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Seite 1 (C) NTI AG 2005 Acoustilyzer AL1 Produktübersicht mit Anwendungs- beispielen NTI AG Liechtenstein www.nt-instruments.com.

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1 Seite 1 (C) NTI AG 2005 Acoustilyzer AL1 Produktübersicht mit Anwendungs- beispielen NTI AG Liechtenstein

2 Seite 2 (C) NTI AG 2005 Acoustilyzer AL1... ein neues Mitglied der Minstruments - Familie Minirator Minilyzer Acoustilyzer Digilyzer

3 Seite 3 (C) NTI AG 2005 AL1 Funktionen - SchallpegelmesserSchallpegelmesser - Spektralanalyse, RTASpektralanalyse, RTA - Nachhallzeit RT60Nachhallzeit RT60 - FFT AnalyseFFT Analyse - LautsprecherpolaritätLautsprecherpolarität - Laufzeitmessung (delay)Laufzeitmessung (delay) - Sprachverständlichkeit STI-PASprachverständlichkeit STI-PA

4 Seite 4 (C) NTI AG 2005 Start Schallpegel- Messung Acoustilyzer AL1

5 Seite 5 (C) NTI AG 2005 Lautstärke: dBSPL Zu hohe Lautstärken führen zu dauerhaften Schädigungen des Gehörs. Der Veranstalter eines Konzertes (und in nächster Instanz der Tontechniker) ist dafür verantwortlich, dass Grenzwerte, die zum Schutze des Gehörs festgelegt wurden, nicht überschritten werden! Bei Grenzwerten gilt der über eine gesamte Veranstaltung gemessene Durchschnitt der Lautstärke, gemessen in dB LEQ!

6 Seite 6 (C) NTI AG 2005 Während des Konzertes SPL / LEQ SPL LEQ

7 Seite 7 (C) NTI AG 2005 Lautstärke: Grenzwerte (nach DIN15 905) Dauer derHöchstwert des MusikdarbietungBeurteilungspegels 8 Stunden93 dBA LEQ 4 Stunden96 dBA LEQ 2 Stunden99 dBA LEQ 1 Stunde 102 dBA LEQ ACHTUNG: Lautstärke kann nicht ohne Messgerät beurteilt werden! Unser Gehör passt sich langsam seiner Umgebung an. Nach einiger Zeit kommen uns auch hohe Lautstärken nicht mehr so laut vor, wir werden quasi taub! GEFAHR: Je länger das Konzert geht, um so lauter wird gemischt!

8 Seite 8 (C) NTI AG 2005 Lautstärke: Wenns zu laut wird. Bei der Messung von Schallpegeln werden nicht alle Frequenzen gleich bewertet, sondern durchlaufen ein sogenanntes A-Bewertungsfilter. Unser Gehör wird dort, wo es am empfindlichsten ist, am schnellsten geschädigt, was durch diese Filterkurve berücksichtigt wird.

9 Seite 9 (C) NTI AG 2005 Start Akustische Verbesserungen Spektralanalyse RTA Acoustilyzer AL1

10 Seite 10 (C) NTI AG 2005 Akustische Verbesserungen: Heimkino Bei einem optimalen Einstellung eines Heimkinos sind viele Details zu beachten. Ein wichtiger Teil ist die Messung des spektralen Schallpegels. Der EQ kann laut diesem Messergebnis eingestellt werden.

11 Seite 11 (C) NTI AG 2005 Akustische Verbesserungen: Heimkino Methoden zur Mittelung des Frequenzganges: Speichere das Spektrum jeder Position zur Mittelung am Messgerät. Eine Leq Messung an jedem Messpunkt zeigt das durchschnittliche akustische Spektrum direkt an.

12 Seite 12 (C) NTI AG 2005 Start Nachhallzeit RT60 Acoustilyzer AL1

13 Seite 13 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit - Grundlagen Nachhallzeit... hat grosse Auswirkungen auf die Qualität und Sprachverständlichkeit. ist unterschiedlich in verschiedenen Frequenzbändern. ist unterschiedlich an verschiedenen Raumpositionen und soll an verschiedenen Punkten gemessen werden. soll im diffusen Schallfeld gemessen werden. ist eine wichtige Messung zur Verbesserung von akustischen Raumeigenschaften. ist spezifiziert im ISO3382 Standard.

14 Seite 14 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60 RT60 ist eine akustische Messung, bei der die Zeitdauer für eine Schallreduzierung um 60 dBSPL geprüft wird. RT60 Time

15 Seite 15 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60, T20 Eine 60dB Reduzierung benötigt sehr laute Testsignale und gute Lautsprecher. Zur Vereinfachung wird eine T20 Messung verwendet. RT60 = T20 * 3 In jedem Frequenz- band wird ein Signal/Rausch Abstand von mind. 35dB benötigt. Der Acoustilyzer AL1 misst T20.

16 Seite 16 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60, AL1 Grundeinstellung Schritt 1: Wähle RANGING bei ausgeschaltetem Testsignal und drücke ok. Der AL1 zeigt den Hintergrundpegel und den benötigten Pegel zur erfolgreichen Messung an. Schritt 2: Schalte das Messsignal ein und erhöhe den Schallpegel bis die obere Marke (35dB) übertroffen wird. Resultat: Testsignal ist nur so laut wie benötigt !

17 Seite 17 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60, Korrelationsfaktor Korrelationsfaktor In Wirklichkeit beschreibt der Zerfall des Schallpegels keine gerade Linie und ist von der Raumgeometrie und Messposition abhängig. Der Korrelationsfaktor gibt an, wie genau die Zerfallkurve von einer Gerade beschrieben werden kann. good ~95% poor ~65%

18 Seite 18 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60 - Mittelung Mittelung Rosa Rauschen ein/aus wird verwendet. Rosa Rauschen hat – langfristig betrachtet - in jedem Frequenzband eine konstante Energie. Bei kurzen Messzeiträumen jedoch variiert die Energie des rosa Rauschens deutlich. Eine einzelne Messung hat einen gewissen Grad an Messgenauigkeit. Je kürzer die RT60 Zeit, desto schlechter ist die Messgenauigkeit.

19 Seite 19 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60 - Mittelung Die Mittelung einzelner RT60 Messungen erhöht die Messgenauigkeit deutlich. Die Genauigkeit der Messung wird mit dem Messunsicherheitsfaktor beschrieben. Der Acoustilyzer AL1 unterstützt - zusammen mit dem mitgelieferten Testsignalen - die automatische Mittelung von RT60 Ergebnissen.

20 Seite 20 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60 - Mittelung Der Acoustilyzer AL1 speichert die Ergebnisse jeder Messung detailliert ab. Die Ergebnisse können am PC perfekt dokumentiert werden.

21 Seite 21 (C) NTI AG 2005 Nachhallzeit RT60 - Mittelung z.B. graphische Darstellung mit Hilfe von Excel Visualisierung der einzelnen RT60 Messzyklen. Der Mittelwert ist der vorderste, blaue Balken.

22 Seite 22 (C) NTI AG 2005 Start Akustische Verbesserungen FFT Acoustilyzer AL1

23 Seite 23 (C) NTI AG 2005 Akustische Verbesserungen Kammfilter - Effekte Durch die Überlagerung des Direktschalls mit den reflektierten Schallwellen entstehen Auslöschungen im Frequenzgang. Diesen Effekt nennt man, wie im Bild erkennbar, Kammfiltereffekt.

24 Seite 24 (C) NTI AG 2005 Akustische Verbesserungen Kammfilter - Effekte Kammfiltereffekte... sind schmalbandig sind nicht mit einem 1/3 Oktave Analysator messbar können mit einem FFT Analysator visualisiert und gemessen werden können nicht mit einem EQ kompensiert werden können nur mittels geometrischer Änderungen oder Schallabsorber reduziert werden

25 Seite 25 (C) NTI AG 2005 Akustische Verbesserungen Kammfilter - Effekte Zoom FFT Beispiel Testsignal: Rechteck, 200Hz Zoom 0 Bandbreite: 17.3kHz Zoom 1 Bandbreite : 8.63kHz Zoom 2 Bandbreite : 1.08KHz Mit der Zoom FFT Funktion kann eine detaillierte Analyse bis zu einer Auflösung von 0.7Hz durchgeführt werden.

26 Seite 26 (C) NTI AG 2005 Polarität Polaritäts- Messung Acoustilyzer AL1

27 Seite 27 (C) NTI AG 2005 Was ist Polarität ? Akustische Effekte Akustischer Kurzschluss für tiefe Frequenzen (Bassbereich) Schmales Stereobild Ursachen für Fehler

28 Seite 28 (C) NTI AG 2005 Polaritätsmessung Prüfung eines einfachen Kabels mit MR1 und AL1

29 Seite 29 (C) NTI AG 2005 Delay Line - Einstellung der Lautsprecher Delay Lines Acoustilyzer AL1

30 Seite 30 (C) NTI AG 2005 Delay Lines Haupt - PAStützlautsprecher Situation: Delay Lines werden zur Verbesserung der Klangqualität und Verständlichkeit bei größeren Veranstaltungen (Konzerte, Kirchen, …) verwendet. Problem: Wie muss der Stützlautsprecher eingestellt werden ?

31 Seite 31 (C) NTI AG 2005 Delay Line - Haas Effekt Der Haas Effekt ist ein psycho-akustischer Effekt. Er beschreibt, dass die akustische Quelle aus der Richtung lokalisiert wird, aus der zuerst die Schallwellen eintreffen. Sofern weitere Schallwellen nicht länger als ms verzögert werden, wird kein Echo wahrgenommen. Die gilt auch, wenn das verzögerte Schallereignis bis zu 10dB lauter ist als das Direkte. ? ?

32 Seite 32 (C) NTI AG 2005 Delay Lines Gute praktische Einstellung des Pegels: Main SpeakerDelay Line L1 L2 Pegel - Einstellung L2 = L1 + 6dB Gute praktische Einstellung der Delay Line: Main SpeakerDelay Line t1 t2 Delay – Einstellung = t1 – t2 + 5ms

33 Seite 33 (C) NTI AG 2005 Sprach- verständlichkeit STI, RASTI, STI-PA Sprachverständlichkeit Acoustilyzer AL1

34 Seite 34 (C) NTI AG 2005 Was ist Sprachverständlichkeit? Eine Grundregel der Kommunikation lautet: Die Botschaft entsteht beim Empfänger. ist abhängig von: Nachhallzeit Lautheit Frequenzgang Hintergrundgeräusche Verzerrungen... jedoch reichen diese Parameter nicht aus um die Sprachverständlichkeit zu beurteilen.

35 Seite 35 (C) NTI AG 2005 Sprachverständlichkeit ist wichtig Nationale Standards IEC Sound systems for emergency purposes (also VDE 0828 part 1 and DIN-EN, BS-EN, SN- EN, OEVE-EN, …) NFPA 72National Fire Alarm Code 2002 (2002 edition, section ) BS Fire detection and alarm systems for buildings. Code of practice for the design, installation and servicing of voice alarm systems... damit Menschenmengen im Notfall informiert werden können Was ist zu tun Wo sind Ausgänge Notfallinformationen

36 Seite 36 (C) NTI AG 2005 Sprachverständlichkeit in Realität Rauschen Verzerrungen Rauschen Verzerrungen Amplituden- und Phasen- verzerrungen Störschall, Hall, Verzerrungen, Nahbesprechung Sprecherqualität Störschall, Hall, Hörverlust Rauschen Verzerrungen Rauschen Verzerrungen Rauschen Verzerrungen Amplituden- und Phasen- verzerrungen Störschall, Hall, Verzerrungen, Nahbesprechung Sprecherqualität Störschall, Hall, Hörverlust Rauschen Verzerrungen Artefakte KEINE Übertragungskette ist vollkommen!

37 Seite 37 (C) NTI AG 2005 Sprachverständlichkeitsmessung, subjektive Methoden Bildquelle: B&K, Messung in der Bau- und Raumakustik Geprüfte Sprecher lesen Text oder Worte Zuhörer schreiben auf, was sie glauben verstanden zu haben Standardisierte Methoden: PB-Worte, CVC SRT (Speech Reception Threshold)... Sehr teuer und zeitintensiv. Wird nur zur Prüfung der technischen Methoden verwendet.

38 Seite 38 (C) NTI AG 2005 Sprachverständlichkeitsmessung, technische Methoden Erste Entwicklungen starteten 1940 die Bell Laboratories Entwicklung von Messlösungen SII (Speech Intelligibility Index) STI (Speech Transmission Index) STI berücksichtigt: Sprechpegel Hintergrundlärm Reflektionen Nachhallzeit Psychoakustische Effekte Verzerrungen 0.5 STI = Mindestanforderung

39 Seite 39 (C) NTI AG 2005 Technische Methode – Sprachmodel Die Messung der Sprachverständlichkeit benötigt eine Modellierung der Sprache. z.B. gemitteltes Spektrum eines Sprechers z.B. zeitlicher Verlauf des 250Hz Bandes Spektrum der Hüllkurve (250 Hz band)

40 Seite 40 (C) NTI AG 2005 STI, Modulations-Transfer-Funktion STI, RASTI und STI-PA basieren auf der Messung der MTF. Die MTF quantifiziert den Grad der Erhaltung der Sprachmodulation in den einzelnen Frequenzbändern.

41 Seite 41 (C) NTI AG 2005 STI, Modulations-Transfer-Funktion Die Hüllkurve wird in 1/3 Oktavbänder geteilt 14 Frequenzen zwischen 0.63 und 12.5 Hz. Das Sprachspektrum wird in 7 Bändern aufgeteilt. MTF for one speech octave band Komplete MTF benötigt 14*7= 98 Messungen Messzeit ca. 15 Minuten

42 Seite 42 (C) NTI AG 2005 STI Messung STI basiert auf 14 x 7 = 98 Messungen. STI kann mittels der Impulsantwort (z.B. mit MLSSA) berechnet werden. Dies benötigt jedoch viel Erfahrung und im speziellen lineare Messbedingungen.

43 Seite 43 (C) NTI AG 2005 RASTI - Messung RASTI ist eine sehr vereinfachte Messung der STI und berücksichtigt nur zwei Frequenzbänder. RASTI berücksichtigt nicht Parameter, wie Frequenzgang, Echos oder frequenzabhängige Nachhallzeit. RASTI wurde über lange Zeit als einzige Messmethode für Sprachverständlichkeit verwendet.

44 Seite 44 (C) NTI AG 2005 STI-PA - Messung Entwickelt von Bose & TNO STI-PA ist eine vereinfachte STI Messung, die alle 7 Frequenzbänder berücksichtigt. Falls kein impulshaltiges Hintergrundrauschen und keine nichtlineare Verzerrungen auftreten, korreliert STI-PA mit STI in einem hohen Masse. Resultate können nachbewertet werden.

45 Seite 45 (C) NTI AG 2005 STI-PA Entwicklung von NTI Der STI-PA Standard ist nicht sehr scharf definiert. NTI implementierte die STI-PA Messung mit höchst möglicher Korrelation zu STI. TNO verifizierte diese etwas modifizierte Messmethode und bestätigt eine höhere Übereinstimmung mit STI im Vergleich zur normalen STI-PA Messung.

46 Seite 46 (C) NTI AG 2005 STI-PA in Praxis mit CD-Spieler CD-Player ELA-Zentrale EQ, Limiter Endstufen Lautsprecher STI-PA Test-CD Sprechstelle

47 Seite 47 (C) NTI AG 2005 STI-PA in Praxis mit NTI TalkBox Test Coverage Microphone Room Acoustics Background Noise Test Coverage Noise Limiter Distortion Test Coverage Speakers Room Acoustics Background Noise Sound Pressure NTI Acoustilyzer NTI TalkBox

48 Seite 48 (C) NTI AG 2005 NTI TalkBox, STI-PA Signalquelle Die TalkBox dient zur Sprechernachbildung für eine lückenlose Sprachverständlich- keitsmessung von der Akustik des Sprechers bis hin zum Hörer. Linearität: +/- 1dB (in Achse, 100Hz - 10kHz) CF Karte: 32MB inkludiert, FAT32 formatiert erzeugt NTI STI-PA Testsignal, weisses/rosa Rauschen, …

49 Seite 49 (C) NTI AG 2005 NTI TalkBox Frequenzgang Der Frequenzgang ist kalibriert auf max. +/- 1 dB.

50 Seite 50 (C) NTI AG 2005 Fine Danke für Ihr Interesse an NTIs Audiotestlösungen. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte NTI AG, Liechtenstein Tel: Acoustilyzer AL1


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