ATB PC Pro

Das professionelle Audio Messsystem für den PC

Das ATB PC Pro Messprogramm bildet zusammen mit der Soundkarte des Computers einen genauen und umfangreichen Audio Analyzer. Der Audio Analyzer dient bei der Entwicklung von Lautsprechern, der Optimierung der Raumakustik, der Installation von Car Hi-Fi Anlagen und dem Einmessen von Surround-Anlagen.

Folgende Messungen stehen beim ATB PC Pro Audio Messprogramm zur Verfügung:

• Elektrischer und akustischer Amplitudenfrequenzgang, SPL
• Elektrischer und akustischer Phasenfrequenzgang
• Impedanzmessung
• Thiele-Small Parameter mit Schwingspulenimpedanz
• Sprungantwort
• Spektrum Analyzer
• Klirrfaktor THD Schrieb
• Klirrfaktor IMD mit Signal 13 gemessen
• RMS (Sound) Level Meter

Das Audio-Messsystem besteht aus dem Windows Programm, kalibrierten Messmikrofon MC2, Testbox und DVD (CD) für die Messsignale bei externer Signalerzeugung. Das Windows ATB PC Pro Messprogramm ist entsprechend dem professionellen ATB precision Programm aufgebaut und einfach zu bedienen.

Damit die Messdaten mit CAD Programmen weiterverarbeitet oder in vorhandenen Datenbanken gespeichert werden können, besitzt das ATB PC Pro eine Exportfunktion. Die ATB Daten lassen sich in folgende Formate umwandeln: MLSSA, LAUD, IMP und CLIO.

1. Messaufbau

Das ATB PC Pro Messprogramm läuft auf einem Desktop, Laptop, Notebook oder Windows Tablet. Die Messungen erfolgen über eine Soundkarte. Es kann die interne Soundkarte des PCs benutzt werden. Für Tablets ohne separaten Mikrofoneingang wird eine USB Soundkarte verwendet. Die Genauigkeit der hochwertigen USB Soundkarten entspricht den sehr teuren Audio Analyzern. Wir empfehlen die 2-Kanal Soundkarte mit VIA Wandler.

2. 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

3. Kalibrierung

Der ATB Test-Box wird zwischen Kopfhörer Ausgang und Mikrofon Eingang der Soundkarte angeschlossen.

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.

4. Die Messungen

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

5. Messfunktionen

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

6. 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

7. 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

8. 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 Autolautsprechern 105dB, für professionelle Lautsprecher 120dB. Frequenzbereich: 20Hz – 20kHz.

Durch die free Output control Funktion wird die SPL durchgeführt, wenn die Normmessung nicht benötigt wird.

9. Impedanz

Der Test-Box wird zwischen Kopfhörer Ausgang und Mikrofon Eingang der Soundkarte angeschlossen. Der Lautsprecher wird an die Speaker Buchsen angeschlossen

Zur Impedanzmessung wird der Test-Box auf Impedanz gestellt und der Lautsprecher 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%

10. 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.

11. 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 akustische 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

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15.  Thiele-Small Parameter mit Schwingspulenimpedanz

Wichtig: Die Thiele-Small Parameter entsprechen den Messungen der Industrie. Die Impedanz wird mit der Stromkonstanz Methode gemessen. Die Spannungskonstanz  Methode von ARTA und REW entspricht nicht der Theorie. Für die Berechnungen sind die Parameter falsch.

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.

16. 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.

ATB PC Pro, Messprogramm im Download, Test-Box für Kalibrierung und Impedanzmessung als Zubehör im Shop

ATB PC Pro Messsystem, Lieferumfang

Messprogramm ATB PC Pro für Windows Vista, 7, 8 und 10, Handbuch als PDF, Surround-Test DVD, Auto-Test CD,  Messmikrofon MC 2 mit Kalibrierdatei, Frequenzbereich: 20 Hz … 20 kHz, Test-Box zur Impedanzmessung und Kalibrierung der Soundkarte.

Die Auto-Test CD

Track 1 = CDplus L+R; Track 2 = CDplus L; Track 3 = CDplus R;

Track 4 = Pink Noise für den Hörtest

Dolby Digital Test DVD

Zum Einstellen der Surroundanlage dient die Surround-Test DVD. Sie enthält alle Dolby Digital 5.1 Signale. Auch das größte Problem der Surroundanlagen, die Anpassung des Subwoofers, ist mit dem ATB kein Problem. Dies erfolgt mit der SPL und Phasenmessung. Auch für den Test der HiFi Anlage zum Messen der Raumeigenschaften ist das ATB unverzichtbar.

Single-signals
3. FL, 4. C, 5. FR, 6. RS, 7. LS, 8. SW

Sum-signals

9. FL+FR, 10. FR+C+FL, 11. LS+RS, 12. FR+C+FL+LS+RS

Sum &Bass

13. FR+SW, 14. C+SW, 15. FR+SW, 16. FR+FL+SW, 17. LS+RS+SW, 18. FR+C+FL+SW, 19. FR+C+FR+RL+RR+SW

PCM

20. R, 21. L, 22. R+L, 23. R-L

BONUS

Track1 24. Signal going round Track2 25. Signal going diagonal

Handbuch