Amplitude (dB)
鳴り
Füge rechts einen Filter hinzu oder lade eine Messung als Referenz.
loudspeakerdatabase.com ausgibt. Sie stehen durchweg in SI-Grundeinheiten und
schreiben keine dazu – Le in Henry, Sd in Quadratmetern, Mms in Kilogramm, Vas in
Kubikmetern – und werden deshalb eigens gelesen und umgerechnet. Der Inhalt landet unten
im Textfeld, bevor er übernommen wird.Fs, Qts, Qes, Qms, Vas,
Re, Le, Sd, Xmax, Bl,
Mms, Cms, Pe. Einheiten wie l/L, cm², mm, mH werden
umgerechnet. Nur zwei der drei Güten sind unabhängig – Qts wird neu abgeleitet, wenn Qes und
Qms dabei sind.Die Bausteine werden übereinandergelegt: Grundpegel, Neigung, Bassanhebung und je eine Flanke unten und oben. Eine fertige Kurve lässt sich stattdessen als Messung importieren und im Reiter Messungen auf die Rolle Zielkurve setzen.
Die akustischen Zentren zweier Treiber liegen verschieden weit vom Hörer entfernt. Der Laufzeitunterschied verdirbt die Summe genau dort, wo beide Zweige gleich viel beitragen – am Übergang. Hier wird er bestimmt und in eine Verzögerung übersetzt.
Eine einzige Konstante sagt, was 0 dBFS in dB SPL bedeutet – die Empfindlichkeit des Mikrofons. Sie gilt für die Pegelanzeige und für alle Messungen, die ihr folgen; dadurch bleiben zwei Treiber oder die beiden Ohren im Pegel vergleichbar, und eine Vorgabe wie „auf 84 dB einpegeln" wird ausführbar.
Setzt das Projekt auf den Ausgangszustand zurück – saubere Grundlage für einen neuen Entwurf.
Welche Kurven gezeichnet werden, richtet sich nach der Basis – also danach, woran gerade gearbeitet wird. Beim Gesamtsystem aus Zweigen sind das die Summe, die Zweige mit ihrer eigenen Filterkette, die Zielkurve und die Eckfrequenzen; die rohen Messkurven bleiben draußen, weil sie dieselben Zweige noch einmal zeigen, nur ohne ihre Filter. Beim Linearisieren einer Messung sind es Messung, Filterkurven, Ergebnis und Ziel.
Über Kurven ▾ lässt sich davon abweichen: was dort von Hand geschaltet wird, bleibt so – auch beim Wechsel der Basis – und ist in der Liste markiert. Automatisch gibt die Führung zurück. Dort stehen auch drei Darstellungsschalter: ein feineres Raster mit Zwischenlinien, die Analysezeile ohne Mauszeiger und die Frage, ob die Filterpunkte auf der Basiskurve reiten sollen.
Unter dem Diagramm stehen die Analysewerte auch ohne Mauszeiger: mittlerer Pegel und Welligkeit, die Eckfrequenzen, der Abstand zum Ziel und – sobald zwei Zweige einander über einen weiten Bereich überlappen, also ein Paar sind – der Unterschied zwischen ihnen. Bei einem Mehrweger wäre diese Zahl nur die Weiche und wird deshalb nicht angeboten.
Welligkeit und Abstand zum Ziel stehen für den Durchlassbereich, nicht für alles Sichtbare: das ist der Bereich zwischen der ersten und der letzten Stelle, an der die Kurve 6 dB unter ihrem Plateau liegt. Über die ganze Sicht gerechnet beschriebe die Welligkeit eines Zweiwegers seine Flanken statt der Kurve dazwischen. Einbrüche innerhalb des Durchlassbereichs zählen voll mit – die sind ja gerade gemeint.
F3, F6 und F10 markieren, wo die Kurve 3, 6 und 10 dB unter dem Pegel des Durchlassbereichs liegt. Dieser Bezug wird gesucht, nicht vorausgesetzt: ein Oktavfenster wandert über die Kurve, in jedem Fenster steht der Median, genommen wird das höchste – die Höhe des breitesten getragenen Plateaus. Ein festes Band taugt dafür nicht, weil die Kurve eines Basstreibers dort nicht flach ist. Gesucht wird auf einer mit 1/6 Oktave geglätteten Kurve und nur unterhalb von 500 Hz; findet sich dort kein Übergang, wird nichts gemeldet, statt eine Zahl zu erfinden.
Die Punkte im Diagramm folgen dagegen dem Ein-/Aus-Schalter des jeweiligen Filters – eine ausgeblendete Kurve nimmt ihren Punkt nicht mit. Einzelne Messungen blendest du im Reiter Messungen über das Augensymbol aus.
Werte stehen in der Infozeile unter dem Diagramm, nicht in einem schwebenden Fähnchen – ein solches verdeckt sonst genau die Stelle, die man gerade betrachtet. Links stehen die Werte aller sichtbaren Kurven an der Zeigerposition, rechts der Filter unter dem Zeiger oder, wenn keiner darunter liegt, der ausgewählte.
Art und Ordnung stehen am Filter selbst: Butterworth, Linkwitz-Riley, Bessel oder ein freies Q, dazu die Flankensteilheit von 6 bis 48 dB je Oktave. Die Sektionen entstehen aus den Polen des jeweiligen Polynoms – bei ungerader Ordnung gehört eine Sektion 1. Ordnung dazu.
Butterworth liegt bei fc um 3 dB tiefer, Linkwitz-Riley um 6 dB. Linkwitz-Riley der Ordnung 2m ist zweimal Butterworth der Ordnung m; Tief- und Hochpass summieren sich damit glatt. Bei ungeradem Halbfilter – also LR2 und LR6 – stehen die beiden Zweige an der Trennfrequenz gegenphasig, und genau einer muss invertiert werden. Für den Hochpasszweig geschieht das von selbst.
Bessel hält die Gruppenlaufzeit flach und fällt dafür weicher ab. Normiert ist auf −3 dB bei fc, nicht auf die Verzögerung – damit die Frequenz dasselbe bedeutet wie bei den anderen Arten.
Linkwitz Transform bildet den Ist-Zustand des Treibers (Fs1/Qs1) auf einen Ziel-Zustand (Fs2/Qs2) ab. Die Nullstellen liegen auf den Treiberpolen, die neuen Pole auf dem Ziel.
Messungen mit der Rolle Zweig bekommen je eine eigene Filterkette. Das sind die Wege eines Mehrwegers, die beiden Ohren eines Kopfhörers oder mehrere Treiber eines Systems – anders als Fernfeld, Nahfeld und Zielkurve darf diese Rolle beliebig oft vergeben werden.
Im Reiter Filter wählt man oben die Kette, die man bearbeitet. Die Gesamtkette wirkt weiterhin auf alles und sitzt hinter der Summe. Als Basis lässt sich Zweige wählen: entweder summiert zum Gesamtfrequenzgang oder einzeln zum Vergleich zwischen links und rechts.
Summiert wird komplex – zwei Wege addieren sich nur dann richtig, wenn die Phase stimmt. Fehlt sie einer Messung, tritt die Minimalphase an ihre Stelle, und die Legende sagt es dazu. Löscht man einen Zweig, wandern seine Filter in die Gesamtkette, statt still zu verschwinden.
Passen die Zeitbezüge zweier Messungen nicht zusammen, kämmt die Summe – dann liest man mehr Interferenz als Frequenzgang. Dagegen hilft Summe glätten in der Werkzeugleiste. Geglättet wird erst nach der komplexen Addition; vorher zu glätten würde die Interferenz zwischen den Zweigen verfälschen, und genau die ist an einem Übergang die Aussage. Die Phase bleibt ungeglättet – sie trägt die Laufzeit, und eine geglättete Laufzeit ist keine.
Auch die Gehäusesimulation kann ein Zweig sein: der Schalter dafür steht in der Kettenleiste im Reiter Filter. Damit lässt sich ein simulierter Tieftöner mit einem gemessenen Hochtöner zu einem System zusammensetzen. Ihre eigene Filterkette wirkt dann auch auf Hub und Portgeschwindigkeit, nicht nur auf den Frequenzgang.
Umgekehrt legt Als Messung übernehmen im Reiter Gehäuse den simulierten Verlauf samt Phase als gewöhnliche Messung ab – zum Verrechnen, Vergleichen oder als Zielkurve. Übernommen wird die Simulation ohne Filterkette, sonst steckte der EQ zweimal drin.
Die akustischen Zentren zweier Treiber liegen verschieden weit vom Hörer entfernt. Der Laufzeitunterschied verdirbt die Summe genau dort, wo beide Zweige gleich viel beitragen – am Übergang. Zeitabgleich … in der Kettenleiste bestimmt ihn und rechnet ihn in eine Verzögerung um. Für zwei Lautsprecher – etwa Subwoofer gegen Hauptlautsprecher – gilt dasselbe.
Das Übergangsband wird nicht eingegeben, sondern abgelesen: gewichtet wird mit
|A|·|B| / (|A|²+|B|²). Das erreicht 0,5, wo beide gleich laut sind, und geht gegen 0,
sobald einer dominiert – es beschreibt also von selbst, wo ein Laufzeitfehler überhaupt etwas
anrichten kann.
Worauf die Automatik optimiert, ist umschaltbar – die drei Kriterien beschreiben dieselbe Summe aus drei Blickwinkeln und sind sich nicht immer einig. An einer echten Zweiwegebox lagen ihre Optima 30 µs auseinander. Die Tabelle zeigt deshalb für jeden Zweig alle drei Zahlen vorher → nachher, und die Spalte, die den Ausschlag gab, ist hervorgehoben.
Gerechnet wird immer auf dem Verlauf, wie er gerade ist – die Weiche und alle Filter des Zweigs eingeschlossen. Wer die Trennung ändert, sollte den Abgleich danach wiederholen.
Steht der Phasenbezug einer Impulsantwort auf auf die Ankunft, ist ihre Laufzeit bereits herausgerechnet: der gemessene Versatz steckt dann nicht mehr in der gezeigten Kurve, und ihn zu übernehmen korrigierte doppelt. Der Dialog sagt es, wenn das der Fall ist. Für einen Mehrweger gehören beide Messungen auf Laufzeit behalten.
Verzögern lässt sich nur nach hinten. Die Werte werden deshalb so verschoben, dass der ohnehin späteste Zweig bei null bleibt. Ist das Übergangsband schmal, sieht ein Vielfaches der Periodendauer fast gleich gut aus – der Dialog weist auf solche Zweitlösungen hin und nimmt die kleinere. Übernommen wird der Wert als Laufzeit an der jeweiligen Messung und lässt sich dort von Hand nachziehen.
Importierte Kurven werden nicht auf 0 dB normalisiert. Sonst wäre der Pegelunterschied zwischen zwei Dateien verloren – und genau der ist beim Vergleich zweier Treiber oder der beiden Ohren die Aussage.
Stattdessen gibt es eine einzige Konstante für die Sitzung, die den aufgenommenen Pegel auf dB SPL abbildet. Sie lässt sich im Reiter Messungen unter Pegelreferenz setzen: entweder aus einer Messung, von der man weiß, welchen Pegel sie zeigen müsste, oder mit einem Schallpegelmesser und dem Referenzton – 300 Hz bei −20 dBFS, dann am Verstärker auf etwa 84 dB aufdrehen und den abgelesenen Wert eintragen. Danach an Verstärker und Eingangspegel nichts mehr verstellen.
Kalibrierdateien werden an ihrem Kopf erkannt: Sens-Faktor, Kanal, Kompensationskürzel und Seriennummer. Sie erscheinen nicht als Messkurve, sondern in der Auswahl der Mikrofonkalibrierung, und lassen sich mit einem Klick den Messungen der passenden Seite zuordnen. Der Sens-Faktor ist auf 120 dB bezogen und geht deshalb mit umgekehrtem Vorzeichen in den Pegel ein.
Eine Zielkurve ist der Verlauf, auf den hin entzerrt wird. Sie ist keine eigene Sorte Kurve, sondern eine Rolle: jede Messung lässt sich im Reiter Messungen unter Rolle auf Zielkurve setzen. Damit taugt sowohl eine importierte Datei als auch eine gemessene Kurve als Ziel – etwa der Frequenzgang, den ein zweiter Lautsprecher erreichen soll.
Wer keine Datei hat, erzeugt sich eine über Zielkurve im Reiter Messungen. Die Bausteine werden übereinandergelegt: Grundpegel, Neigung in dB je Oktave um einen Drehpunkt, Bassanhebung als Kuhschwanz erster Ordnung und je eine Flanke unten und oben (Butterworth oder Linkwitz-Riley, 6 bis 48 dB je Oktave). Damit lässt sich eine Hauskurve ebenso beschreiben wie der Übertragungsbereich eines einzelnen Zweigs.
Die Flanken werden nicht in die Kurve gerechnet, sondern bleiben als Bandbegrenzung an der Messung hängen und sind jederzeit änderbar – bei einer erzeugten Zielkurve genauso wie bei einer importierten. So lässt sich dieselbe Zielkurve auf den Übertragungsbereich eines Zweigs zuschneiden, ohne sie neu zu erzeugen.
Die Abweichung (Ergebnis − Ziel) lässt sich über Kurven ▾ einblenden. Sie wird um die Nulllinie des Fensters gelegt: eine waagerechte Linie auf dieser Höhe heißt, dass das Ziel getroffen ist. Genau darauf lässt sich beim Ziehen der Filterpunkte hinarbeiten. Die Zahlen stehen zusätzlich in der Infozeile.
Ziel angleichen verschiebt die Zielkurve auf den Pegel des Ergebnisses. Gemittelt wird über den Durchlassbereich des Ziels – bei einem auf einen Zweig zugeschnittenen Ziel läge ein festes Band sonst im Sperrbereich. Der EQ wirkt nicht auf die Zielkurve; sie ist der Sollwert, nicht das Ergebnis.
Der Reiter Messungen verwaltet beliebig viele Kurven. Geladen werden Textexporte und CSV-Dateien sowie Impulsantworten als WAV (PCM 8/16/24/32 bit, Gleitkomma 32/64 bit, beliebig viele Kanäle).
Aus einer Impulsantwort entstehen Frequenzgang, Phase, Energie-Zeit-Kurve und Sprungantwort. Die Ankunft wird automatisch gesucht: lautester Punkt, dann bis zu 15 ms zurück zur frühesten Stelle mit mindestens 35 % des Maximums – sonst rastet die Erkennung auf einer kräftigen Reflexion ein.
Fenstern (Gating): Links- und Rechtsfenster in Millisekunden um die Ankunft, mit
Rechteck, Hann, Hamming, Blackman-Harris oder Tukey. In der Ansicht Zeit lassen sich
die Kanten direkt mit der Maus ziehen. Ein Fenster der Länge T löst unterhalb von etwa
2000/T Hz nichts mehr auf – darunter steht kein Messwert, sondern nur noch das Fenster.
Glättung: 1/48 bis 1/1 Oktave sowie die beiden frequenzabhängigen Betriebsarten. Var glättet fein, wo Raummoden sitzen, und grob, wo das Ohr integriert. Psychoakustisch macht das Gegenteil und mittelt kubisch, weil eine schmale Spitze hörbarer ist als eine gleich schmale Senke.
Verrechnen: A+B, A−B, A×B, A÷B jeweils komplex, dazu Vergleich in dB, vektorielle und energetische Mittelung, Kehrwert, Polarität, Minimalphase und Überschussphase. Operationen, die die Phase brauchen, sagen es, statt still etwas Falsches zu rechnen. Bei der Überschussphase wird die reine Laufzeit als Gerade abgezogen – übrig bleibt, was ein Minimalphasenmodell nicht erklärt, und genau das lässt sich mit einem EQ nicht geraderücken.
Eine einzelne Messung ist der Sonderfall einer Reihe mit einer Position und einer Seite. Im Messdialog lassen sich Positionen und Seiten einstellen: „links, dann rechts" schaltet den Ausgangskanal selbst um, zwischen den Positionen wartet der Ablauf auf ein Weiter und fordert zum Neuaufsetzen auf.
Ein Kopfhörer sitzt bei jedem Aufsetzen anders; erst der Mittelwert über mehrere Positionen ist belastbar. Fünf Positionen je Seite sind üblich. Am Ende entsteht je Seite eine gemittelte Kurve mit der Rolle Zweig – und damit eine eigene Filterkette. Die Einzelmessungen bleiben erhalten, nur ausgeblendet.
Gemittelt wird voreingestellt energetisch. Nach dem Neuaufsetzen haben die Durchgänge keinen gemeinsamen Zeitbezug mehr, und eine vektorielle Mittelung würde den Hochton auslöschen.
Eine Messvorrichtung für Kopfhörer ist ein Stereomikrofon mit einem Kanal je Ohr. Beide Kanäle kommen deshalb aus derselben Aufnahme; wählbar ist, ob nur der zur gemessenen Seite passende Kanal übernommen wird oder beide. Eine passende Kalibrierdatei wird dabei von selbst zugeordnet – sie sagt in ihrem Kopf, auf welchen Kanal sie gehört.
Vor der ersten Messung gehört der Pegel eingestellt: Verstärker leise drehen, Referenzton bei 300 Hz und −20 dBFS starten, aufdrehen bis das Messgerät etwa 84 dB zeigt. Danach nichts mehr verstellen – nur so bleiben alle Messungen der Sitzung im Pegel vergleichbar.
Eine Leitung lässt sich nicht als Feder beschreiben – sie arbeitet mit ihrer Viertelwellenresonanz. Sie wird deshalb als Wellenleiter gerechnet: jedes Segment geht über eine Transfermatrix ein, Verläufe werden dafür in kurze gerade Stücke zerlegt.
Der Treiber sitzt an einer Verzweigung: nach hinten die Strecke zum geschlossenen Ende, nach vorn die Strecke zur Mündung, beide parallel. Ein Treiber auf 1/3 der Länge löscht die dritte Resonanz aus, auf 1/5 die fünfte – die übliche Entwurfsregel, die hier aus der Rechnung herausfällt statt eingebaut zu sein.
Segmente haben je Länge, Anfangs- und Endfläche, Kontur und Bedämpfung.
Konturen sind konstant, konisch, parabolisch, exponentiell, hyperbolisch nach Salmon mit
Formfaktor T, oktal hyperbolisch und Traktrix. Die Salmon-Kontur enthält das
Exponentialhorn (T = 1) und das katenoidale Horn (T = 0) als Sonderfälle.
Dazu kommen die Vorkammer VK zwischen Treiber und Leitung, das Abschlussvolumen
VAB am geschlossenen Ende und die beiden Weglängenzuschläge dL1 und
dL2. Letztere sind nötig, weil Membran und Mündung von verschiedenen Stellen
abstrahlen; für die Summe zählt der geometrische Wegunterschied zum Hörer, nicht die Länge der
Leitung.
Kammern haben neben dem Volumen eine Länge. Mit Länge 0 sind sie eine reine Feder; mit Länge werden sie als kurzes Rohr der Fläche V/L gerechnet und bekommen Laufzeit und eigene Hohlraumresonanzen. Der Grenzfall bleibt darin enthalten – die Rohrmatrix geht für L → 0 in die Feder über.
Ein Seitenzweig lässt sich an beliebiger Stelle ansetzen. Endet er geschlossen, ist es eine Absorberkammer: ein Helmholtzresonator, der eine bestimmte Rohrresonanz wegdämpft. Sie wirkt dort, wo diese Mode einen Druckbauch hat – an einem Druckknoten bleibt sie wirkungslos. Endet er offen, ist es ein Extratunnel: ein zweiter Auslass, der mitstrahlt und zusammen mit verschlossenem Mund MLTL und TQWT abbildet.
Die Faltung wird über die Weglängenstreuung erfasst: an einem Knick ist der Weg
innen kürzer als außen, die Wellenfront wird über eine Breite D verschmiert. Das
kostet zu hohen Frequenzen hin Pegel. κ = 1 steht für eine scharfe
Gehrungsecke, 0,5 für einen gerundeten Knick oder ein Leitblech.
Die Bedämpfung folgt dem Modell von Miki für poröses Material. Angegeben wird der Strömungswiderstand; die benannten Stufen von „leer" bis „sehr dicht" ersparen es, ihn zu kennen. Zu viel Füllung macht die Leitung nicht besser, sondern nimmt ihr den Tiefgang – das zeigt die Rechnung ebenfalls.
Vier Bauarten teilen sich denselben Rechenkern und unterscheiden sich nur darin, was an Vorder- und Rückseite der Membran hängt: bei Transmissionline und Rearloaded Horn strahlt die Membran direkt ab und die Rückseite speist die Leitung; beim Frontloaded Horn arbeitet die Vorderseite auf den Hornhals und die Rückseite in eine geschlossene Kammer, es strahlt nur die Mündung; beim Tapped Horn speist der Treiber mit beiden Membranseiten an zwei Stellen in dieselbe Leitung. Liegen dort beide Abgriffe aufeinander, heben sich die Einspeisungen auf – der Abstand bestimmt, in welchem Band sie sich verstärken.
Ein Horn will nicht gestopft werden: Dämpfungsmaterial zerstört genau den Effekt, wegen dem man es baut. Die Vorgaben legen Hörner deshalb ohne Füllung an.
Die Ansicht Halsimpedanz zeigt, wie gut die Leitung den Treiber belastet, bezogen auf ρc/S. Ein Wirkanteil nahe 1 heißt gute Anpassung.
Das Modell rechnet ebene Wellen: gelöst wird die eindimensionale Horngleichung, es werden also ebene, sich ausbreitende Wellen angenommen. Quermoden des Kanals sind darin nicht enthalten. Die Frequenz, ab der sie laufen können, steht als Quermode im Ergebnisfeld; darüber ist die Kurve zurückhaltend zu lesen. Die Bedämpfung enthält neben dem Material auch die thermoviskosen Wandverluste, weshalb auch eine leere Leitung nicht verlustfrei ist.
Beim exponentiellen Sweep durchläuft die k-te Harmonische denselben Frequenzverlauf wie der
Grundton, nur zeitversetzt. Nach der Entfaltung liegen die Verzerrungsprodukte deshalb als
eigene Impulse vor dem linearen Impuls, im Abstand
T · ln(k) / ln(f₂/f₁). Sie lassen sich einzeln herausfenstern – das ist der eigentliche
Vorteil des Sweep-Verfahrens gegenüber einer Anregung mit Rauschen.
Die Ansicht Klirr zeigt H2 bis H5 und den Gesamtklirrfaktor, wahlweise in dB unter dem Grundton oder in Prozent. Gegen eine bekannte Kennlinie geprüft trifft die Auswertung die Theorie auf 0,03 dB.
Der Klirr entsteht nur beim eigenen Messen: er braucht die Sweep-Parameter. Bei importierten Impulsantworten ist die Information nicht mehr enthalten.
Einrichten und Messen sind zwei Fenster. Im ersten steht auf fünf Reitern alles, was vorher eingestellt wird – Geräte und Pegel, Messsignal, Zeitbezug, Messreihe, Kalibrierung. Im zweiten läuft die Messung: dort ist nichts mehr zu verstellen, was gerade gemessen wird, und die Anweisung steht groß in der Mitte statt unter dem Formular.
Über Messen spielt das Werkzeug einen exponentiellen Sweep ab und nimmt gleichzeitig auf; die Impulsantwort entsteht durch Entfaltung mit dem amplitudenkorrigierten Inversfilter. Eingabegerät, Ausgabegerät und Ausgangskanal sind wählbar, damit ein Lautsprecher einzeln gemessen werden kann.
Moving-Mic ist der zweite Weg: rosa Rauschen läuft, während das Mikrofon langsam und stetig – unter 0,3 m/s – durch das Hörvolumen geführt wird. Über die Bewegung mitteln sich die Kammfilter der Raumreflexionen heraus; das Ergebnis gilt für den ganzen Hörplatz statt für einen Punkt. Es gibt dafür keine Impulsantwort, keine Phase und keinen Klirr: gemessen wird ein Leistungsmittel, kein Zeitverlauf. Der Frequenzgang folgt aus dem Verhältnis der Leistungsspektren von Aufnahme und Wiedergabe – damit kürzt sich die rosa Neigung des Anregungssignals von selbst heraus, ebenso die Fensterlänge. Beide Wege landen auf derselben Pegelskala, geprüft auf 0,07 dB; ein Wechsel der Methode lässt den Pegel also nicht springen.
Der Sweep wird bewusst breiter erzeugt als der Messbereich. Die Ein- und Ausblendungen sind in der Zeit konstant; auf einem exponentiellen Sweep deckt eine feste Dauer oben ein riesiges Frequenzband ab. Da der Inversfilter aus derselben Wellenform stammt, ginge die Blende quadratisch ein – das sähe aus wie ein abfallender Hochtöner, wäre aber die Messkette selbst.
Referenz-Chirps: Zwei kurze Hochton-Chirps rahmen jeden Sweep ein. Aus ihrem Abstand folgt, wie weit Wiedergabe- und Aufnahmetakt auseinandergelaufen sind. Bei getrennten Geräten laufen die Takte unabhängig, und schon wenige ppm verschmieren den Hochton: ohne Korrektur bricht die Impulsspitze bei 800 ppm um 16,6 dB ein, mit Korrektur bleibt sie innerhalb von 1,8 dB. Ein absoluter Abstand ist damit trotzdem nicht bestimmbar – dafür braucht es ein Loopback-Kabel, weil der Chirp sonst denselben Weg nimmt wie der Sweep und sich die Laufzeit herauskürzt.
Mehrere Wiederholungen werden zeitgenau übereinandergelegt und gemittelt; das folgt dem 10·log₁₀(N)-Gesetz, also rund 3 dB je Verdopplung.
Kanal der Zeitmarken: „Mit dem Sweep" heißt, dass die Marke denselben Weg nimmt wie das Messsignal – dieselbe Laufzeit steckt darin, sie kürzt sich heraus, übrig bleibt der Taktabgleich. Ein fest vorgegebener Kanal bleibt über alle Messungen derselbe: links und rechts beziehen sich dann auf denselben Nullpunkt, und ihr Laufzeitunterschied ist gemessen statt wegdefiniert. Genau das braucht der Zeitabgleich zweier Zweige. Dieser Kanal muss dafür während aller Messungen unverändert angeschlossen bleiben.
Funktionsgenerator: sechs Kurvenformen – rosa und weißes Rauschen, Sinus, Rechteck, Sägezahn, Dreieck – mit einstellbarer Frequenz, Pegel und Kanal. Der Pegel ist der Effektivwert, nicht der Spitzenwert: so bleibt er beim Wechsel der Kurvenform gleich laut, und er ist genau das, was ein Schallpegelmesser und die Anleitungen meinen. Umgerechnet wird über den Effektivwert je Einheitsamplitude – Sinus 1/√2, Rechteck 1, Dreieck und Sägezahn 1/√3.
Messvorrichtungen für Kopfhörer werden üblicherweise mit einem Sinus bei 300 Hz und −20 dBFS eingestellt: Verstärker aufdrehen, bis der Schallpegelmesser etwa 84 dB zeigt, danach nichts mehr verstellen. Der Knopf Vorgabe für Messvorrichtungen stellt genau das ein. Rosa Rauschen ist die Wahl für Lautsprecher im Raum, Rechteck und Sägezahn zum Prüfen einer Kette.
Pegelanzeige: je Eingangskanal ein eigener Balken mit Beschriftung. Mit zwei Kapseln – den beiden Ohren einer Messvorrichtung oder zwei Mikrofonen für links und rechts – sagt ein gemeinsamer Balken nicht, welche gerade ausschlägt und ob beide gleich weit ausgesteuert sind. Ein Unterschied dort steckt sonst als Pegelfehler in jeder Messung.
Welcher Eingang: im Einkanalbetrieb ist wählbar, auf welchem Kanal das Mikrofon liegt – ein Interface kann zwei Eingänge haben, an denen nur einer belegt ist. Die Anzeige zeigt trotzdem beide, weil man sonst nicht sieht, wo etwas ankommt, und schreibt daneben, welcher in die Messung geht.
Kalibrierung je Kanal: der gleichnamige Reiter lädt Kalibrierdateien und ordnet sie den Eingangskanälen zu. Automatisch folgt dem Kanalvermerk in der Kopfzeile der Datei selbst; eine feste Zuordnung überschreibt das, etwa wenn die Kapseln vertauscht angeschlossen sind. Zwei Dateien bei einem Eingangskanal heißen: links und rechts werden nacheinander über dasselbe Mikrofon gemessen – dann entscheidet die gemessene Seite, welche Datei greift.
Kalibrierdaten sind eine Rolle, keine Herkunft. Eine Datei, die sich in ihrer Kopfzeile selbst ausweist, bekommt sie beim Import. Die meisten tun das nicht: eine in einem Messprogramm gebildete Differenzkurve – Messmikrofon gegen Referenzmikrofon – oder eine Zielkompensation sieht wie jede andere exportierte Kurve aus. Im Reiter Messungen lässt sich die Rolle deshalb nachträglich auf Kalibrierung stellen; die Kurve wird dann nicht mehr gezeichnet, erscheint in der Auswahl Mikrofonkalibrierung und im Messmenü, und ihr Kanal lässt sich von Hand angeben, wenn die Kopfzeile keinen nennt. Die Rolle ist nicht ausschließlich – je Mikrofonkanal gehört eine eigene Datei dazu.
Der Reiter Gehäuse rechnet ein gekoppeltes elektro-mechano-akustisches Netzwerk in der Impedanzanalogie: geschlossen, Bassreflex und Passivmembran. Daraus folgen Frequenzgang, Auslenkung, Impedanz, Portgeschwindigkeit, Gruppenlaufzeit und Max SPL aus einer gemeinsamen Lösung.
Verluste werden als Güten eingegeben: Ql für Undichtigkeiten, Qa für die
Bedämpfung, Qp für die Reibung im Port. Die Portlänge folgt aus der gewünschten
Abstimmung – oder umgekehrt. Die Endkorrektur ist wählbar; die Voreinstellung entspricht 0,60·d.
Das Modell nimmt einen Kolbenschwinger an und gilt bis einige hundert Hertz.
Membranaufbruch, Kantendiffraktion und Bündelung kennt es nicht. Der Hochtonabfall in der Kurve
kommt aus der Schwingspuleninduktivität Le.
Eine gefensterte Fernfeldmessung ist unterhalb von 2000/T Hz (T = Fensterlänge in ms)
nicht verwertbar. Der Reiter Spleiß setzt dort die Simulation oder eine
Nahfeldmessung darunter und blendet über.
Gespleißt werden Beträge, niemals komplexe Übertragungsfunktionen. Ein Modell kennt keine Laufstrecke, eine Messung hat eine – ohne gemeinsame Phasenreferenz löschen sich beide in der Überblendzone aus und erzeugen eine Kerbe, die es am Lautsprecher nicht gibt. Ein nachgelagerter EQ würde diese Kerbe dann brav auffüllen. Die Phase wird stattdessen als Minimalphase aus dem gespleißten Betrag rekonstruiert und die gemessene Überschusslaufzeit explizit wieder aufgesetzt.
Die Prüfung zeigt vier Punkte offen an: Gate A (beschreiben beide Quellen dasselbe?), Gate B (oberhalb der Naht muss die Messung exakt reproduziert werden, Grenze 0,1 dB), die Phantomkerbe und die Basspegel-Unsicherheit. Letztere ist die Streuung des Pegel-Offsets über mehrere plausible Angleichbänder – liegt sie über 1 dB, ist der Basspegel genau um diesen Betrag unsicher, und das schrumpft nur durch bessere Daten.
Das Angleichband gehört an den Spleißpunkt, nicht darüber: weiter oben zu messen heißt, das Gehäusemodell über Oktaven zu extrapolieren.
Messung: Textexport (.txt/.csv) mit Kommentarzeilen (*, #)
und den Spalten Frequenz, Pegel und optional Phase – oder eine Impulsantwort als WAV.
Treiberdaten: Datenblatt-Text in den Dialog „Daten einfügen“ kopieren – Fs, Qts/Qes/Qms,
Vas, Re, Le, Sd, Xmax, Bl, Mms, Cms und Pe werden samt Einheiten (l, ft³, cm², in², mm, mH, µH, g, kg) erkannt.
Derselbe Dialog liest WinISD-Dateien (.wdr), wie sie etwa
loudspeakerdatabase.com ausgibt. Sie brauchen einen eigenen Weg, weil sie durchweg
SI-Grundeinheiten benutzen und keine dazuschreiben – Le in Henry, Sd in Quadratmetern, Mms in
Kilogramm, Vas in Kubikmetern. Ohne Einheit nimmt der Datenblattleser die übliche an und läge
um drei bis vier Zehnerpotenzen daneben, ohne dass etwas auffiele.
Projekt: JSON mit kompletter Filterkette, Simulation, Spleiß-Einstellungen, Samplerate, Bypass und allen Messungen. Impulsantworten werden beim Speichern vollständig abgelegt. Die automatische Zwischenspeicherung im Browser nimmt sie nur mit, solange sie klein genug sind – sonst bleibt die fertig verarbeitete Kurve erhalten, und der Reiter Messungen sagt es.
Zurücksetzen: stellt den Ausgangszustand her – Filter, Simulation, Spleiß, Samplerate, Diagrammansicht und die Zwischenspeicherung im Browser. Importierte Messungen lassen sich dabei behalten; werden sie verworfen, ist das endgültig, denn die Messungsverwaltung liegt außerhalb der Undo-Historie.