Doppelte Messtechnik: Merlijn van Veen unterstützte parallel mit einer M-Noise-Messung (Bild: Detlef Hoepfner)
In unserem Test des Meyer Sound LINA haben wir die maximal möglichen Pegel dieses Line-Arrays ermittelt. Parallel haben wir diese Pegelgrenzen aber auch nach dem Verfahren M-Noise gemessen, um sie mit unseren bisherigen bewährten Verfahren zu vergleichen.
Bei Meyer Sound hatte man diverse Musiksignale untersucht und statistisch bewertet. Neben der spektralen Zusammensetzung wurde auch der Crestfaktor bestimmt, allerdings nicht nur breitbandig, wie sonst üblich, sondern auch in Abhängigkeit vom Frequenzband. Dabei kam heraus, dass der Crestfaktor in den höheren Frequenzbändern ansteigt, was speziell bei perkussiver Musik nicht überrascht. Einen Grundlagenartikel dazu haben wir hier veröffentlicht.
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Crestfaktoren nach Terzbändern eines Pink Noise (rosa), eines Multitonsignals mit EIA-426B Spektrum (grün) und M-Noise (blau)
Als naheliegende Konsequenz aus dieser Erkenntnis synthetisierte man ein neues Rauschsignal, das ein vergleichbares Verhalten zu den analysierten Musiksignalen zeigt. Das Ergebnis ist das M-Noise (das „M“ steht also nicht für „Meyer“, sondern für „Music“). Die M-Noise-Messung sieht nun so aus, dass mit dem M-Noise-Signal zunächst ein Referenzfrequenzgang im linearen Arbeitsbereich des Lautsprechers gemessen wird. Ob man sich im linearen Arbeitsbereich befindet, lässt sich leicht dadurch prüfen, dass man den Pegel um einige dB erhöht, wobei sich der Frequenzgang nicht verändern darf. Während unseres Tests der LINA führte Merlijn van Veen parallel eine M-Noise-Messung mit Hilfe des SIM-3-Systems aus, in dem der gesamte Messvorgang als Funktion integriert ist.
Den gesamten Test des Meyer Sound LINA gibt es online hier
Es wurden zwei Messmikrofone eingesetzt. Eines an der eigentlichen Messposition ca. 4 m entfernt vom Lautsprecher, und eines relativ nahe am Lautsprecher. Das zweite Mikrofon diente dabei ausschließlich zur Prüfung der Signalkohärenz zwischen dem Messsignal und dem vom Lautsprecher abgestrahlten Signal. Die Kohärenz zweier Signale beschreibt deren lineare Abhängigkeit bzw. Ähnlichkeit und ist ein gutes Maß für mögliche nichtlineare Verzerrungen. Um die Kohärenz möglichst frei von möglichen Störungen durch den Raum oder das Umfeld zu bestimmen, wird ein zweites Mikrofon nahe zum Lautsprecher eingesetzt. Für die hier durchgeführte Messung unter Laborbedingungen im reflexionsarmen Raum wäre das zweite Mikrofon zwar nicht unbedingt erforderlich gewesen, aber es soll ja das prinzipielle Vorgehen gezeigt werden.
M-Noise-Messung mit dem Meyer Sound SIM3, in der oberen Hälfte die Frequenzgang- und Kohärenz-Messung, unten die zugehörigen Phasengänge (Abb. 19)
Die SIM3-Messung aus Abb. 19 zeigt in der oberen Hälfte die Frequenzgänge und in der unteren Hälfte die Phasengänge. Die grüne Kurve ist der Referenzfrequenzgang, die blaue Kurve deren um 2 dB nach unten verschobener Verlauf. Die eigentliche Messung sieht nun so aus, dass der Pegel immer weiter erhöht wird, bis die aktuelle Messung (rote Kurve) in einem Frequenzbereich von zwei oder mehr Oktaven Umfang um maximal 2 dB von der Referenz ab- weicht. Die Abweichungen entstehen durch Powercompression, Limitereinsatz und ähnliches. Um bei den Messungen auch die Verzerrungen im Auge zu behalten, wird gleichzeitig auch die Signalkohärenz überwacht, die nicht unter 91% auf der SIM-Skala fallen sollte. Bei weniger als 91% Kohärenz ist von starken Signalverzerrungen auszugehen.
Die M-Noise-Messung wurde mit einer LINA mit und ohne Hochtonkompensation für eine einzelne Box durchgeführt. Parallel zum SIM zeichnete unser MF-Labormesssystem die Pegel auf. Beim Erreichen des 2-dB-Limits mit der roten Kurve aus Abb. 19 lag der gemessene Schalldruckpegel bei 132 dB Peak und 114 dB Mittlungspegel Leq. Nimmt man den HF-EQ für eine einzelne Box mit in den Signalweg, dann sinken die Pegelwerte auf 128 dB Peak und 112 dB Leq. Der Zusammenhang leuchtet schnell ein, da ohne EQ eine einzelne LINA eine kräftige Höhenanhebung verursacht, wo der kräftigere Hochtöner seine Pegelreserven voll ausspielen kann und den Pegel in die Höhe treibt. Mit EQ fällt dieser HF-Zuschlag weg und der Pegel entsprechend geringer aus. Die ohne EQ gemessenen 132 dB Peak stimmen exakt mit der Angabe aus dem Datenblatt der LINA überein.
M-Noise-Messung einer einzelnen LINA in der Einstellung für eine einzelne Box mit HF Kompensation. Der gemessene Mitt- lungspegel Leq betrug jetzt 112 dB und der Spitzenpegel Lpk 128 dB (Abb. 21)
M-Noise-Messung einer einzelnen LINA in der Array-Einstel- lung ohne HF Kompensation. Die blaue Kurve zeigt das Spek- trum des M-Noise, die grüne Kurve den Frequenzgang der LINA und die rote Kurve das Spektrum des gemessenen Signals. Das zur Messung eingesetzte SIM3 zeigte maximal 2 dB Powercompression und nur geringe Abweichungen in der Sig- nalkohärenz. Der so bestimmte Mittlungspegel Leq betrug 114 dB und der Spitzenpegel Lpk 132 dB. Beide Werte bezogen auf 1 m Entfernung im Freifeld (Abb. 20)
