Beurteilung und Messung der Qualität eines Lautsprechers
Um einen realen Lautsprecher hinsichtlich seiner Qualität zu beurteilen, werden in der elektroakustischen Meßtechnik verschiedene Lautsprecher-Kenngrößen gemessen. Ein idealer Lautsprecherwürde alle ihm vom Verstärker zugeführten Signale direkt in Schall umwandeln, ohne etwas hinzuzufügen oder fortzulassen. Die von den Lautsprechern bewirkten unerwünschten Veränderungen des Originals heißen “Verzerrungen“, wobei zwischen linearen und nichtlinearen unterschieden werden. Lineare Verzerrungen zeigen sich im Amplitudenfrequenzgang aber auch im Impulsverhalten. Die Membranen idealer Lautsprecher müßten einen zugeführten elektrischen Impuls ohne Verzögerung in Schall umwandeln und nach dem Abklingen des Signals augenblicklich wieder in ihre Ruhelage zurückkehren. Dieses Verhalten läßt sich in der Praxis allerdings nicht realisieren, da ein Lautsprecher beim Einschwingen zunächst einmal die Masseträgheit der Membran und der ihn umgebenden Luft überwinden muß. Wichtig für eine ordentliche Impulswiedergabe ist Resonanzarmut. Resonanzen bei der Lautsprecherwiedergabe haben verschiedene Ursachen. Im Baßbereich spielen Hörraumresonanzen die maßgebende Rolle. Sie entstehen durch Schallreflexionen an den Wänden, und zwar vor allem bei denjenigen Frequenzen, deren halbe oder ganze Wellenlänge dem (kürzesten) Wandabstand entspricht...
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Beurteilung und Messung der Qualität eines Lautsprechers
- Meßverfahren zur Messung an Lautsprechern
- Raum-Impulsantwort und Lautsprecher-Impulsantwort
- Entwicklungssystem Delphi 4 Standard
- Entwicklungsumgebung (IDE)
- Die VCL (Visual Component Library)
- Vorgehensweise bei der Entwicklung von Delphi-Anwendungen
- Eingesetzte Delphi-Komponenten von Drittanbietern
- Bestimmung der Übertragungsfunktion eines Lautsprechers
- Meßaufbau
- Meßvorgang
- Setzen der Bewertungsfenster für die Zeitsignale
- Transformation in den Frequenzbereich — FFT (Schnelle Fourier-Transformation)
- System- und signaltheoretische Betrachtungen
- Fourier-Transformierte eines zeitlich verschobenen Rechteck-Impulses
- Übertragungsfunktion eines LTI-Systems
- Fensterung im Zeitbereich
- Abtastung und Aliasing
- Das Windows WAV-Format
- Software-Realisierung
- Standard-Version
- Spezial-Version
- Zusatz-Software: Signalanalyse im Zeit- und Frequenzbereich
- Erstellen von Installationsdisketten
- Erprobung der entwickelten Anwendungen
- Erweiterungs- und Verbesserungsmöglichkeiten
- Anhang
- Literaturverzeichnis
- Hinweis zum Textsatz
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Software zur Messung der Übertragungsfunktion von Lautsprechern. Die Software soll es ermöglichen, die Impulsantwort eines Lautsprechers zu analysieren und daraus die Übertragungsfunktion zu berechnen.
- Messung der Übertragungsfunktion von Lautsprechern
- Entwicklung einer Software für die Impulsantwortanalyse
- Anwendung von Signalverarbeitungsmethoden
- Einsatz der Programmiersprache Delphi
- Evaluierung der Software und ihrer Ergebnisse
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel führt in die Thematik der Beurteilung und Messung der Qualität von Lautsprechern ein. Es werden verschiedene Meßverfahren und die Bedeutung der Raum-Impulsantwort erläutert.
Kapitel 2 beschreibt die Entwicklungsumgebung Delphi 4 Standard sowie die eingesetzten Komponenten. Die Vorgehensweise bei der Entwicklung von Delphi-Anwendungen wird ebenfalls vorgestellt.
Kapitel 3 beleuchtet die eingesetzten Delphi-Komponenten von Drittanbietern.
Kapitel 4 befasst sich mit der Bestimmung der Übertragungsfunktion eines Lautsprechers. Es werden der Meßaufbau, der Meßvorgang und die Transformation in den Frequenzbereich mittels FFT (Schnelle Fourier-Transformation) erklärt.
Kapitel 5 behandelt das Windows WAV-Format.
Kapitel 6 stellt die Software-Realisierung vor und beschreibt die Standard- und Spezial-Version sowie die Zusatz-Software zur Signalanalyse.
Kapitel 7 erläutert das Erstellen von Installationsdisketten.
Kapitel 8 befasst sich mit der Erprobung der entwickelten Anwendungen.
Kapitel 9 widmet sich Erweiterungs- und Verbesserungsmöglichkeiten.
Schlüsselwörter
Lautsprecher, Übertragungsfunktion, Impulsantwort, Signalverarbeitung, FFT, Delphi, Softwareentwicklung, Meßtechnik, Audiotechnik.
Häufig gestellte Fragen
Wie misst man die Qualität eines Lautsprechers?
Qualität wird durch Kenngrößen wie Amplitudenfrequenzgang, Impulsverhalten und das Maß an linearen sowie nichtlinearen Verzerrungen bestimmt.
Was ist die Impulsantwort eines Lautsprechers?
Die Impulsantwort zeigt, wie ein Lautsprecher auf einen kurzen elektrischen Impuls reagiert – idealerweise schwingt er sofort ein und klingt ohne Resonanzen ab.
Welche Rolle spielt die FFT bei der Lautsprechermessung?
Die Schnelle Fourier-Transformation (FFT) wandelt das Zeitsignal der Impulsantwort in den Frequenzbereich um, um die Übertragungsfunktion zu berechnen.
Welche Software-Umgebung wurde für die Entwicklung genutzt?
Die Messsoftware wurde mit Delphi 4 unter Verwendung der Visual Component Library (VCL) realisiert.
Warum stören Raumresonanzen die Messung?
Schallreflexionen an Wänden verfälschen das Ergebnis. Die Software nutzt daher Bewertungsfenster, um nur den direkten Schall des Lautsprechers zu analysieren.
- Quote paper
- Stephan Schelk (Author), 1999, Entwicklung einer Software zur Messung der Übertragungsfunktion von Lautsprechern mittels Auswertung der Impulsantwort, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/28403
