Fehler in Impedanzmessung in LIMP und REW

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inex1
Stammgast
#1 erstellt: 14. Dez 2014, 18:06
Hallo ihr klugen Köpfe,

Normalerweise lese ich hier nur mit, und schreibe nur selten zu einem Thema.
Nun ist es aber an der Zeit, meine erste Frage hier zu stellen.

Ich habe einige Chassis herum liegen, deren TSPs ich gerne ermitteln möchte, um eine weitere Verwendung abzuschätzen. Hierfür verwende ich die übliche 100 Ohm Referenz Verkabelung laut REW Vorgabe am Laptop zwischen Kopfhörerausgang und Line-In (nicht Mikro) ohne externen Verstärker.
Dies funktioniert auch mit einer entscheidenden Ausnahme. Ich bekomme zwar einen Impedanzschrieb, welcher sinnvoll aussieht, und dessen Fs genau bei der zu erwartenden Frequenz einen schönen, schmalen Buckel macht, aber die Ohmwerte sind immer zu hoch (z.B.: Rmin 97 Ohm und 150Ohm bei Fs). Die Fs wird etwas geringer, wenn die Masse hinzu kommt. So weit, so gut.

Ich habe die Suchfunktion genutzt, und einige solcher Probleme gefunden, allerdings lagen diese immer am falschen Widerstand, am falsch gewählten Kanal oder am Mikrofon Eingang.

Ich habe in REW und später in LIMP versucht. Die Ohmwerte liegen zwar in LIMP niedriger, aber dennoch zu hoch (in REW war Rmin zwischen 150 und 300 Ohm). Der Referenzwiderstand hat 96,7 Ohm und wurde stets eingegeben. Der Kabelwiderstand liegt bei 0,2 Ohm. Ich habe alles Kalibriert und die Kanäle auf < 1dB angeglichen (ohne Last und Widerstand). Die Kanäle wurden sowohl in der Verlötung als auch in der Software getauscht, um alles auszuprobieren. Keine Verbesserung.

Ich komme einfach nicht auf die Ursache für dieses Problem.
Ich würde mich freuen, wenn jemand von euch hier noch eine Idee dazu hätte, wo sich hier der Fehlerteufel eingeschlichen haben könnte.

Gruß Daniel
detegg
Inventar
#2 erstellt: 14. Dez 2014, 20:24
Hi Daniel,

die IMP-Messung beruht auf einem einfachen Spannungsvergleich Uref <=> /Z/ bei eingeprägtem Strom.
Das funktioniert umso besser, als dieser Strom von der anregenden Quelle auch über alle Frequenzen/Impedanzen geliefert werden kann.
EInfache SK-Oütputs von Läppis liefern diesen Strom i.d.R. nicht - hier ist die Zwischenschaltung eines Leistungsverstärkers zwingend erforderlich.
Dann sollte der Referenz-R in der Größenordnung von /Z/max liegen - also irgendwo zw. 20...50R.
Und dann braucht es auch die richtige Aussteuerung (Spannung), die iwo bei +-1Vss liegen sollte.
Da ist ein Stepped-Sine aus ARTA das beste Signal - dauert zwar etwas länger, aber ist genauer. Das Rauschen/FFT bei REW hat ca. -30dB Pegel

Detlef
inex1
Stammgast
#3 erstellt: 15. Dez 2014, 00:05
Hallo Detlef,

Danke für deinen Denkanstoß. Da wird natürlich etwas dran sein. Das gemessene Chassis war ein 10 Zöller, wo die Soundkarte sicher etwas untermotorisiert sein wird. Ich werde diese Woche mal den Kama Bay dazwischen hängen, und nochmals versuchen. Ich hatte etwas bedenken wegen höherem Pegel am Input.
Muss man hier eine Pegelreduzierung vor dem Eingang hinzufügen, oder reicht es vorsichtig auszupegeln?

Den Widerstand werde ich auf ca. 40 Ohm reduzieren. Ich hatte vor mit ARTA weiter zu versuchen, da es doch sehr bedienerfreundlich ist. Den Stepped-Sine Modus hatte ich schon ausprobiert, dauert aber wirklich lange. Muß ich für einen reinen Tieftöner von z.B. 20 - 10.000 Hz (wegen Impedanzanstieg) oder nur von 20 - 500 Hz messen, um die TSP berechnen zu können?

Gruß Daniel
detegg
Inventar
#4 erstellt: 15. Dez 2014, 00:21
Moin Daniel,

TSP sind Kleinsignalparameter. Diese ändern sich mit steigender Aussteuerung.
Es gibt Empfehlungen, aber keine wirklichen Dogmen. Mehrere Messungen geben Aufschluss, Du wirst die richtige Aussteuerung für Deinen Treiber finden.
Einen TT solltest Du von ca. 10...500Hz testen.
Besorge Dir eine geeignete SK - ich arbeite mit TASCAM US-122.
Wenn Dir ARTA gefällt, dann ist es ERSTE Wahl!

Detlef
inex1
Stammgast
#5 erstellt: 15. Dez 2014, 00:39
Hallo nochmal,

schönes Gerät das Tascam. Soundkarte, Interface und KH-Verstärker in einem. Wenn die teuren Tage vorbei sind, ist das sicher eine Überlegung wert. Hab ein Aufnahmegerät von Tascam (DR-05) und bin sehr zufrieden mit deren Preis/Leistung.

Gruß Daniel
WVO
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 15. Dez 2014, 01:58

inex1 (Beitrag #3) schrieb:

Muss man hier eine Pegelreduzierung vor dem Eingang hinzufügen, oder reicht es vorsichtig auszupegeln?


"Müssen" nicht, aber es ist empfehlenswert

Diese Mikroelektronik heute ist nicht sehr strapazierfähig.... (R.I.P. ...US-122 )

Das etwas Aufwand für einen angepassten Spannungsteiler lohnt sich, dann doch.
inex1
Stammgast
#7 erstellt: 15. Dez 2014, 09:52
Hallo WVO,

das würde bedeuten, dass ich auf den beiden Eingangskanälen je einen Widerstand seriell und einen parallel auf eine gewisse Reduktion in dB rechnen und einlöten müsste, oder? Wie stark sollte diese Reduzierung in etwa sein? Hat diese Erweiterung keinen Einfluss auf die Messung selbst? Die Widerstände der beiden Kanäle sind ja nicht genau gleich. Wird das einfach mit der Kanalangleichung des Eingangspegels angeglichen?

Ich weiß, viele Fragen.

Gruß Daniel
inex1
Stammgast
#8 erstellt: 16. Dez 2014, 00:30
Hallo zusammen,

nun bin ich nahe dran.
Habe nun einen Referenzwiderstand mit 15,2 Ohm verwendet und einen Spannungsteiler von ca. -15 dB in die beiden Kanäle geschleift. Ansteuerung mit etwa 1,5 Volt. Der Versuchsaufbau mit dem Verstärker hat zuerst mal gar keine sinnvollen Kurven gebracht. Also habe ich wieder die Variante ohne Verstärker versucht, hatte aber immer noch ein Rmin von 30 Ohm.

Beim Probieren mit den Einstellungen des Windows Mixers und der Onboard Sound Software, bin ich immer wieder über den Stereomix gestolpert, welcher aktiv war. Wenn ich jedoch den Line-In als Aufnahmegerät aktiviert habe, hatte ich kein Eingangssignal mehr in LIMP. Erst als ich den Input im Programm auf Blue In Rear (hieß bei mir so) statt auf den Standard Input Device gestellt hatte, und in der Onboard Sound Software den in als Blue In Rear definiert hatte, wurde die Messung deutlich besser.

Zwar ist die Impedanz immer noch 2-3 Ohm zu hoch, aber es kommen die ersten vernünftigen TSPs raus.
Da der Aufbau mit vielen Messstrippen realisiert war, denke ich, dass es nach dem Verlöten mit sinnvollen Querschnitten noch besser werden sollte.

Hier die ersten Werte der Vollständigkeit halber:

10" Sub Treiber aus Mivoc Hype Vorgänger (1100A oder so)
Fs: 32 Hz
Qts: 0,31 (auch einmal 0,34)
Vas: 55,3 l

Tonsil 8" aus Sub Aktiv 300 (glaube ich)
Fs: 49 Hz
Qts: 0,39
Vas: 62 l

Chassis aus uraltem Cat BR Woofer:
Fs: 75 Hz (ich denke nicht, dass das ein Messfehler ist )
Qts: 0,96 (kann ich mir bei dem Ding auch vorstellen)
Vas: 82 l

Die Genauigkeit dürfte noch nicht ganz optimal sein, aber die Werte des Mivoc lassen mich hoffen.
Ich werde demnächst einen AW3000 und manche Visatöner messen, und mal schauen, was für Werte heraus kommen.

Gute Nacht
Daniel


[Beitrag von inex1 am 16. Dez 2014, 00:36 bearbeitet]
detegg
Inventar
#9 erstellt: 16. Dez 2014, 00:45
Hi Daniel,

super, das Du erste glaubwürdige Ergebnisse hast!

Dieser Windoof-Mixer und das ganze drumrum sind eine Fehlerquelle allererster Wahl
Eine SK mit ASIO-Treibern umgeht dieses komplett. Daher auch meine Wahl einer TASCAM US-122(L). Versuch mal, für Deine SK einen ASIO-Treiber zu finden. Evtl. funktioniert auch Asio4all ...

Detlef
inex1
Stammgast
#10 erstellt: 17. Dez 2014, 23:00
Hallo nochmal,

folgender Stand ist zu berichten:

Die mit den Herstellerangaben verglichenen Messungen weichen vereinzelt doch um einiges ab. Die gemessenen Chassis waren alle neu und nicht eingespielt, was aber (denke ich) nicht so starke Abweichungen verursachen sollte . Gemessen wurde horizontal und vertikal, einmal ohne einmal mit externem Verstärker. Dabei wurden nur minimale Unterschiede gemessen. Generell ist die Wiederholgenauigkeit nicht schlecht (Qts max. 0,03 Differenz).

Nehmen wir als Beispiel den AW3000:

Wert Soll Gemessen
Fs / 27 / 32,91
Qms / 4,1 / 5,47
Qes / 0,33 / 0,60
Qts / 0,31 / 0,54
Bl / 14,1 / 11,08
Vas / 97 / 72,35
SD / 507 / 510,71
Mms / 129 / 118,42
Le / 1,4 / 0,8
SPL / 93 / 92,54

Zusatzmasse war mit 30g wohl auch etwas gering. Le habe ich nachgemessen (LCR Meter) und auch 0,8 mH raus bekommen. Beim Fs kann sich die Software doch auch nicht irren, oder? Generell habe ich hier eher ein Problem mit den elektrischen Kenngrößen.

Bitte teilt eure Gadankengänge dazu mit mir

Gruß Daniel


[Beitrag von inex1 am 17. Dez 2014, 23:03 bearbeitet]
bizarre
Inventar
#11 erstellt: 17. Dez 2014, 23:25
Der Gleichstromwiderstand muss relativ genau gemessen werden, sonst gibt's deutliche Fehler, bei 4Ohm doppelt so groß wie bei 8 Ohm.... Das hat aber kaum einen Einfluss auf Fr.

PS: hab noch NIE die Fr vom Hersteller erreicht. Nach Einwobbeln aber schon 10% niedriger wie neu...
ehemals_Mwf
Inventar
#12 erstellt: 18. Dez 2014, 01:29
Hi,

ja, zuerst muss ein simpler Widerstand exakt (auf <0.5 Ohm Abweichung) gemessen werden, z.B. 3.3 Ohm oder 0 Ohm (Kurzschluss), vorher brauchst du mit TSPs nicht anzufangen


[Beitrag von ehemals_Mwf am 18. Dez 2014, 01:35 bearbeitet]
inex1
Stammgast
#13 erstellt: 18. Dez 2014, 09:47
Hallo,

danke für die Antworten.
Ich werde mal einen gemessenen Widerstand ran hängen und schauen, ob ich eine schöne Linie auf Soll bekomme. Das Impedanzminimum der Chassis stimmt aber in den Messungen auf 0,1 Ohm genau mit dem gemessenen Re zusammen, daher dachte ich, dass dieses Problem gelöst sei.

Die Einflüsse der Messkette sind aber wirklich extrem. Wenn ich die Kabel am Treiber nicht direkt festschraube, sondern mit Krokodilklemmen dran hänge, liegt die Impedanzmessung um bis zu 15 Ohm (!) höher.

Gruß Daniel
inex1
Stammgast
#14 erstellt: 18. Dez 2014, 19:20
So,

habe nun einen Widerstand 3,3 Ohm gemessen. Das Ergebnis ist sehr gut. Ich habe eine schöne Linie, welche über das ganze Frequenzspektrum zwischen 3,39 und 3,43 Ohm liegt. Gemessen am Multimeter waren es 3,5 Ohm.

Da ich beim Chassis aus dem Mivoc Hype ein Qts von 0,31-0,34 gemessen habe, denke ich nicht, dass es ein genereller Fehler ist. Gegen die Vorgaben der anderen Chassis lag ich immer höher in diesem Wert, was hier nicht mehr gut möglich sein dürfte.

Soweit scheint alles in Ordnung zu sein. Kann es sein, dass die TSPs derart von den Vorgaben am Datenblatt weg liegen (im Neuzustand) ?

Gibt es Fälle in denen eine nicht gut gekoppelte Zusatzmasse nicht durch zusätzliche Spitzen in der Impedanzkurve erkannt werden kann?

Gruß Daniel


[Beitrag von inex1 am 18. Dez 2014, 19:24 bearbeitet]
inex1
Stammgast
#15 erstellt: 23. Dez 2014, 19:18
Hallo,

da es hier ja recht still geworden ist, habe ich neues zu berichten:

Ich habe den AW3000 nun 5 Stunden an 20 Hz mit 8-10 mm Gesamtauslenkung eingespielt.
Danach war die Fs um 2-3 Hz geringer und der Qts auf 0,45 gesunken. Liegt zwar immer noch nicht auf "Soll", ist aber schon näher gerückt.
Vas ist immer noch geringer als die Vorgabe seitens Mivoc.

Hab dann noch einen AW2000 (nicht eingespielt) gemessen, und komme auf sehr realistische Werte. Hier ist auch Qes auf Soll. Nur Fs ist zu hoch und Vas noch zu gering. Das würde auch zusammen passen und logisch erscheinen (neu und auf Kellertemperatur 13°). Qts war nur 0,04 höher als die Vorgabe.

Da die Ergebnisse immer im hundertstel Bereich reproduzierbar sind, glaube ich diesen Messungen immer mehr .

Gruß Daniel
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