Sensorvergleich - waveguide-audio

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Sensorvergleich

Gehäuse-Vibrationen

Diese Seite gestartet am 8. Januar 2013
Unwesentliches zum besseren Lesefluss im Juli 2016 entfernt

Diese Seite in Ergänzung der Seite Gehäusevibrationen Einleitung
wo auf Messunsicherheiten durch solche Sensoren schon eingegangen war.


Vergleich zweier Sensoren zur Vibrationserfassung
bzw. auch Beschleunigungsaufnehmer genannt



AGK C 411 L (Elektret-Sensor)
"C" ist richtig. Und nicht "P" wie teils in den Bilder genannt

ACH-01 (Piezo-Sensor mit integriertem Impedanzwandler) und Vorverstärker

Den AKG C 411 gibt es in verschiedenen Ausführungen bzw. mit unterschiedlichem Zubehör:

AKG C 411 L
ist für Betrieb mit separatem Batterieabteil für die Bias-Spannung.

AKG C 411 PP
ist für Betrieb mit Adapter zum Anschluß an einen symmetrischen Mic-Eingang mit Phantom-Spannung.

Der Autor verwendet einen asymetrischen Mic-Amp mit (8,2Volt) Bias-Spannung. Zum einfacheren Anschluß wurde der Mini-XLR des C 411 L, durch Chinch ersetzt.

Der spezielle Vorverstärker LP201 von LinearX wurde an den Mic-Eingang des hiesigen Analysers angeschlossen.

In Unkenntniss ob der LP201 einen Koppelkondensator im Ausgang hat, wurde zur Abblockung der Bias-Spannung vom Mic-Amp, ein 10uF-Kondensator zwischen geschaltet.

Neben dem Zweck der Vorverstärkung des Sensor-Signals und Ausgabe einer Versorgungsspannung an ihn, verfügt der LP201 noch über verschiedene Möglichkeiten der Konfiguration für spezielle Messarten.

Hier wurde der Vorverstärker folgendermaßen eingestellt (diverse Schalter auf der Rückseite):

- Out: ACC
- Int: 1 Sec
- HPF: 10Hz (*)
- Gain: 0dB
- Input: ACH

(*) H
ochPassFilter in Stellung 1Hz schien keinen Unterschied zu machen.
Jedenfalls nicht bei den beteiligten Messobjekten / der Messkette.

Vibrations-Quelle


Bei diesem Test wurde als Vibrationsquelle ein älterer 17cm ELAC Tiefmitteltöner verwendet.

Seine Alu-Membrane ist konvex, verfügt also über keine Staubschutzkalotte.



Herrichtung:

um eine stabile und ebene Basis zum Anbringen der Sensoren zu haben, wurde das Membran-Zentrum mit Epoxy ausgegossen (in den Diagrammen "Staubschutz-Kalotte" genannt).

Bei dem Messungen wurde Sorge getragen, dass die Sensorkabel keinen Kontakt mit der Membrane oder Sicke bekommen. Und andereseits auch kein Kabelzug gegeben ist, der die Aufhängung des Chassis vorspannen würde.




Wiederholbarkeit der Messungen,
bei nach Augenschein planparalleler Anbringung

(Befestigung der Sensoren mit Betyl-Knete)









Rechts und unten:

4 Wiederholungen mit Senor AKG C 411 L auf Zentrum:








Rechts und unten:

4 Wiederholungen mit Senor ACH-01 im Zentrum

Beide Messungen oben:
Die Wiederholbarkeit ist offenbar hier sehr hoch. Was daran liegt, dass so ein separates Chassis keine Bewegungen radial zum Sensor macht (also anders, als wenn auf den Seitenwänden einer LS-Box gemessen würde, die Vor- und Zurück-Bewegungen machen kann. Siehe dazu auch hier).


Je eine Messung der Sensoren:

Zu oben:

Wesentlicher Unterschied ist oberhalb 1.300Hz zu erkennen. Für relative Messungen z.B. bezüglich Gehäusevibrationen, wäre das jedoch weitgehend belanglos.

Verhalten im Tiefstton-Bereich

Um dieses Verhalten zu untersuchen, wurden folgende Einstellungen verwendet:

Abtastfrequenz: 8kHz
FFT-Länge: 65536 mit 4 Wiederholungen
Zeitfenster: 3.800 msec

Besonderheit AKG C 411:

wenn Sie tiefste Frequenzen mit dem AKG C 411 messen wollen, so sollte er im hinteren Bereich ebenfalls mit Knete unterlegt werden (damit sein Gehäuseende nicht frei schwingen kann). Denn bei den Messvorbereitungen wurde beobachtet, dass der Überhang sonst unterhalb ca. 10Hz in Resonanz gerät.

Zur besseren Verdeutlichung, ist im Bild rechts dafür weiße Knete verwendet.

Vergleich Aufnahme-Frequenzgang Mikrofon / Sensoren


Bei gleich hoher Auflösung wie oben, ist hier zum Vergleich eine Messung mit Mikrofon dabei:

Zu oben:

erstaunlich, wie nah die körperlichen Messungen und das akustische Mess-Ergebnis beieinander liegen. Die Abweichungen der gelben Kurve (Messung mit Mikrofon) im oberen Bereich sind halt darin begründet, dass gegenphasiger Schall benachbarter Bereiche mit eingefangen wird.

Sonstiges Fazit:


im hier angewendeten Frequenzbereich mittels rein axialer Bewegung, unterscheiden sich beide Sensoren hinsichtlich ihrem Aufnahme-Frequenzgang kaum.

Und wäre es doch so, so wäre zu erwähnen, dass man ja eigentlich nur relative Messungen an seinen Lautsprechergehäuse-Konstruktionen machen will.
Also sehen will, welche Wirkung eine Maßnahme bezüglich Bedämpfung von Gehäusevibrationen _vergleichsweise_ erzielt.
Und man dabei kaum darauf aus ist, wissenschaftlich taugliche Absolutwerte erstellen zu wollen.


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