Lautsprecher-Messbox für REW

Aus dem Blog “Messbox” stammt der folgende Abschnitt
Einleitende Überlegungen
Einrichtung der Soundkarte
Die Messbox (in Arbeit)
Die Impedanz-Messung (in Arbeit)
Die Lautsprechermessung (geplant)

14.06.2020: Beim Versuch, die ARTA-Messbox inklusive des “ARTA-Verstärkers” zu übernehmen, wurden in der Box (sporadische) Fehler festgestellt und nun gerät ARTA erneut auf den Prüfstand, weil es mehr Möglichkeiten und oft auch mehr Qualität als REW bietet. Sollte es mir möglich sein, ein “Rezept für reproduzierbare Lautsprechermessungen mittels ARTA” zu schreiben, ist REW Geschichte! Lediglich bei automatisierbaren Raummessungen könnte es dann für mich noch interessant sein.

04.06.2020: Da der Händler des Wondomverstärkers sich nicht zum schnellen Tod des Verstärkers geäußert hat und die DSP-Software Sigma laut diverser Foren nichts für DAUs ist, werde ich keinen Gedanken mehr an Wondom/Sure verschwenden und meine bereits vorhandenen teureren Geräte für die Messbox weiterverwenden. Für den Lautsprecher Whisper bedeutet das aber aus Kostengründen: analoge Weiche!

*****

Simulationsprogramme, wie das hervorragende BoxSim, haben ihren Sinn bei der Planung von Weichen oder Aktivboxen. Für eine abschließende Beurteilung eines Lautsprechers und dem Drumherum, besonders dem Abgleich einer Frequenzweiche oder der Feinjustage eines DSPs bei aktiven Boxen, muss ein Messgerät her.

Wichtig sind mir eine möglichst einfache Bedienung, reproduzierbare Messungen und ein annähernd unkaputtbares System. Bei den Messungen geht es mir hauptsächlich um Frequenzgänge. Klirrfaktormessungen und andere Feinheiten sind zweitrangig. Dafür ist mir das Feststellen der TSP-Parameter von unbekannten Chassis wichtig. Das System sollte aktuell und sehr gängig sein. Der Preis ist nicht ganz so entscheidend.

In meiner Vorauswahl sind folgende Systeme, wobei ich ARTA schon genutzt habe. Mir ist es eigentlich zu komplex, da ich es nur einmal jährlich nutze. Bei den Hardwareanforderungen habe ich den Besitz eines PCs mit guter Soundkarte vorausgesetzt. Ein Mikrofon-Stativ ist in jedem Fall zu beschaffen.

ARTA + LIMP (Software € 80.- + Verstärker + Mikrofonvorverstärker + Mikrofon + ARTA-Box)
Clio Pocket (Soft- und Hardware € 670.-)
Kirchner ATB PC Pro (€ 150.- + Verstärker)
Room EQ Wizard (REW) (Software kostenlos + Verstärker + Mikrofon)

Nach viel Grübelei und Lesen der Anleitungen, hat sich folgendes ergeben:

ARTA: für mich zu kompliziert.
Clio: zu teuer und auch kompliziert.
ATB PC Pro: relativ simpel, aber keine guten Kritiken von “Spezialisten”. Beim Hersteller nicht lieferbar!
REW: aktuell und gängig. Da ein miniDSP und ein Verstärker bei mir schon vorhanden ist, wird nur das USB-Mikro benötigt (€ 100.-). Ich werde also mit REW beginnen und prüfen, ob es zu meinen Anforderungen passt.

*****

Kalibrierung und erste Messungen

Die “Forever” sollten vorankommen und so wurde REW mitsamt zugehöriger Hardware dafür in Betrieb genommen. Für die “Forever” sind insgesamt vier Verstärker nötig, da es vier Lautsprecherchassis pro Seite gibt. Hier die gesamte Hardware des Messaufbaus. Es beginnt mit dem Lautsprecher, den ich bereits mit ARTA gemessen hatte und mit diesem Aufbau vergleichen konnte, meine “Little Grandson”:

Nach erfolgreicher Messung dieser Box wurde alles für die Messung der Forever vorbereitet. Hier die beiden Stereo-Verstärker und der Mini-DSP. Auch wenn die Verstärker “SMSL SA-50” kein Highlight für Lautsprechermessungen sind, so sind sie für mich ausreichend:

 

Foto unten links: Der Laptop mit der Software REW und dem USB-Hub links oben im Bild. Es folgt der Messaufbau mit dem Mikrofon UMIK-1 und einem Stativ auf dem rechten Foto, mit der Box “Forever” in der Version 3 mit Mitteltonkalotte:

 

Ein grobes Schema zeigt, wie alles verkabelt wurde:


Mit eigenen Worten im Schnelldurchgang

Die ersten Einstellungen und die Kalibrierung wurde mittels einer Anleitung aus dem Internet vorgenommen:

https://mehlau.net/audio/REW-UMIK-1/index-de.html

Aber auch der Hersteller des miniDSP bietet etwas Passendes:

https://www.minidsp.de/post/verwendung-des-umik-1-und-rew-mit-hdmi-ausgang-windows

 

Zuerst lädt man sich die Kalibrierungsdatei seines UMIK1-Mikrofons aus dem Internet:

https://www.minidsp.com/products/acoustic-measurement/umik-1

Dann schließt man das Mikrofon an und stellt es in seinem Betriebssystem richtig ein.

Nach dem Start von REW wird das Mikrofon automatisch erkannt und man bekommt die Chance, die heruntergeladene Datei zu importieren. Es geht aber später auch noch.

Wer den miniDSP nutzen möchte, schließt diesen ebenfalls an (ich nutze einen USB-3.0-Hub) und setzt ihn auf die Werkseinstellungen zurück, nachdem man die eventuell vorhandene Konfiguration in eine Datei gesichert hat. Vorsichtshalber setze ich alle noch vorhandenen Filter auf 10 Hz und nutze an allen möglichen Stellen “Bypass”.

Bei ausgeschalteten Verstärkern wird alles miteinander verbunden, die Verstärker vorerst auf halbe Lautstärke eingestellt und dann wird alles eingeschaltet.

Das Mikrofon wird erst einmal auf das Stativ montiert und dann ca. 10 cm von einem Chassis entfernt auf den Mittelpunkt des Chassis waagerecht ausgerichtet. Im Gegensatz zu Raummessungen zeigt das Messmikrofon bei Lautsprechermessungen nicht nach oben oder unten, sondern waagerecht zum Zentrum des Lautsprechers.

Hier nun die ersten Messungen, zuerst der Hochtöner und dann die Mitteltonkalotte:

Die Messungen waren nicht geeicht, was bedeutet, dass der vertikale Massstab “Mondwerte” anzeigt. Für eine Betrachtung der Kurven ist das vorerst unwichtig.

Beim Hochtöner ist bei 20 kHz eine Erhöhung zu sehen. Diese sollte selbst von jungen Menschen nicht mehr wahrnehmbar sein. Unter 5 kHz geht die Kurve allmählich in einen Sinkflug über. Ich nutze diese Hochtonkalotte (Monacor DT-352NF) von 4000 Hz an aufwärts in meiner “Forever”.

Die Mitteltonkalotte (Dayton RS52AN-8) scheint bei 2 kHz ein Problem zu haben. Da ich dieses in keinen Tests finden konnte und unter Winkel verschwindet, gehe ich von einem Messfhler durch meinen simplen Aufbau oder von einem Schallwandproblem aus. Es ist aber schön zu sehen, dass die beiden 3dB-Punkte bei rund 500 Hz und 4 kHz liegen. Da ich in Tests bei anderen sehen konnte, dass es bei 500 Hz schon ordentlich klirrt und die Kalotte dort sehr belastet wird, setze ich sie nur bis ca. 650 Hz ein. Ob und wie man selber Klirfaktormessungen macht, werde ich irgendwann später klären.

Bei den beiden Mini-Bässen (Wavecor SW118A02) musste ich das Mikrofon zwischen beide Chassis positionieren:

Beim Bass ist eine Nahfeldmessung die einzige Chance für private Lautsprecherbauer, ein brauchbares Resultat zu bekommen. Wenn man es genau nimmt, muss dazu noch eine Messung am Bassreflexrohr gemacht und zur obigen Messung addiert werden. Versucht man den Bass aus dem üblichen Messabstand von einem Meter zu messen, wird dieser so stark von Decke, Wänden und Boden reflektiert, dass man zu keinen brauchbaren Resultaten kommt. Um wenigstens den Rest der Messung nutzen zu können, wird nur die Messung bewertet, deren Zeit bis zur ersten größeren Reflexion andauert. Wie das genau geht, ist demnächst im Blog meiner “Forever” nachzulesen.

Wie die Impedanzmessung mit REW funktioniert, muss ich noch nachlesen, aber es scheint möglich. Falls nicht, wird das bei ARTA beiliegende LIMP genutzt.

 

Auch wenn mit REW möglicherweise weniger geht, als mit ARTA, so hat die einfachere Bedienung die Entscheidung für mich leicht gemacht:

Mit REW werde ich zukünftig meine Lautsprecher messen!

Einleitende Überlegungen –>