach seinem gutdünken bewerten.

Beispiel:
ein Mensch ist 179cm groß. Das ist ein technischer Wert ohne Bewertung.
Mit Bewertung wäre er
- in Deutschland mittelgroß, wenn es ein Mann ist
- in Deutschland groß, wenn es eine Frau ist
- in Mexiko sehr groß, wenn es ein "Indio" ist
.....
Habe ich also nur die bewertete Aussage "der ist aber groß", dann sagt mir das weniger als die Angabe der 179cm.


Danke, ein sehr gutes Bild
ESELman
Stammgast
#14 erstellt: 13. Jul 2008, 14:36
Hi,


Um die Vergleichbarkeit geht es mir nicht denn die ist ja auch Heute mit den üblichen Darstellungen schon gegeben.

Genau diese Vergleichbarkeit ist eben nicht gegeben, wenn die Messsetups nicht identisch sind. Gerade bei LS-Messungen spielt das Mikrofon eine entscheidende Rolle!

Wenn also schon die Grundbedingung -verlässliche und vergleichbare Messwerte- nicht gegeben ist- wie sollen da noch die ganzen Effekte wie Hörschwellen, Art, Lage und Intensität der Testsignale, Verdeckung, etc. etc. einbezogen werden?
Beispielsweise ist die Empfindlichkeit harmonische Verzerrungen zu erhören für einzelne Töne und Tonpaare höher als bei einem Signalgemisch, wie es Musik darstellt.
Mr. Gedlee behauptet sogar die praktische Unhörbarkeit (s. in DIYaudio) harmonischer Verzerrungen!

Im Bereich der Verstärkerverzerrungen ist bei der Abhandlung von Cheevers "A new methology for audio frequency power amplifier testing based on psychoacoustic data that better correlates with sound quality" ein dimensionsloser Qualitätsfaktor-Faktor (TAD) eingeführt worden. Hier werden Harmonische bis zur 20ten Ordnung herangezogen und mit psychoakustischen `Faktoren´ bewertet und daraus der TAD-Faktor berechnet.
Ich wüsste jedoch nicht, daß sich dieses Verfahren einer gewissen Popularität erfreuen kann, oder gar als korrekt angesehen werden kann. Ebenso ist fraglich, ob und wie weit es auf LS-Messungen übertragbar wäre.

DerESELman
hreith
Inventar
#15 erstellt: 13. Jul 2008, 18:26
Hi ESELman

so einen Faktor hat sich auch jemand anders einfallen lassen.
Auch er hat die Oberwellen des Klirr der Reihe nach bewertet, aber auch die IM-Messungen mit einfließen lassen. Wenn mir der Name und der Link wieder einfallen ......

Naja, warscheinlich haben dass schon unzählige Leute versucht. Da man sie alle wieder vergessen hat, war deren "Weltformel" dann wohl doch nicht so gut
ESELman
Stammgast
#16 erstellt: 13. Jul 2008, 19:32
Hi,

das Schwierige an so einer ´Weltformel dürfte sein, daß so viele Parameter einfliessen. Wie schwierig ist doch schon die ´Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit von eher banalen Frequenzgangmessungen oder TSP-Parametern oder eben auch harmonischer nichtlinearer Verzerrungen (wobei gerade die vom Threadersteller angesprochenen ´einfachen´ Harmonischen von der Fachwelt mittlerweile als nahezu wertfreie Parameter gewertet werden).
Komplexere Verzerrungsmeßverfahren, angefangen über IM per 2-sinus bis zu Multitonverfahren (Fasttest) zeigen auch nur dem etwas, der sie zu lesen versteht und über die Randbedingungen Bescheid weiss und erfordern üblicherweise dann auch mehr Aufwand bzgl. des Equipments.

Lesenswert finde ich dazu folgende Diplomarbeit: FH Deggendorf, Marion Saller "Untersuchungen zu nichtlinearen Verzerrungen am Aktivlautsprecher" 11/2005. Im Rahmen der Arbeit wuerden 3 Aktivboxen, JBL Control1, K&H O110 und ME Geithein RL903K vermessen. Dabei erwiesen sich die harmonischen Verzerrungen der drei Probanden als ähnlich und niedrig und weit unterhalb der genannten Wahrnehmungsschwellen. Erst mit den komplexeren Messungen und der Erfassung nichtlinearer Verzerrungen ergaben sich deutlichere Unterschiede zwischen den Probanden.

Nach allen mir vorliegenden Veröffentlichungen jedenfalls sind die harmonischen Verzerrungswerte bei Lautsprechern als relativ nutzlose Werte einzustufen..vergleichbar den Watt-Angaben.

DerESELman
hreith
Inventar
#17 erstellt: 15. Jul 2008, 08:46
damit man mal sieht, was man so hört, hier das Spektrum eines Piano:
http://www.kettering.edu/~drussell/Piano/Figures/C2-ff-pp.gif

Man sieht ein reichhaltiges Angebot an Oberwellen die eben den Klang von dem Teil ausmachen und dazu fühen, dass sich en C einer Geige eben anders anhört wie der "gleiche" Ton von einem Piano. Auch das Lautheitsempfinden wird über die Oberwellenstruktur bestimmt und nicht nur durch den Pegel als solchen.
Neigen also Lautsprecher oder andere Teile der HiFi-Anlage zu mit dem Pegel steigendem Klirr, eventuell verbunden mit einem steigenden Anteil höherer Oberwellen, dann könnte man von einer solchen Anlage eine in dynamischer Hinsicht besonders ansprechenden Darbietung erwarten.

Schaut man mal an, wie sich so eine Röhre verhält



dann wird ersichtlich, warum 10 Röhren-Watt oft genauso laut empfunden werden wie 100 Transistoren-Watt und warum manch Zeitgenosse so die "innere Dynamik" von Röhren liebt.

Es kann durchaus sein, dass man bei Lautsprechern ähnliche Gemeinsamkeiten bei Vertretern einer bestimmten Klangrichtung erkennen könnte. Ein Versuch in diese Richtunug wird ja auch unternommen, wenn manche Testzeitschriften den Klirr der Lautsprecher über der Belastung messen.
Letztlich fehlt hier aber die Basis für eine Einführung einer fundierten und haltbaren Bewertung im Sinne eine Vorhersagbarkeit. Ich sehe statt dessen die Notwendigkeit von weiteren min. 10 Jahren Wissensansammlung.
HiFi-Selbstbau
Inventar
#18 erstellt: 15. Jul 2008, 08:54
Hi hreith,

der Artikel ist fast fertig. Bin gespannt wie er Dir gefällt. Es wurde übrigens nur eine DIN-Norm konsequent ausgewertet (die auf der statistischen Auswertung des Hörvermögens eine großen Mange von Probanden beruht), d.h. eine gewisse "Amtlichkeit" der Ergebnisse darf angenommen werden . . .

Gruß Pico
HiFi-Selbstbau
Inventar
#19 erstellt: 20. Jul 2008, 21:40
Hi,

der Artikel ist jetzt ONLINE (s. http://hifi-selbstba...ew&id=239&Itemid=35)

Kleiner Appetizer gefällig?



Wer's nicht glaubt kann auch an einem Selbst-Blind-Versuch teilnehmen:



Gruß Pico
Tom05
Hat sich gelöscht
#20 erstellt: 21. Jul 2008, 21:26
Hallo Pico,

den Bezug da irgendwo auf A-Bewertung, habe ich beim kurzen Überfliegen nicht ganz verstanden, aber jedenfalls ne propper gedachte Ausarbeitung ! (Und erst der Fleis ... )

Was wunderlich ist, wo bleiben die Hörtest-Berichte der vielen hiesigen LS-Bauer hier und gewiss anderswo ?

Das wäre doch mal interessant, ab wo Klirranteile deutlich wargenommen werden.

Grüße

Tom05
HiFi-Selbstbau
Inventar
#21 erstellt: 23. Jul 2008, 14:27
Hi Tom05,

das mit de rA-Bewertung war so:
1. Ein Bass macht bei 40 Hz und 75 dB(lin) 10% Klirr
-> bei 80 Hz ist der unerwünschte Klirrpegel 55 dB dB(lin)

Die A-Bewertung beträgt bei 40 Hz -35 dB, bei 80 Hz -23 dB.
Wenn ich dann beide Pegel A-bewerte (was mein Ohr ja näherungsweise tut, da es für ganz tiefe Töne wie 40 Hz noch unempfindlicher ist als für tiefe Töne von 80 Hz) wären das 75-35=40 dB(A) bei 40 Hz und 55-23=32 dB(A) bei 80 Hz, also nur noch 8 dB(A) Differenz -> man müsste den Klirrfaktor also lauter hören als er objektiv wäre. Da dem erfahrungsgemäß nicht so ist muss der Mechanismus ein anderer sein.

Es gibt zahlreiche Versuchsreihen zur Hörbarkeit von Verzerrungen. Die Ergebnisse hängen aber vom Musikmaterial, der Darbietung etc. ab. Wir wollten hier ganz bewusst die subjektive Beurteilung raushalten sondern nur prinzipiell darstellen, was das nichtlineare Verhalten des Ohres betrifft - wenn man der ISO532B vertraut.

Die Ergebnisse sind durchaus im Einklng mit den Hörversuchen was die Lage der maximalen Klirrempfindlichkeit betrifft. Die Wahrnehmungsschwelle ist aber sehr von der gehörten Musik abhängig. Sinusanregung ist mit Abstand die "gemeinste" Art Klirrfakotr zu detektieren. Mal sehen was aus den Selbstversuchen rauskommt . . .

Gruß Pico
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