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Raumfrequenzgang und Fensterung – „Christophs kleine Messlehre“ Teil 2

Im ersten Teil meiner Messlehre schrieb ich über den Anspruch, den wir an einen Lautsprecher stellen und welche Messsysteme bei Teufel benutzt werden. Dieses Mal geht es um Raumfrequenzgang und Fensterung.

Wenn man in einem normalen Raum misst, hat man ein Problem zu lösen. Der von einem Lautsprecher abgestrahlte Schall trifft nicht nur als direkter Schall auf das Mikrofon, sondern wird auch von Hindernissen reflektiert, z.B. von Wänden, dem Fußboden oder Möbeln. Die im Raum entstehenden Reflektionen des Messsignals müssen ausgeblendet werden. Das hat zur Folge, dass nur bis zu einer bestimmten Frequenz im Bassbereich gemessen werden kann.

Ohne die Reflektionen auszublenden, würde sich ein Lautsprecher so messen:

Es ist quasi nicht möglich, eine Aussage über seinen Schalldruckverlauf zu treffen. Diese Messung wird als ungeglättete Raummessung bezeichnet.

 

An dem vom Mikrofon aufgenommenen Impuls kann man hier die erste und zweite Reflektion bei 10,5ms und 15,7ms auf der X-Achse sehen. Links, bei etwa 3ms beginnt schon der Impuls, den wir für unsere Messung auswerten wollen. Die Reflektionen sind Störungen, die wir nicht auswerten wollen, wenn wir den Lautsprecher allein beurteilen müssen.

Zu welchem Zeitpunkt die erste Reflektion stattfindet, ist abhängig von der Raumgröße. In größeren Räumen hat man mehr Abstand zum Boden oder den Wänden, der Schall hat entsprechend längere Wege zurückzulegen und gelangt dadurch entsprechend später am Mikrofon an. Gemessen wird hierbei in der Raummitte. Der Lautsprecher und das Mikrofon befinden sich auf möglichst filigranen Stativen, im Abstand von ein oder zwei Metern, um noch mehr Reflektionen zu vermeiden. Bei einem Abstand zum nächst gelegenen Hindernis, das eine Reflektion erzeugen kann, von 1,75 m, bei einer Raumhöhe von 3,5m, ergibt sich eine sinnvolle Messung und Beurteilbarkeit oberhalb von ca. 150 Hz.

Um die Reflektion auszublenden, setzen wir in diesem Fall ein „rechtsseitiges Fenster“, das alles ausblendet, was sich rechts von den beiden Cursors befindet. Eine Messung mit diesem Fenster weist dann keine Reflektionen mehr auf.

Der dann entstehende Frequenzgang ist recht glatt und frei von schmalbandigen Überhöhungen und Einbrüchen, wie man es z.B. aus Messdiagrammen in der Fachpresse gewohnt ist.

Es gibt noch eine andere Möglichkeit, eine beurteilbare Messung zu erzeugen. Moderne Messsysteme bieten die Möglichkeit einen Frequenzgang zu glätten.

Hierbei wird jedoch der Raumeinfluss nicht ausgeblendet.

Wenn man die beiden Kurven vergleicht, fällt auf, dass der geglättete Frequenzgang (rot) bis hoch zu 8000Hz lauter ist als der Frequenzgang ohne Raumeinflüsse (blau). Durch diesen Vergleich kann man gut erkennen, dass der Raum selbst einen vergleichsweise großen Einfluss auf die klanglichen Eigenschaften eines Lautsprechers haben kann.

Beide Messungen sind für uns wichtig. Allerdings ist jeder Raum anders und entsprechend auch die Raumfrequenzgänge die von einem Lautsprecher erzeugt werden. Umso wichtiger ist es, ein Lautsprechersystem in dem Raum zu hören und zu beurteilen, in dem es später auch genutzt werden soll.

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