Das ist eigentlich ganz einfach, wenn man eine Schallquelle mit definiertem Frequenzgang hat... Aber wie werden solche Schallquellen vermessen? Mit einem Mikrofon mit definiertem Frequenzgang? Es ist also ein klassisches Henne-Ei-Problem... Meine Frage: Womit vermißt man das erste Teil so einer Meßkette, wenn kein Gegenstück mit bekannten Eigenschaften existiert??
Ich weiß es zwar nicht und rate einfach mal: den Hub, also den Weg den die Membran eines Lautsprechers macht, kann man doch sicher messen und daraus ergibt sich der Schalldruck???
PTB fragen, die sind dafür zuständig, ganze Heerscharen von diplomierten Physikern. Natürlich kann man eine Schallquelle so bauen, daß sie einen Ton mit genau definierter Lautstärke abgibt, in dem man eine Membran definiert bewegt, ein Piezo tut z.B. genau das. Aber was davon je nach Richtcharacteristik am Mikro ankommt, das ist dann wieder unklar, selbst wenn man ein Röhrchen zwischen beide spannt.
>Meine Frage: Womit vermißt man das erste Teil so einer Meßkette, wenn >kein Gegenstück mit bekannten Eigenschaften existiert?? Du nimmst ein physikalisches Prinzip, welches von vorne herein möglichst linear arbeit. Also nicht gerade ein Tauschspulenmikrofon mit großer bewegter Masse, sondern eher ein Kondensatormikrofon mit sehr kleiner bewegter Masse. Davon machst du ein mathematisches Modell, um die frequenzabhängige Empfindlichkeit, Resonanzen etc. zu bestimmen. Mit optischen Methoden kannst du überprüfen, ob die Membran des Kondensatormikrofons tatsächlich so schwingt, wie du das berechnet hast. Anschließend optimierst du das Mikrofon immer weiter, bis es dem theoretischen Ideal immer näher kommt. Mit diesem "Referenzmikrofon", das für Alltagsanwendungen, wie hohe Schalldrücke durchaus völlig ungeeignet sein darf, mißt du dann den Frequenzganz deiner "Referenzschallquelle" und bestimmst die Abweichungen vom Ideal.
Als primäres Kalibrierverfahren wurde früher die Reziprozitätskalibrierung eingesetzt. Mit einem echten Kondensatormikrofon (Membran über einer Potentialfläche) ist es möglich sowohl Schallwellen in eine Kapazitätsschwankung und damit in eine Spannungsschwankung zu wandeln als auch "reziprok" eine Spannungsschwankung in eine mechanische Bewegung der Membran umzuwandeln (Ladung erzeugt eine Kraft im Kondensator). Nun nimmt man drei unbekannte reziproke Mikrofone und misst in einer definierten Koppelkammer die Übertragungsfunktionen von jeweils zwei Mikrofonen zueinander aus. Damit erhält man sechs Übertragungsfunktionen und ein eindeutig lösbares "Gleichungssystem". http://www.ptb.de/de/org/1/16/162/162d30.htm http://books.google.de/books?id=99_004Seq0AC&pg=PA32&lpg=PA32&dq=reziprozit%C3%A4tskalibrierung+mikrofon&source=bl&ots=c-dXkEKuBW&sig=G1FiRiO1xn_myQXluVi-TaffJT8&hl=de&ei=coa5Teu5FdHBtAaklZHrAw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CFEQ6AEwAA#v=onepage&q=reziprozit%C3%A4tskalibrierung%20mikrofon&f=false Alternativ geht auch ein Laser-Interferrometer mit dem die tatsächlichen Membranbewegungen gemessen werden.
Nimm ein Elektret Kondensatormikrofonkapsel mit Kugelcharakteristik. ( Es muss Kugelcharakteristik sein ), der einen möglichst kleinen Membrandurchmesser hat.Möglichst kleiner 5mm. Diese Kapseln sind erstaunlich linear im Frequenzgang und eigenen sich sogar für Messzwecke. Bei diesen kleinen Kapseln liegt die Resonanzfrequenz oberhalb des interessierenden Frequenzgang und sind somit praktisch ohne Einschwingvorgänge. Der Durchmesser der Membran muss klein gegenüber der kleinsten zu übertragende Wellenlänge sein, dann haben sie auch bei der höchsten Frequenz noch eine fast ideale Kugelcharakteristik und sind reine Druckempfänger. Den Nachteil den man sich durch extrem kleine Kapseln einhandelt ist die Empfindlichkeit, aber das ist bei Messmikrofonen für Frequenzgangmessung ja nicht das Thema. Ralph Berres
Michael O. schrieb: > Als primäres Kalibrierverfahren wurde früher die > Reziprozitätskalibrierung eingesetzt. Die Prinzipien, die du beschreibst, leuchten ein. Ralph Berres schrieb: > Diese Kapseln sind > erstaunlich linear im Frequenzgang und eigenen sich sogar für > Messzwecke. Aber das wissen wir doch noch nicht, wenn wir uns die erste Henne aus einem Stopfei basteln...
Ein Dirac-Impuls, nur so als Idee, aus einer kurzen Entladung, müsste vielleicht alle Frequenzanteile zu gleichen Teilen drin haben. Oder als Kamm. Fourier und fertig. [/Senf-dazu-geb]
Uhu Uhuhu schrieb: > damit löst du nicht das Henne-Ei-Problem. aber das "Frequenzgang von Mikrofonen messen"-Problem :-)
Silvio K. schrieb: > aber das "Frequenzgang von Mikrofonen messen"-Problem Das glaub ich nicht, denn du müßtest sicher wissen, daß der Dirac-Impuls auch wirklich als solcher auf die Luft übertragen wird. Nur wie willst du das wissen, wenn du es mangels kalibriertem Mikrofon nicht messen kannst?
Uhu Uhuhu schrieb: > Das glaub ich nicht, denn du müßtest sicher wissen, daß der Dirac-Impuls > auch wirklich als solcher auf die Luft übertragen wird. Meinst du Luft als dispersives Medium oder meinst du Frequenzen > 20 kHz? Wenns Disersion ist, dann bekommt man den Phasengang und die darin enthaltene nicht-konstante Gruppenlaufzeit sicher durch unterschiedliche Abstände zur Quelle herausgerechnet. Für sehr hohe Frequenzen kann man natürlich auch verschiedene Abstände versuchen und sehen wie schnell und wie stark die Spektralanteile abnehmen. Da stellt sich die Frage, wie der Frequenzgang von einem Meter Luft aussieht?
Es gab in der Elrad mal eine Bauanleitung für ein System, das mit zwei identischen Lautsprechern per Reziprokmethode kalibriert wurde und dann einen Lautsprecher davon zum Messen benutzt hat.
Uhu Uhuhu schrieb: > Das ist eigentlich ganz einfach, wenn man eine Schallquelle mit > definiertem Frequenzgang hat... > > Aber wie werden solche Schallquellen vermessen? Mit einem Mikrofon mit > definiertem Frequenzgang? > > Es ist also ein klassisches Henne-Ei-Problem... > > Meine Frage: Womit vermißt man das erste Teil so einer Meßkette, wenn > kein Gegenstück mit bekannten Eigenschaften existiert?? Ich bin zwar kein Akustiker, denke aber das man die Durchbiegung einer Mikrofonmembran als Funktion des Schalldrucks mathematisch berechnen kann. Andererseits kann man diese Durchbiegung problemlos optisch vermessen. Damit wird die Schallmessung auf eine physikalisch eindeutig definierte Längenmessung zurückgeführt. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Ich bin zwar kein Akustiker, denke aber das man die Durchbiegung > einer Mikrofonmembran als Funktion des Schalldrucks mathematisch > berechnen kann. Andererseits kann man diese Durchbiegung problemlos > optisch vermessen. Damit wird die Schallmessung auf eine physikalisch > eindeutig definierte Längenmessung zurückgeführt. > Gruss > Harald Das scheitert aber an der Realität und den minimalen Abweichungen zwischen Ideal und dem was man tatsächlich herstellen kann. Man benötigt bei der Reziprozitätskalibrierung daher drei Mikros und sechs Übertragungsfunktionen, da sonst die Messung nicht eindeutig ist. Mit zwei Mikros ist kein absoluter Bezug möglich.
Silvio K. schrieb: > Wenns Disersion ist, dann bekommt man den Phasengang und die darin > enthaltene nicht-konstante Gruppenlaufzeit sicher durch unterschiedliche > Abstände zur Quelle herausgerechnet. Ob das wirklich so ist? Naja, schweigen wir mal drüber. Eine Funkenentladung (ich habe gerade noch mal drüber nachgedacht) hat keine konstante Energiedichte/Hz. Also im akustischen Sinn kein Dirac. Die Kopplung des Plasmas zur Luft hängt wie bei den Antennen auch von der Größe ab. Kleine Funken können keine Bässe machen. Stichwort Plasmalautsprecher. Da drängt sich mir noch eine Frage auf: Wie nichtlinear ist Luft? In meiner naiven Vorstellung als Nicht-Akustiker äußert sich eine Schallwelle unter anderem im Luftdruck. Nach oben ist da keine Grenze, aber nach unten. Vakuum(?). Gibt es eine Art Klipping bei sehr lauten Schallwellen?
Harald Wilhelms schrieb: > Ich bin zwar kein Akustiker, denke aber das man die Durchbiegung > einer Mikrofonmembran als Funktion des Schalldrucks mathematisch > berechnen kann. Das dürfte schon daran scheitern, daß die Membran sich sehr wahrscheinlich nicht ideal linear verhält - sonst wäre das Ding ja per se linear. Eine Berechnung kann nur dann zum Erfolg führen, wenn man ein hinreichend gutes mathematisches Modell der Sache hat - das hat man aber garantiert nicht, bevor das Teil vermessen ist...
Silvio K. schrieb: > Gibt es eine Art Klipping bei sehr lauten Schallwellen? Das vielleicht nicht unbedingt, aber ich könnte mir vorstellen, daß lokale Erwärmung der Luft die Sache auch nicht linearer macht.
Messmikrofone (als Referenz) gibts auch für wenig Geld zu kaufen: http://www.thomann.de/de/search_dir.html?sw=messmikrofon&oa=pra Gruß, Magnetus
>Eine Berechnung kann nur dann zum Erfolg führen, wenn man ein >hinreichend gutes mathematisches Modell der Sache hat - das hat man aber >garantiert nicht, bevor das Teil vermessen ist... Bei einem Kondensatormikrofon bewegt sich eine winzige und ultraleichte Membran als Ganzes in einem elektrischen Feld. Das sollte mit einem Masse-Feder-System hinreichend genau modelliert werden können. >Ich bin zwar kein Akustiker, denke aber das man die Durchbiegung >einer Mikrofonmembran als Funktion des Schalldrucks mathematisch >berechnen kann. Bei einem Kondensatormikrofon wird nichts duchgebogen und es müssen auch keine schweren Tauchspulen in einem inhomgogenen Magnetfeld beschleunigt werden. Alles das, was das Tauchspulenmikrofon geeignet macht, mit Spitzenschalldrücken fertig zu werden, kann man bei einem Kondensatormikrofon, welches zu einem einfach modellierbaren "Referenzmikrofon" hingetrimmt werden soll, erst mal weglassen. Wir wollen ja erst mal nur eine frequenzlineare Empfindlichkeit, also einen geradlinigen Frequenzgang. Außerdem darf man nicht vergessen, daß Frequenzgänge in dB gemessen werden, also kleinere Fehler garnicht so stark in Erscheinung treten. Viel schwieriger als ein Referenzmikrofon oder eine hochwertige Hifibox zu bauen, ist es doch, für den Stage-Bereich Hochleistungs-Lautsprecher zu entwickeln, bei denen man sofort an die physikalischen Grenzen stößt. Da wird es erst richtig interessant...
Ina schrieb: > Bei einem Kondensatormikrofon bewegt sich eine winzige und ultraleichte > > Membran als Ganzes in einem elektrischen Feld. Das sollte mit einem > > Masse-Feder-System hinreichend genau modelliert werden können. Richtig. Die Masse ist sogar so klein, das das Mikrofon in der Regel unterhalb seiner Resonanzfrequenz betrieben wird. Somit folgt die Membran dem Schalldruck ohne nennenswerte Verfälschungen praktisch verzögerungsfrei. Ina schrieb: > Viel schwieriger als ein Referenzmikrofon oder eine hochwertige Hifibox > > zu bauen, ist es doch, für den Stage-Bereich Hochleistungs-Lautsprecher > > zu entwickeln, bei denen man sofort an die physikalischen Grenzen stößt. > > Da wird es erst richtig interessant... Auch richtig. Im PA Bereich sind zusätzlich auch hohe Schalldrücke gefordert. Man kann allerdings mittlerweile auch erstaunlich gut klingende Lautsprechersysteme auch für den PA Bereich bauen. Diese sind allerdings xtrem teuer und aufwendig. Man wird sie deswegen nur bei großen Veranstaltungen finden. Ein Problem läßt sich allerdings nicht beseitigen. Bei groößeren Entfernungen erzeugt das Medium Luft seinerseits einen Höhenabfall. Aber das ist eine andere Bausetlle. Hier ging es ja um Messmikrofone, bzw. wie man akustische Frequenzgänge mißt. Ralph Berres
Als Anregungsfunktionen für akustische Messungen gibt es diverse Möglichkeiten. Vor vielen Jahren hat man z.B. die Impulsantworten in großen Räumen (Kirche) mit einem Pistolenschuss als Anregungssignel (mehr oder weniger nahe Dirac) und einem Mikrofon mit Y/t-Schreiber durchgeführt. Das ist allerdings nicht gut reproduzierbar, da nicht jeder Schuss gleich klingt und massive Nichtlinearitäten bei der Schallerzeugung entstehen. Einfach kann man auch einen Sinusgenerator mit durchstimmbarer Frequenz nehmen und mit dem Mikrofon die Antwort (eines Lautsprechers) aufnehmen und das ganze als A(f) plotten. Das hat den Nachteil, dass man sowohl das Nutzsignal sowie alle Störgeräusche gemeinsam misst (Reflexionen, Nichtlinearitäten, etc) und nachträglich nicht mehr auseinanderhalten kann. Solange die Nichtlinearitäten gering sind (nicht an der Aussteuerungsgrenze) bedient man sich häufig Korrelationsfunktionen um Übertragungsfunktionen zu messen. Das ermöglicht schnelle und reproduzierbare Messergebnisse, setzt allerdings ein echtes LTI-System voraus. Hat man zeitlich veränderliche Effekte während der Messung (z.B. Luft der Messstrecke ist bewegt, Schwingspule erwärmt sich, Kompression der Luft, Partialschwingungen der Membran) klappt das Verfahren nicht mehr.
Michael O. schrieb: > Vor vielen Jahren hat man z.B. die Impulsantworten in großen Räumen > (Kirche) mit einem Pistolenschuss als Anregungssignel (mehr oder weniger > nahe Dirac) und einem Mikrofon mit Y/t-Schreiber durchgeführt. > Das ist allerdings nicht gut reproduzierbar, da nicht jeder Schuss > gleich klingt und massive Nichtlinearitäten bei der Schallerzeugung > entstehen. Naja, seit fast genauso vielen Jahren werden zuverlässige akustische Messungen in sog. schalltoten Räumen mit eindeutig definierten Schallquellen benutzt. Vor vielen Jahren hat man dafür bei der PTB eine Glocke benutzt. Diese steht immer noch als Schmuck im Vorraum des entsprechenden Gebäudes der PTB. :-) Gruss Harald
Ina schrieb: > Bei einem Kondensatormikrofon bewegt sich eine winzige und ultraleichte > Membran als Ganzes in einem elektrischen Feld. Das sollte mit einem > Masse-Feder-System hinreichend genau modelliert werden können. Na dann guck dir mal reale Kennlinien von Elektretmikrofonen an. Linear ist was anderes. Ich denke, es generell der falsche Ansatz, zu meinen, man könnte sowas mathematisch modellieren, um eine reale Messung zu umgehen. Mit einem mathematischen Modell kann man auch berechnen, wieviele Engel auf einer Nadelspitze platz haben...
Uhu Uhuhu schrieb: > Na dann guck dir mal reale Kennlinien von Elektretmikrofonen an. Linear > > ist was anderes. Wie linear hättest du es denn gerne? +-0,1db? Das ist wohl Traumtänzerei. Aber schaue dir mal die Frequenzgänge der Miniaturkapseln an , die Kugelcharakteristik haben. Nicht Nierencharakteristik. Das sind Druckgradientenempfänger, die können nicht so linear sein. Aber wenn man seine Ansprüche mal auf ein normales Maß runterschraubt, dann kann man mit +-1db bis max. +-2db duchaus leben. Und das ist noch um Größenordnungen genauer als jedes noch so gute Lautsprechersystem. Und diese Abweichung halten selbst Elektretkapseln in der 5 Euro Klasse noch wenigstens bis ca 12KHz ein. Wenn man es noch einen Tick genauer haben will , dann wäre Brühl&Klaer z.B. eine Adresse. Die packen dann vielleicht +-1db. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Wie linear hättest du es denn gerne? +-0,1db? Das ist wohl Traumtänzerei. Darum geht es nicht. Es wurde behauptet, man könnte so ein Mikrofon mathematisch modellieren und dann den Frequenzgang berechnen: Ina schrieb: > Bei einem Kondensatormikrofon bewegt sich eine winzige und ultraleichte > Membran als Ganzes in einem elektrischen Feld. Das sollte mit einem > Masse-Feder-System hinreichend genau modelliert werden können. Ein Meßmikrofon muß auch nicht linear sein, um damit andere Komponenten zu vermessen. Man muß nur den Frequenzgang kennen.
Brüll & Klirr haben ein Archiv mit Applikationen bis in die 70er Jahre zurück, hier z.B Lautsprechertest u. a. mit Rauschen 1975: http://www.bruelkjaer.de/doc/17-197.pdf http://www.bruelkjaer.de/Library/Application%20Notes.aspx
Uhu Uhuhu schrieb: > Es wurde behauptet, man könnte so ein Mikrofon mathematisch modellieren > > und dann den Frequenzgang berechnen: Es kommt immer darauf an wie hoch die Ansprüche bezüglich Genauigkeit des Modelles sind. Die ( renomierten ) Hersteller eines Kondensatormikrofones werden sicherlich sowohl die Masse der Membran, die Federkonstante, als auch die den Dämpfungsfaktor kennen. Sofern die Abmessungen der Kapsel klein gegenüber der höchsten zu übertragene Wellenlänge sind, kann man sicherlich aus den bekannten Größen ein Modell entwickeln, der zumindest mal einen Trend zuläßt. Zumindestens einen Druckempfänger müßte sich hinreichend beschreiben lassen. Bei einen Druckgratientenempfänger wird das sicherlich schon sehr viel schwerer, da dann noch einige Einflussgrößen hinzukommen. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Es kommt immer darauf an wie hoch die Ansprüche bezüglich Genauigkeit > des Modelles sind. Lies doch einfach mein Eingangsposting - da ist die Fragestellung, wie ich hoffe, einigermaßen plastisch dargestellt ;-) > der zumindest mal einen Trend zuläßt Das mag ja sein, nur ein Meßmikrofon kann man so wohl kam kalibrieren...
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>Na dann guck dir mal reale Kennlinien von Elektretmikrofonen an. Linear >ist was anderes. Dieses hier habe ich eine zeitlang benutzt: http://sennheiser.bleuel.ch/pdf/DE/6/KE_4_211_2_D.pdf
UHUHU Also wenn ich mir die Kurve , die Ina reingestellt hat, anschaue, da sind die Abweichungen ab 50Hz bis 15KHz kleiner als die spezifizierten 2,5db. In dem Bereich sind es bestenfalls 1db. Sennheiser liefert sogar die von dir geforderte Kurve, um sie in der Messung zu berücksichtigen. Aber bei so geringen Abweichungen wie dort zu sehen ist würde ich mit dem Mikrofon einfach messen, und als Referenz betrachten. Das ist in der Praxis einfach vollkommend ausreichend. Jede akustische Messungen ist unter realen Messbedingungen um ganze Größenordnungen ungenauer als der Frequenzgang des Mikrofons. Einfach wegen den durch Reflektionen entstehende stehende Wellen im Raum, bzw wegen der Absorbtion des Schalles bei unterschiedlichen Frequenzen des Raumes. Es sei denn man hat einen schalltoten Raum welche über den gesamten Frequenzbereich ein hinreichend großes Absorbtionsvermögen hat. Aber um auf deine Eingangsfrage zurückzukommen. Vermutlich sind es mathematische Modelle, die zugrunde gelegt werden. Ralph Berres
Unter den Applikationsschriften ist auch eine, die das Kondensatormikrophon als Lautsprecher benutzt: http://www.bruelkjaer.de/doc/BO0014.pdf "...The condenser microphone's sound emitting counterparts such as loudspeakers or spark generators are generally the "weakest links" in such a chain. In terms of stability, flat frequency response or omnidirectionality, they tend to be substantially inferior to the condenser microphone. The condenser microphone can be used reciprocally as a sound source..."
>In dem Bereich sind es bestenfalls 1db. Die Abweichungen liegen vor allem direkt an den Bereichsgrenzen, also 40Hz und 15kHz. Dazwischen ist es deutlich linearer als +/-1dB, wie man dem Schrieb ja entnehmen kann. Dieser Frequenzgang ist natürlich ein Kompromiß. Wer es noch genauer haben will, nimmt zwei unterschiedliche Mikrofone, eines für den tieffrequenteren Bereich und eines für den höherfrequenten, beide speziell daran angepaßt. Das läßt dann keine Wünsche mehr offen. Ich glaube, Sennheiser hatte da eine ganze Serie mit leicht unterschiedlichen Spezifikationen. Mit rund 50...150DM pro Stück habe ich mir damals vor Jahrzehnten aber nur eines gekauft... Vergleicht man diesen Frequenzgang mit dem eines Lautsprechers, dann ist dieses Meßmikrofon sowieso schon viel "zu gut". Reale Frequenzgänge von Lautpsrechern sind um Größenordnungen schlechter und gespickt mit lästigen Resonanzen (Partialschwingungen), die der Hersteller gerne wegwobbelt und die deshalb nicht mehr im Frequenzgangsschrieb auftauchen. Bei unseren Messungen entpuppte sich so mancher "High-End-Lautsprecher" als echter Kotzbrocken. >Jede akustische Messungen ist unter realen Messbedingungen um ganze >Größenordnungen ungenauer als der Frequenzgang des Mikrofons. Einfach >wegen den durch Reflektionen entstehende stehende Wellen im Raum, bzw >wegen der Absorbtion des Schalles bei unterschiedlichen Frequenzen des >Raumes. Deswegen mißt der Erfahrene ja auch mit Sinusbursts: Bevor das Echo zurückkommt und stört, ist die Messung längst fertig...
Ralph Berres schrieb: > Also wenn ich mir die Kurve , die Ina reingestellt hat, anschaue, da > sind die Abweichungen ab 50Hz bis 15KHz kleiner als die spezifizierten > 2,5db. Ja, die sieht wirklich sehr schön aus. > Sennheiser liefert sogar die von dir geforderte Kurve, um sie in der > Messung zu berücksichtigen. Hm, ich hab eigentlich keine ideale Kurve gefordert, sondern nur eine einzige, nämlich die richtige. Mir ging es vor allem um das Henne-Ei-Problem, vor dem man steht, wenn man die Akustik neu erfinden will. Wenn sie mal erfunden ist, ist das alles ja "kein Problem" mehr. > Aber um auf deine Eingangsfrage zurückzukommen. Vermutlich sind es > mathematische Modelle, die zugrunde gelegt werden. Sicher nicht. Nicht die Mathematik war zuerst, sondern die Welt, die mit ihrer Hilfe abgebildet wird. Ich staune immer wieder, wie hartnäckig und leichtsinnig Bild und Urbild vertauscht werden, um dann aus dem Modell irdendwas abzuleiten und zu hoffen, daß es auch mit der Realität übereinstimmt. So weit kann man kommen, wenn man die Fertigung der Teile absolut im Griff hat und sich dann darüber freuen, wenn das Modell ein Ergebnis vorhersagt, das das Produkt dann auch tatsächlich hat - nur blind darauf verlassen kann man sich nicht; es hilft nur, nachzumessen. Modellieren kann man - wie gesagt - auch Engel und Stecknadeln und dann ausrechnen, wieviel von erstern auf die Spitze letzterer passen. Darin haben sich die Scholastiker im Mittelalter gegenseitig übertroffen.
Uhu Uhuhu schrieb: > Mir ging es vor allem um das Henne-Ei-Problem, vor dem man steht, wenn > man die Akustik neu erfinden will. > > Wenn sie mal erfunden ist, ist das alles ja "kein Problem" mehr. > >> Aber um auf deine Eingangsfrage zurückzukommen. Vermutlich sind es >> mathematische Modelle, die zugrunde gelegt werden. > > Sicher nicht. Nicht die Mathematik war zuerst, sondern die Welt, die mit > ihrer Hilfe abgebildet wird. Ich staune immer wieder, wie hartnäckig > und leichtsinnig Bild und Urbild vertauscht werden, um dann aus dem > Modell irdendwas abzuleiten und zu hoffen, daß es auch mit der Realität > übereinstimmt. Da es bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (bis auf wenige Ausnahmen) üblich ist, grundsätzlich sämtliche Messaufgaben auf physikalische und mathematische Gesetze zurückzuführen, gehe ich davon aus, das es die Akustiker dort nicht anders machen. Also besteht das Henne-Ei-Problem nicht, da man dort sicherlich ein Messmikrofon hat, was physikalisch voll abgedeckt die Auslenkung der Membran als Länge misst. Basierend auf ein solches Messmikrofon kann man dann normale Kondensatormikrofone kalibrieren, die für die tägliche Messroutine genommen werden. Die Auslenkung einer solchen Membran auf optischen Wege auch auf Bruchteile eines µm genau zu vermessen ist da wirklich kein grundsätzliches Problem. Mit der Längenmessung kenne ich mich ganz gut aus. Ein typischer Spruch dabei lautet: Was passiert, wenn sich eine Fliege auf eine Eisenbahnschiene setzt? Sie biegt sich durch. :-) Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Da es bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (bis auf wenige > Ausnahmen) üblich ist, grundsätzlich sämtliche Messaufgaben auf > physikalische und mathematische Gesetze zurückzuführen, gehe ich > davon aus, das es die Akustiker dort nicht anders machen. Daß man auf physikalische Gesetze zurückgreift, ist klar - andernfalls wäre das auch alles nur Scholastiker. Die mathematischen Gesetzte - was immer das ist - sind nur Hilfmittel, das, was man durch Messung an Zusammenhängen herausgefunden hat, in gut handhabbarer Form zu formulieren. Die Mathematik kann keine Messung ersetzen.
Uhu Uhuhu schrieb: > Harald Wilhelms schrieb: >> Da es bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (bis auf wenige >> Ausnahmen) üblich ist, grundsätzlich sämtliche Messaufgaben auf >> physikalische und mathematische Gesetze zurückzuführen, gehe ich >> davon aus, das es die Akustiker dort nicht anders machen. > > Daß man auf physikalische Gesetze zurückgreift, ist klar - andernfalls > wäre das auch alles nur Scholastiker. > > Die mathematischen Gesetzte - was immer das ist - sind nur Hilfmittel, > das, was man durch Messung an Zusammenhängen herausgefunden hat, in gut > handhabbarer Form zu formulieren. > > Die Mathematik kann keine Messung ersetzen. Das sehe ich umgekehrt: Ohne die passende Formel ist eine Messung ziemlich sinnlos, zumindest, wenn man, wie bei der PTB, Einheiten überhaupt erst einmal festlegen will. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Das sehe ich umgekehrt: Ohne die passende Formel ist eine Messung > ziemlich sinnlos, zumindest, wenn man, wie bei der PTB, Einheiten > überhaupt erst einmal festlegen will. Man muß natürlich wissen, was man will - wie immer. "Die passende Formel" fällt nicht vom Himmel, sondern ist das Ergenbis vieler vorangegangener Messungen. Die Formel ist ein Modell, das aus der physikalischen Realität abgeleitet - nicht umgekehrt.
Uhu Uhuhu schrieb: > Harald Wilhelms schrieb: >> Das sehe ich umgekehrt: Ohne die passende Formel ist eine Messung >> ziemlich sinnlos, zumindest, wenn man, wie bei der PTB, Einheiten >> überhaupt erst einmal festlegen will. > > Man muß natürlich wissen, was man will - wie immer. > > "Die passende Formel" fällt nicht vom Himmel, sondern ist das Ergenbis > vieler vorangegangener Messungen. Die Formel ist ein Modell, das aus der > physikalischen Realität abgeleitet - nicht umgekehrt. Naja gut. Man muss auch akzeptieren, das es unterschiedliche Meinungen zu einem Thema gibt. :-) Gruss Harald
Uhu Uhuhu schrieb: > Die Formel ist ein Modell, das aus der > physikalischen Realität abgeleitet - nicht umgekehrt. Hi, Uhu Uhuhu, hi Harald, Uhu Uhuhu, Du hast wohl Recht, wenn es um Anwendungsentwicklung geht, die auf gesicherten theoretischen Grundlagen aufbaut. > Man muss auch akzeptieren, das es unterschiedliche Meinungen zu einem Thema gibt. :-) Ach Du je. Und das auch noch in einem Technik-Forum. "Streite dich nie mit einem Dummkopf; es könnte sein, dass die Zuschauer den Unterschied nicht bemerken." (Mark Twain) In Technik-Foren entspanne ich mich gern vom Stress, den Harmoniesüchtige verursachen, wenn diese unbedingt Recht behalten wollen trotz unwiderlegbarer Gegenargumente. Solche Dummköpfe sind in den "Soft-Fact"-Wissenschaften so gewöhnlich, wie schon Sigmund Freud und seine besten Schüler Adler, Jung und Reich ihre Dissonanzen über die "wahre Natur des Menschen" nicht anders beilegen konnten, wie George W. Bush keine besseren Rechtfertigungen für den Raubmordzug der USA fand als Foltermaterial, und wie manche dummköpfige Muslime keine besseren Argumente finden als den Sprengstoffgürtel um den eigenen Bauch. Igitt. Bäh, da kommt dem Christen das K..zen. "nett, sich mal ausgetauscht zu haben" - diesen dämlichen Spruch der Hilflosigkeit zweier Dummköpfe erlebe ich viel zu häufig in Managementetagen und dort, wo Trainer in Sachen "Soft Facts" sich nicht besser zu helfen wissen gegen fundierte Gegenargumente ihrer "Schüler wider Willen", die irgendein pädagogisch-technokratischer Teufel auf Erden unter Androhung erheblicher Nachteile ins Seminar gezwungen hat. --------------------- Ende des Theaterdonners. --------------------- Wir Naturwissenschaftler und Techniken unterscheiden uns deutlicher von Dummköpfen, indem wir unsere Erfolgsfaktoren nutzen - die Fähigkeit zum Experimentieren, die Fähigkeit zur Modellbildung, die Entscheidung nach Ockham: „Von zwei Thesen, die dasselbe Phänomen hinreichend erklären, möge diejenige als eher wahr gelten, die mit weniger Unbekannten auskommt oder bei gleicher Anzahl Unbekannter schlichter ist.“ (Wilhelm von Ockham, um 1300-1349) An Naturwissenschaft und Technik schätze ich daher ganz besonders die Kunst, die Galileo Galilei verdeutlichte, als er Kugeln rollen ließ, ihm ein quadratischer Zusammenhang auffiel in den Messergebnissen und er das Fallgesetz fand. Ciao Wolfgang Horn
>Mir ging es vor allem um das Henne-Ei-Problem, vor dem man steht, wenn >man die Akustik neu erfinden will. Es ist eben schon die Frage falsch. Es gab weder die Henne noch das Ei zuerst. Es war vielmehr eine schleichende Entwicklung mit Übergangsformen. Genauso ist es, wenn du ein Meßmikrofon bauen willst. Am Anfang probiert man irgend etwas aus, was selten befriedigt. Dann merkt man, daß man systematischer vorgehen muß und ein Funktionsprinzip braucht, bei dem man nicht gegen die Physik baut. Und dann ist es eine Mischung aus Zufall, Ingenieurskunst und Genie, welches ein solches Meßmikrofon über einen langen Zeitraum mit etlichen Zwischenstationen und Rückschlägen entstehen läßt.
Martina schrieb: > Es ist eben schon die Frage falsch. Wieso denn das? Ich habe die Problematik im Eingangsposting doch wirklich sehr deutlich beschrieben. Martina schrieb: > Am Anfang probiert man irgend etwas aus, was selten befriedigt. Dann > merkt man, daß man systematischer vorgehen muß und ein Funktionsprinzip > braucht, bei dem man nicht gegen die Physik baut. Und dann ist es eine > Mischung aus Zufall, Ingenieurskunst und Genie, welches ein solches > Meßmikrofon über einen langen Zeitraum mit etlichen Zwischenstationen > und Rückschlägen entstehen läßt. Das ist für Hühner richtig, aber nicht für Meßmikrofone - die entstehen nämlich nicht durch Evolution, sondern durch menschlichen Schöpfungsakt und der läßt im Gegensatz zur Evolution auch unstetige Entwicklungen zu. Auf dem Weg vom Ursaurier zum Huhn müssen dagegen alle Zwischenstufen lebensfähig sein, sonst wird das nix. Wie man zu einem kalibrierten Mikrofon kommt, hat mischu hier beschrieben: Beitrag "Re: Frequenzgang von Mikrofonen messen"
Uhu Uhuhu schrieb: > Das ist eigentlich ganz einfach, wenn man eine Schallquelle mit > definiertem Frequenzgang hat... Hi, Uhu Uhuhu, wenn Dich nur der Frequenzgang interessiert, dann nimm a) einen 0,25€-Piezozünder http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=piezo&S_TEXT1=&S_WGRUPPE=10&absenden= b) bastele Dir zwei kleine Metallkügelchen oder halbkügelchen zur Funkenstrecke, die langsamer abtragen als Spitzen, Lass es mehrmals blitzen: 1. Die Mechanik im Zünder sollte einen einigermassen beständigen Stoss auf den Piezo ausüben, also gut für Wiederholbarkeit der Messungen. 2. Mehrmals zum Mitteln der Ergebnisse. Der Knall zum Blitzchen sollte als Dirac-Stoss ausreichen für den Frequenzbereich eines menschlichen Ohres. Was könnte eine aufwändigere Lösung rechtfertigen? Ciao Wolfgang Horn
Wolfgang Horn schrieb: > Was könnte eine aufwändigere Lösung rechtfertigen? Z.B. das Ziel, ein brauchbares Meßmikrofon zu bekommen und kein Gebastel. Silvio K. meint im Übrigen, daß das keinen brauchbaren Dirac-Impuls ergibt. Beitrag "Re: Frequenzgang von Mikrofonen messen" Mir geht es übrigens nicht darum, mir selbst ein Meßmikrofon zu basteln. Ich habe mich nur gefragt, wie man so ein Teil präzise ausmessen kann. Es ging mir also mal wieder ums Prinzip :-)
Georg A. hat auf den grundlegenden Artikel "Kalibrieren mit dem Reziprozitätsgesetz" in der ELRAD hingewiesen. Dort wird sowohl die Methode mit drei Wandlern (ein Mikrofon, ein Lautsprecher, ein reversibler Wandler) als auch die Methode mit zwei identischen, reversiblen Wandlern beschrieben. Jeder Schüler sollte in der Lage sein, dies nachzuvollziehen. Michael O. hat daher Unrecht. Hätte er sich wirklich, theoretisch und praktisch, mit der Reziprozitätskalibrierung beschäftigt, würde er wissen, dass bei zwei identischen, reversiblen Wandlern eine Kalibrierung mit einer Messung möglich ist. Diese Methode wird auch heute noch praktisch eingesetzt.
Ich vermute, man hatte sich vor 5 (fünf)! Jahren stillschweigend darauf verständigt, dieses Thema nicht weiter zu erörtern...
Gerd schrieb: > Georg A. hat auf den grundlegenden Artikel "Kalibrieren mit dem > Reziprozitätsgesetz" in der ELRAD hingewiesen. Hallo, ich freue mich, dass noch mal jemand etwas zum Thema gesagt hat. Leider kann ich den Artikel aus Elrad nicht finden. Hat jemand vielleicht einen Link oder ein Dokument? Wäre toll. Gruß Rainer
googelt mal nach: Eichgitter und Pistonfon das sollte die Frage des TO beantworten Kutte
Hi, die Stichworte bringen weitere interessante Infos. Aber zum Basteln muß man sicher nichts von diesem Kallieber kaufen :-) Hat wirklich niemand desn Elrad oder ähnliches... Danke Rainer
Ich bin mir bewusst, dass mein Beitrag Deine Frage nicht direkt beantwortet. Der Vollständigkeit halber möchte ich trotzdem auf das Pistonphone, Modell 2240 von Bruel und Kjaer hinweisen. Ich verwende so ein Gerät um meinen B&K Schalldruckmesser damit zu verifizieren und kalibrieren. Siehe auch das Barometer in der gezeigten Schatulle. Das miteinbeziehen des Luftdrucks ist für eine genaue Messung wichtig. Ich überprüfe meinen Schalldruckmesser (B&K 2203) damit. Das sind ganz edle alte Geräte. Als Mikrophon dient ein 25.4 mm Präzision Kondensator Mikrophon mit genauer Hersteller Kalibrierkurve. http://www.technicalaudio.com/pdf/Bruel&Kjaer/Bruel&Kjaer_Calibrator_Pistonphone_4220.pdf http://exodus.poly.edu/~kurt/manuals/manuals/Other/BRUEL%20&%20KJAER%204220%20Instruction.pdf https://www.google.ca/search?q=b+%26+k+4220+pistonphone&prmd=msivn&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiNtPL168TPAhUX12MKHaLbAl4Q_AUICSgD&biw=768&bih=905#imgrc=AUWX46f9Tt5-hM%3A http://www.dontscrapit.com/North-Carolina-/Construction-/Bruel-kjaer-precision-sound-level-meter-2203-partpic.jpg Mfg, Gerhard
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