Lautheit von kurzen (nicht-stationären) signalen messen

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hghoyer
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Lautheit von kurzen (nicht-stationären) signalen messen

Beitragvon hghoyer » 20.02.2012, 21:15

Hallo,

ich möchte die Lautheit von den im Auto abgestrahlten Gong-Sounds messen und vergleichen.

Wenn ich untersuchen möchte, wie Laut Auto 1 zu Auto 2 (andere Marke) ist, mache ich das am besten über den reinen Schalldruckpegel oder nutze ich eine psychoakustische Größe, wie A-bewerteter Schalldruckpegel oder eine Messung in Sone? --> Wobei meines Wissens eine MEssung in SOne nicht korrekt wäre, da diese nur für stationäre gültig ist...


Gruß,
hgh

prinzipal
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Beitragvon prinzipal » 20.02.2012, 23:38

? Welche Gongsounds?

Ich kenne auf die Schnelle gefühlte 10 grundverschiedene Gongsounds, die spektral völlig anders zusammengesetzt sind.
Beste grüße.

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ebs
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Lautheit von kurzen (nicht-stationären) Signalen messen

Beitragvon ebs » 21.02.2012, 09:01

hghoyer hat geschrieben: Ich möchte die Lautheit von den im Auto abgestrahlten Gong-Sounds messen und vergleichen. Wenn ich untersuchen möchte, wie Laut Auto 1 zu Auto 2 (andere Marke) ist, mache ich das am besten über den reinen Schalldruckpegel oder nutze ich eine psychoakustische Größe, wie A-bewerteter Schalldruckpegel oder eine Messung in Sone? --> Wobei meines Wissens eine Messung in Sone nicht korrekt wäre, da diese nur für stationäre gültig ist ...

Da fasst du ein ganz heißes Eisen an. Die "Lautstärke" oder die psychoakustische "Lautheit" ist so gut wie nicht "richtig" zu messen. Die umständliche und teuere Messmethode nach Eberhard Zwicker soll mit der Hörempfindung am besten übereinstimmen. (DIN 45631). Alle anderen sogenannten "Lautstärke-Messungen" sind eher Schätzungen oder ergeben nur einfache "Vergleichswerte". Besonders beliebt sind dabei die wirklich schlichten "Messungen" in dBA, Sone und auch phon. Ich würde den Schall(druck)pegel in dBC messen. Das ist fast ohne Bewertungsfilter, wobei bei der Messung außerdem unbedingt (!) der Messabstand r anzugeben ist, denn der Schall(druck)pegel verringert sich um 6 dB bei jeder Verdopplung des Abstands von der Schallquelle zum Messpunkt als 1/r-Gesetz. Geräusche haben eben keinen spezifischen Dezibel-Wert, wie Laien gerne annehmen. Beispiel: Gong = 80 dB, Rasenmäher = 90 dB, Hubschrauber 100 dB, Presslufthammer 110 dB, Rockband = 120 dB). Die meisten Menschen sind mit solchen dB-Angaben zwar ahnungslos, aber recht zufrieden. Dass dabei die unbedingt notwendige Entfernungangabe fehlt, kümmert sie nicht im Geringsten; siehe:

"Zusammenhang zwischen Sone und Phon - Umrechnen von sone in phon und das Problem mit den dBA":
http://www.sengpielaudio.com/RechnerSonephon.htm

"Tabelle der Schallpegel (dB-Skala) mit den entsprechenden Einheiten von Schalldruck und Schall-Intensität (Beispiele)":
http://www.sengpielaudio.com/TabelleDerSchallpegel.htm

"Subjektiv empfundene Lautstärke (Lautheit), objektiv gemessener Schalldruck (Spannung) und theoretisch berechnete Schallintensität (Schallleistung)":
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-pegelaenderung.htm

hghoyer (hgh), du kannst deine abgestrahlten Gong-Sounds in dBA oder in Sone bei gleichem Abstand "messen" und vergleichen. Nur ein Umrechnen der gemessenen Werte in dBA oder in sone und zurück ist nicht möglich.
Weiser Spruch der Messingenieure: "Wer misst, misst Mist."

Viele Grüße ebs

PS: Dass man Lautheit nur von stationären Signalen in Sone messen sollte, habe ich bisher noch nicht gehört.
ebs - Mikrofonaufnahmetechnik und Tonstudiotechnik
http://www.sengpielaudio.com

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Beitragvon Marko » 21.02.2012, 14:35

... vielleicht hilft Dir die EBU Empfehlung EBU- R 128 ( EBU – TECH 3343 ) weiter !?

prinzipal
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Beitragvon prinzipal » 21.02.2012, 17:51

ebs: prinzipiell richtig, aber in einem Auto ist die maximale Entfernung des Ohres (oder mikrofon) doch sehr begrenzt.

Ich weiß nicht, in welchem Umfang die Schallleistungen der üblichen Autoanlagen liegen, aber könnte man nicht hier erstmal in Schallstärke denken und wenn man dann entsprechende übliche vergleichbare Gruppen von Autos/Anlagen in einzelne Bewertungsgruppen zusammenfasst, dann für jene jeweils dann "Lautstärkeprotokolle" machen?

Autos sind genormt, damit auch die Abstände der Ohren und die zu erwartenden Entfernungen nebst der Innenakustik, die Ohrempfindlichkeit ist auch im Durchschnitt bekannt und die Autoanlagen sind doch zumindest bei den fertig eingebauten auch mit bekannten Daten.
In der Tat erfordert aber jedes andere Szenario (andere lautsprecheranordnung, anderer Sitzbezug etc.) eine andere Bewertung.

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ebs
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Beitragvon ebs » 21.02.2012, 22:18

prinzipal hat geschrieben:Das ist prinzipiell richtig, aber in einem Auto ist die maximale Entfernung des Ohres (oder Mikrofon) doch sehr begrenzt.
Ich weiß nicht, in welchem Umfang die Schallleistungen der üblichen Autoanlagen liegen, aber könnte man nicht hier erstmal in Schallstärke denken und wenn man dann entsprechende übliche vergleichbare Gruppen von Autos/Anlagen in einzelne Bewertungsgruppen zusammenfasst, dann für jene jeweils dann "Lautstärkeprotokolle" machen?

Eine Anmerkung dazu: Gerade bei begrenzten Entfernungen im Auto ist unbedingt an abstandsbedingte Pegelunterschiede zu denken. Halbe Entfernung ergibt eine Pegelerhöhung von 6 dB. Das ist selbst bei einer kleinen Abstandsänderung von 30 cm auf 15 cm der Fall; siehe:
"Schalldruck p und das reziproke Abstandsgesetz 1/r":
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-abstandsgesetz.htm
Schallleistungen von Schallquellen im Auto sind wenig interessant.
Das Wort "Schallstärke" ist unüblich.
Für Ohrenmenschen (Tontechniker) hat das korrekte Wort Schall-Intensität als Schallenergiegröße nur geringe Bedeutung.
Empfehlenswerte Literatur: "Akustische Wellen und Felder - DEGA-Empfehlung 101":
http://www.dega-akustik.de/publikationen/DEGA_Empfehlung_101.pdf
Das Wort "Schallstärke" ist zu Recht in diesem DEGA-Grundlagen-Artikel nicht zu finden.

Viele Grüße ebs
ebs - Mikrofonaufnahmetechnik und Tonstudiotechnik

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Wolfus
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Beitragvon Wolfus » 22.02.2012, 12:58

Man darf die beiden Voraussetzungen für das 6dB/Abstandsverdoppelung - Gesetzt nicht übersehen

1. Die Schallquelle ist punktförmig, in der Praxis alle Abmessungen klein gegen den Abstand.

2. Es gibt keine Reflektionen (freies Schallfeld)

Gerade 2. ist im Auto kaum anzunehmen, außer bei ganz teuren Modellen vielleicht, aber auch da gibt es viel Glas.

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Beitragvon prinzipal » 22.02.2012, 14:02

ebs: mit den begrenzten abständen im auto meinte ich nicht, daß es keine Rolle spielt (der Abstand), sondern daß es doch auf wenige Szenarien eingrenzbar ist. Also 2x Vordersitz, 2x Rücksitz z.B.

Das Hauptproblem im Auto bezüglich Lautstärke, sind aber mit Sicherheit alle möglichen Nebengeräusche (Fahrgeräusche, Umgebungsgeräusche). Jeder kennt das vom Kino, wenn keine Leute da sind und der Vorführer vergessen hat, den Pegel (der auf vollen Besuch steht) zurückzunehmen: man glaubt es kaum, daß man diesen Pegel im anderen Falle (volle Besucherzahl) aushält.

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Beitragvon noki » 22.02.2012, 20:23

Hallo Hans-Gerd,

wie Wolfus schon schreibt, ist das Schallfeld im Fzg-Innenraum sehr komplex (hier leiten reine Schalldruckmessungen oft in die Irre) und wird auch durch den Hörer selbst beeinflußt. Reflexionen zwischen Kopf und Scheibe führen z.B. zu deutlichen Überhöhungen. Wenn Du die Ausrüstung hast: Nimm einen Kunstkopf an der Fahrerposition (Entzerrung ID oder DF) um die Signale aufzunehmen. Zur Auswertung würde ich den zeitlich geglätteten (z.B. 100 ms) Max.-Pegel (RMS, A-bew.) nehmen. Auch zwischen den beiden Ohren sollte maximiert werden.
Geht es Dir vor allem um die Einstufung nach subjektiver Lautheit, so würde ich die mit dem Kunstkopf aufgenommenen Signale Probanden kalibriert vorspielen. Mit Hilfe des paarweisen Vergleichs kann man sehr zuverlässig ein Ranking ermitteln. Das funktioniert erfahrungsgemäß besser als mit unvollständigen/vereinfachten psychoakustischen Modellen.

Nils

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Hallo Nils

Beitragvon hghoyer » 28.02.2012, 09:55

Hallo Nils, vielen Dank fürdie Infos. Besten Dank auch an EBS!!!

Worin liegt denn nun genau der VOrteil eines Kunstkopfen gegenüber eines (mono) MEssmikrofons? Wenn es um ein Vorspielen der Aufnahmen von PRobanden geht, ist mir die binaurale Messung verständlich...

Wenn ich aber in dB (A) eine Auswertung nach definiertem Abstand mache, ist es doch aber egal, ob Kunstkopf oder MonoMikrofon, oder?

PS: Wenn es sich um das gleiche Signal handelt, welches ich testweise über verschiedene Lautsprechersysteme widergebe: ist dann überhautpt eine Messung nach dB(A), etc. notwendig, oder kann ich dann einfach angeben, um wieviel dB der eine Lautsprecher im Vergleich zum anderen (also bei genau gleichem Signal und genau gleichem Abstand) abweicht?

gruß,
hgh

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Beitragvon hghoyer » 28.02.2012, 10:22

noch was: Wenn es eher u technische Vergleichbarkeit und Beschreibung geht, also wie laut "können" System 1 zu System 2 bei gleichem Signal und gleichem Abstand (Mikrofon zir Schallquelle)... Dann kann ich also in dB-SPL messen... Und lasse die Bewertung völlig raus...

Wenn es andererseits darum geht, welche Lautheit bei Gong-Sounds als angenehm gilt, dann wähle ich demnach lieber eine bewertete Messung durch dB(A) oder (C)

richtig?

noki
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Beitragvon noki » 29.02.2012, 18:59

Hallo,

ich konnte noch nicht auf Deine Email antworten; war immer unterwegs. Natürlich kann man auch mit einem normalen Mikro messen, aber dann fehlt die Beeinflussung des Schallfelds durch den Kopf. Wie geschrieben gibt es z.B. Überhöhungen im wahrgenommenen Spektrum, die durch Reflexionen zwischen Kopf und Seitenscheibe hervorgerufen werden. Das verändert den klanglichen Eindruck (und den Pegel) nicht unwesentlich.
Der Meßabstand ist im Fahrzeuinnenraum mit vielen Reflexionen und Raummoden ohnehin nicht so bedeutsam wie im freien Schallfeld. Wichtiger ist daher ein immer gleicher Bezugsort: Man mißt dort, wo sich das Fahrerohr befindet.
Bei Funktionsklängen wird die Bewertung nicht so entscheidend sein, da vermutlich weder besonders hohe noch tiefe Frequenzen erzeugt werden (C macht auch nur bei sehr hoen Pegeln Sinn). Wichtiger ist hier die Art, wie der zeitliche Signalverlauf berücksichtigt wird. Weder ein Mittelwert noch ein Spitzen-Maximalwert werden hier das Lautstärkeempfinden richtig wiedergeben. Ich würde die Pegelhüllkurve mit einer bestimmten Zeitkonstante glätten und dann dann erst den Maximalpegel bestimmen. Die optimale Zeitkonstante muß man durch Experiment ermitteln (Bei welcher Zeitkonstante geben die Pegelwerte am besten den empfundenen Lautstärkeunterschied wieder?).
Nils


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