Acoustilyzer AL1 Produktübersicht mit Anwendungs- beispielen NTI AG Liechtenstein www.nt-instruments.com

Acoustilyzer AL1 ... ein neues Mitglied der Minstruments - Familie Minirator Minilyzer Acoustilyzer Digilyzer

AL1 Funktionen Schallpegelmesser Spektralanalyse, RTA Nachhallzeit RT60 FFT Analyse Lautsprecherpolarität Laufzeitmessung (delay) Sprachverständlichkeit STI-PA

Start Acoustilyzer AL1 Schallpegel- Messung

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!

Während des Konzertes SPL / LEQ LEQ SPL

Lautstärke: Grenzwerte (nach DIN15 905) Dauer der Höchstwert des Musikdarbietung Beurteilungspegels 8 Stunden 93 dBA LEQ 4 Stunden 96 dBA LEQ 2 Stunden 99 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!

Lautstärke: Wenn‘s 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.

Start Acoustilyzer AL1 Akustische Verbesserungen Spektralanalyse RTA

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.

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.

Start Acoustilyzer AL1 Nachhallzeit RT60

Nachhallzeit - Grundlagen 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.

Nachhallzeit RT60 RT60 ist eine akustische Messung, bei der die Zeitdauer für eine Schallreduzierung um 60 dBSPL geprüft wird. RT60 Time

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.

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 !

Nachhallzeit RT60, 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%

Nachhallzeit RT60 - 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.

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.

Nachhallzeit RT60 - Mittelung Der Acoustilyzer AL1 speichert die Ergebnisse jeder Messung detailliert ab. Die Ergebnisse können am PC perfekt dokumentiert werden.

Nachhallzeit RT60 - Mittelung z.B. graphische Darstellung mit Hilfe von Excel Visualisierung der einzelnen RT60 Messzyklen. Der Mittelwert ist der vorderste, blaue Balken.

Start Acoustilyzer AL1 Akustische Verbesserungen FFT

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.

Akustische Verbesserungen Kammfilter - Effekte 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

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.

Polarität Acoustilyzer AL1 Polaritäts- Messung

Was ist Polarität ? Was ist Polarität? Akustische Effekte Ursachen für Fehler Akustischer Kurzschluss für tiefe Frequenzen (Bassbereich) Schmales Stereobild

Polaritätsmessung Prüfung eines einfachen Kabels mit MR1 und AL1

Delay Lines Acoustilyzer AL1 Delay Line - Einstellung der Lautsprecher

Delay Lines Situation: Delay Lines werden zur Verbesserung der Klangqualität und Verständlichkeit bei größeren Veranstaltungen (Konzerte, Kirchen, …) verwendet. Haupt - PA Stützlautsprecher Problem: Wie muss der Stützlautsprecher eingestellt werden ?

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 25 - 35ms verzögert werden, wird kein Echo wahrgenommen. Die gilt auch, wenn das verzögerte Schallereignis bis zu 10dB lauter ist als das Direkte. ?

Delay Lines Gute praktische Einstellung der Delay Line: Main Speaker Delay – Einstellung = t1 – t2 + 5ms Gute praktische Einstellung des Pegels: Main Speaker Delay Line L1 L2 Pegel - Einstellung L2 = L1 + 6dB

Sprachverständlichkeit Acoustilyzer AL1 Sprach- verständlichkeit STI, RASTI, STI-PA

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.

Sprachverständlichkeit ist wichtig ... damit Menschenmengen im Notfall informiert werden können Was ist zu tun Wo sind Ausgänge Notfallinformationen Nationale Standards IEC 60849   Sound systems for emergency purposes (also VDE 0828 part 1 and DIN-EN, BS-EN, SN-EN, OEVE-EN, …) NFPA 72 National Fire Alarm Code 2002 (2002 edition, section 7.4.1.4) BS 5839-8   Fire detection and alarm systems for buildings. Code of practice for the design, installation and servicing of voice alarm systems

Sprachverständlichkeit in Realität Rauschen Verzerrungen Amplituden- und Phasen- verzerrungen Störschall, Hall, Verzerrungen, Nahbesprechung Sprecherqualität Störschall, Hall, Hörverlust Artefakte KEINE Übertragungskette ist vollkommen!

Sprachverständlichkeitsmessung, subjektive Methoden 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. Bildquelle: B&K, Messung in der Bau- und Raumakustik

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

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

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.

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

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.

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.

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.

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.

STI-PA in Praxis mit CD-Spieler CD-Player STI-PA Test-CD ELA-Zentrale Sprechstelle EQ, Limiter Endstufen Lautsprecher

STI-PA in Praxis mit NTI TalkBox Test Coverage Microphone Room Acoustics Background Noise NTI TalkBox Test Coverage Noise Limiter Distortion Test Coverage Speakers Room Acoustics Background Noise Sound Pressure NTI Acoustilyzer

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, … STI-PA test procedure: Select STI-PA measurement function Switch ON test signal generator Move cursor to “START” and press ENTER Wait, until the measurement is completed (“RUNNING” toggles to “FINISHED”) Watch the individual band results & consistency (“?” indicates inconsistent results)

NTI TalkBox Frequenzgang Der Frequenzgang ist kalibriert auf max. +/- 1 dB. STI-PA test procedure: Select STI-PA measurement function Switch ON test signal generator Move cursor to “START” and press ENTER Wait, until the measurement is completed (“RUNNING” toggles to “FINISHED”) Watch the individual band results & consistency (“?” indicates inconsistent results)

Fine Acoustilyzer AL1 Danke für Ihr Interesse an NTI’s Audiotestlösungen. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte NTI AG, Liechtenstein Tel: +423 239 6060 info@nt-instruments.com www.nt-instruments.com