Audio Analyzer ATB 807 -professionelle Messtechnik zum fairen Preis

Der Audio Analyzer ATB 807 von Kirchner elektronik ist der günstige Standard für professionelle akustische Messtechnik. Der Analyzer ist ein 2-Kanal Gerät und so auch für fremde Messprogramme geeignet. Auch ist er für das in der Entwicklung befindliche neue ATB Messprogramm vorbereitet. Messen mit dem Audio Analyzer ATB 807

1. Messaufbau

Der Audio Analyzer  besteht aus dem ATB 807 USB Gerät, den Messprogramm (mn)Audio ATB und dem ATB 801PC. Ein kalibrierten Messmikrofon gehört zum Lieferumfang. Das Messprogramm für Windows XP, 7, 8 und 10 läuft auch auf einfachen Rechnern.

Hardware

    Funktionsschalter: Calibration mit Messung 1 und 2; Magnitude für elektrische Messungen über LINE Eingang; Impedanz; SPL für akustische Messungen mit Mikrofon z.B. RTA Ausgangsspannungsschalter: 3dB – 15dB, 9dB mit kalibrierter Spannung für SPL 1W/1m, die Impedanz des Lautsprechers wird im Messprogramm eingestellt. Wahlschalter für Kanal 2: Hier kann für den 2. Kanal der elektrische Eingang LINE oder der akustische Mikrofoneingang gewählt werden.     Ausgänge: Lautsprecherausgang 32W an 8Ω, 60W an 4Ω 2 x LINE Ausgang; Digital Ausgang optisch. Eingänge: 2 x Mikrofon mit 9V MIC Spannung; 2 x LINE Eingang, Option mit XLR Mikrofoneingang

3. Soundkarten Einstellung

Eingang: Einstellen der Soundkarte und des Soundkarteneingangs. Ausgang: Einstellen der Soundkarte und des Soundkartenausgangs, auch digital. Für Eingang und Ausgang können unterschiedliche Soundkarten gewählt werden

4. Kalibrierung

Mit der System-correction Funktion wird das ATB 805 kalibriert. Es werden Korrekturfiles für Frequenzgang und Phase erstellt. Die Files werden gespeichert und alle folgenden Messungen werden automatisch korrigiert. Bei der Mic-correction Funktion werden die Kalibrierfiles für die ATB Messprogramme geladen. Auch für andere Messmikrofone können Files erstellt werden. Durch die Korrektur der Mikrofone erhält der Anwender hoch genaue Messungen.

5. Die Messungen

• Amplitudenfrequenzgänge, elektrisch und akustisch
• Phasenfrequenzgänge, elektrisch und akustisch
• Sprungantwort
• Impedanz mit Phase
• Klirrfaktor, K2,K3,K4 und THD
• Intermodulation
• Thiele-Small Parameter

6. Messfunktionen

ohne Einzelmessung, dazu Messen bis zu 32 Kurven; Dauermessung RTA, dazu Messen mit oder Löschen der aktuellen Kurve; Dauermessen mit Mitteln, dazu Messen mir Mitteln

7. Ein- und Ausgangregler, RMS Level Meter, Generator

Die Eingangsspannung wird mit dem Regler unter INPUT so eingestellt, dass die Anzeige des Eingangspegels in dem grünen Bereich bleibt. Die Messkurve zeigt nur den Eingangspegel unabhängig von der Reglerstellung. Die Genauigkeit von Pegel und Klirrfaktor ist von der Reglerstellung unabhängig. Bereich: 0dB – -21dB, Schrittweite 1,5dB Den Schalldruckpegel zeigt das RMS Level Meter mit C Bewertung. Die Ausgangsspannung wird mit dem Regler unter OUTPUT eingestellt. Der angezeigte Wert ist die Spannung des Sinussignals in dBV 0db = 1V.Bereich: -15dB (0,18V) – 15dB (5,6V). Das Messsignal wird im Menü gewählt. BMH = Bass-Mittel-Hochton 20Hz – 20kHz, B = Bass 20Hz – 200Hz, MH = Mittel-Hochton 200Hz – 20kHz, RB = Rub & Buzz, Sin = Sinus Frequenz wählbar, ½ Sin für Impulmessungen

8. Darstellung, Verwaltung und Bearbeitung

Parameter für Messkurven: Skalierung, Smoothing, dB Scala Kurvenverwaltung: Beschriften, Farbe, Löschen, Zwischenablage in Text Format Combine: Zusammenfügen von Nahfeldmessung im Bass und 1W/1m Messung 9. SPL Messung Die Messung des Schalldrucks ist bei dem ATB 801PC Programm besonders einfach. Das ATB 805 Gerät wird auf SPL geschaltet und Lautsprecher und Mikrofon werden angeschlossen. Im SPL active Menüs des Programms werden der Mikrofonabstand und die Nominale Impedanz des Lautsprechers eingegeben. Alle Einstellungen werden automatisch durchgeführt und der Schalldruck für 1W/1m wird direkt angezeigt. Die SPL Messung wird auch zur Lärmmessung verwendet. Der Schalldruck wird mit dem RMS Level Meter mit C Bewertung angezeigt. Der Frequenzgangschrieb zeigt das Ergebnis der FFT. Das für die FFT benötigte Zeitfenster wird unter Berücksichtigung von Signalform, Periodizität und Zeitbereich automatisch gesetzt. Diese Funktion führt zu einem reproduzierbaren, richtigen Messergebnis. In der Entwicklung von Motoren, Gebläsen und elektrischen Geräten wird mit der SPL Messung das Geräusch analysiert und kann gezielt reduziert werden. Anzeigebereich: Einstellbar von 5dB bis 60dB. Maximaler Wert für HiFi- und Autolautsprecher 105dB, für professionelle Lautsprecher 120dB. Frequenzbereich: 20Hz – 20kHz. Durch die free Output control Funktion wird die SPL durchgeführt, wenn die Normmessung nicht benötigt wird. 10. Impedanz Zur Impedanzmessung wird das ATB805 Gerät auf IMP gestellt und der Lautsprecher wird angeschlossen. Alle benötigten Einstellungen werden vom Programm durchgeführt. Die Impedanzkurve kann zusammen mit dem Frequenzgang gezeigt werden. Die Ohm Skala befindet sich auf der rechten y-Achse. Anzeigebereich: 50 Ω. Für professionelle Lautsprecher 250 Ω. Frequenzbereich: 20Hz – 20kHz., Thiele-Small Messung 12Hz – 8kHz Genauigkeit: ± 2% 11. Magnitude Messung Die Mag Messung misst den Frequenzgang von Studio, HiFi und Surround Geräten. Die Messungen erfolgen über die LINE Ein- und Ausgänge. Durch die scale-shift Funktion des Programms wird die Messung der Aufgabe angepasst.

12. Phase

Bei den Frequenzgangmessungen Mag, SPL und Impedanz kann auch die akustische oder elektrische Phase gemessen werden. Bei der akustischen Phasenmessung muss die Laufzeit des Schalls vom Lautsprecher zum Mikrofon herausgerechnet werden. Diese Zeit wird in vielen Programmen durch das Setzen eines Zeitfensters eingestellt. Bei den Messprogrammen, die das MLS Signal benutzen, wird das Zeitfenster für die richtige Anzeige des Frequenzgangs gesetzt. Dies ist aber mit der richtigen Anzeige der Phase nicht identisch. Zur Anzeige der richtigen akustischen Phase besitzt das ATB Programm eine einzigartige Korrelationsfunktion. Diese Rechnung vergleicht die Messwerte mit dem Ausgangssignal des Messgerätes und berechnet die Änderung der Phase. Diese Phasenmessung ist richtig, da die Laufzeit des Schalls automatisch berücksichtigt wird. Durch das Verfahren wird die Phasenmessung vom Bediener unabhängig und vergleichbar. Akustische Phase des Lautsprechers Analog.on Richtig! Anzeigebereich: +180° bis -180° Frequenzbereich: 20Hz – 20kHz

13. Sprungantwort, Step

Die Sprungantwort zeigt das zeitliche Verhalten einer Übertragungsstrecke. Zwischen den Chassis einer Lautsprecherkombination bestehen Laufzeitunterschiede des Schalls. Besteht die Möglichkeit eines Laufzeitausgleichs durch die Anordnung der Lautsprecher oder einem digitalen Delay, wird mit der Step Funktion gemessen und die Einstellung vorgenommen. Dies wird am Beispiel der Kombination von Hoch- und Mitteltöner im Auto gezeigt. Am Anfang der Kurve wird das Signal des Hochtöners gezeigt. Nach der leichten Delle kommt der Anteil des Mitteltöners. Der Übergang vom Hoch- zum Mitteltöner ist einigermaßen geschlossen. Dies zeigt ein zeitrichtiges Verhalten des Schalls.

14. THD Messung

Die Klirrfaktormessung zeigt den Gesamtklirrfaktor, Total Harmonic Distortion, und die Klirrfaktoren, K2, K3, K4 und K5, an. Zwischen den Anzeigen kann einfach umgeschaltet werden. Der Schalldruck für die Messung wird in der SPL Messung eingestellt. Anzeigebereich: 1%, 10% und 100% Frequenzbereich: 20Hz – 8kHz. Genauigkeit: > 0,01% Die Klirrfaktormessung kann auch in der Mag, SPL und Impedanzmessung mit einer Sinus Frequenz durchgeführt werden.

15. IMD Messung

Ein Verfahren zur Messung von Verzerrungen ist die IMD, Intermodulations Distortion, Messung. Diese Messungen werden von Wolfgang Klippel beschrieben. Die IMD Messung zeigt Verzerrung von nichtlinearen Verzerrungen. Der Lautsprecher, dessen Hub außerhalb des linearen Bereichs betrieben wird, bildet ein nichtlineares System. Dieses entsteht auch, wenn die Schwingspule schabt. Deshalb ist die IMD Messung, die als Rub&Buss benutzt wird, sehr gut für die Qualitätsprüfung geeignet. Die Produktionsfehler werden mit der IMD Messung viel besser erkannt als mit der Klirrfaktormessung. Das Testsignal für die IMD Messung ist die Überlagerung von zwei Sinusschwingungen. Bei der Messung werden die Signale RBlow für den Test von Tieftonlautsprechern, RBmid für Mitteltöner und RBhigh für Hochtöner, benutzt. In der Mag, SPL und Impedanzmessung kann die IMD Messung auch für die 3 Frequenzen einzeln durchgeführt werden. Der Q-Index gibt das Verhältnis von Testsignal zu Verzerrungen an.

16. Thiele-Small Parameter

Im ATB 801PC Programm ist die sehr genaue und komfortable Thiele-Small Parameter Messung vom ATB precision enthalten. Zur Vermeidung von Messfehlern werden schon während der Messung die ermittelten Werte auf ihre Plausibilität geprüft und vom Programm entsprechende Meldungen ausgegeben. Gemessen wird mit der Gewichtsmethode. Das Programm berechnet auf die Schwingspuleninduktivität L. 17. Spektrum Analyzer Das ATB PC Pro Programm eignet sich hervorragend als Spektrum Analyzer zur Analyse von Geräuschen. Das System wird zum Beispiel in der Automobilindustrie zur Erkennung und Vermeidung von störenden Geräuschen eingesetzt. Das Bild zeigt das Spektrum des Signals 13 mit Störfrequenzen, blau, und ohne, rot.

Technische Daten für den ATB 807 Audio Analyzer

Wandler mit 192kHz Samplerate und 24 bit Auflösung Mikrofoneingang, 2-Kanal Frequenzgang   20Hz – 22kHz + 0,1dB, Mikrofonspannung 9VDC ATB 805 XLR: zusätzlich, schaltbar symmetrischer Eingang, Mikrofonspannung 48VDC Eingangbereich   50mV – 0,7V, noise < -50dB, Klirrfaktor  < 0,05% LINE Aus- und Eingang, 2-Kanal Lautsprecherausgang Frequenzgang  10Hz – 22kHz + 0,2dB Leistung  60W an 4Ω, 30W an 8Ω, Klirrfaktor 0,05% Digitalausgang coaxial und optisch Abmessungen (B x H x T) 483 x 65 x 185 mm Stromversorgung 230V+ / 50Hz / 60VA Anschluss USB 2,0 Betriebssystem WindowsVista, Windows 7, 8, 10   32bit and 64bit Weitere Information im Handbuch