Lautstärkemessung und Regelung über Mikrofon und µC

[smalldevice]

Hallo,

ich bin HiFi-Fan und habe jedes mal Probleme bei einer Hörprobe von mehreren Boxen diese zu beurteilen. Ich habe mir deswegen einen Lautsprecherumschalter gebaut, mit dem ich über IR-Fernbedienung vom Hörplatz aus die einzelnen Boxen ansteuern kann. So weit so gut, leider haben die Boxen unterschiedliche Empfindlichkeiten (manche sagen auch fälschlicherweise Wirkungsgrad). Daraus ergibt sich für jede Box (bei gleicher Lautstärkeeinstellung) eine unterschiedliche Lautstärke, was einen Vergleich erschwert.
Ich hatte nun die Idee, meinen Lautsprecherumschalter zu erweitern. Über ein Mikrofon sollen die Pegel der verschiedenen Boxen (bei einer vorgegebenen Lautstärkeeinstellung) gemessen werden, und die Abweichungen über ein zwischen Vorverstärker und Endstufe geschaltetes Digitalpoti angeglichen werden.
Ich habe leider noch nicht die leiseste Idee, wie ich an diese Sache herangehen kann.

Ich würde mich sehr über Eure Hilfe bzw. Ideen freuen.

Gruß

smalldevice

[Hessibaby]

Interessantes Thema. Was mir sofort einfällt ist dass Du mit Sicherheit bei jedem Umschalten erstmal einen Messton aussenden muss damit Du auf den gewünschten Pegel regeln kannst.

[PICture]

Hallo!


Über ein Mikrofon sollen die Pegel der verschiedenen Boxen (bei einer vorgegebenen Lautstärkeeinstellung) gemessen werden, und die Abweichungen über ein zwischen Vorverstärker und Endstufe geschaltetes Digitalpoti angeglichen werden.

Aus deiner Beschreibung ist mir leider nicht klar, was du eigentlich Messen willst, da am Ende alle Boxen mit gleichem Frequenzgang gleich laut werden ? ;)

MfG

[smalldevice]

@ Hessibaby

Hallo,

vor der Hörprobe soll ein komletter Messdurchlauf erfolgen, bei dem die Pegel der einzelnen Boxen gemessen und gespeichert werden.
Mit diesen Daten soll dann beim switchen der Boxen die entsprechende Pegelanpassung über ein Digitalpoti erfolgen.

Fruß

sd

[smalldevice]

@ PICture

Hallo,

Ich will den Lautstärkepegel aller Boxen bei einer definierten Lautstärkestellung am Verstärker messen und mit diesen Daten eine Pegelanpassung beim switchen zwichen den Boxen durführen, damit sie bei der Hörprobe alle "gleich laut" sind.
Jede Box hat eine charakteristische Empfindlichkeit (xx dB bei 1W/1m)
So kann z.B. ein Hornlautsprecher bei einer Eingangsleistung von 1 Watt bei 95-100 dB liegen, eine übliche Bassreflexbox liegt zwischen 85 - 90 dB etc.

Gruß

sd

[Hessibaby]

Meiner Meinung nach wirst Du dich auf eine einzige Messfrequenz festlegen müssen ( z.B. 4 kHz da dort Dein Ohr am empfindlichsten ist ). Wenn Du von 20Hz bis 20kHz durchwobbelst nimmst Du über die automatische Pegelanpassung jeder Box ihre spezielle Charakteristika da ja jede ihre eigene Nichtlinearität hat.
Ich weiß nicht welche Boxen Du hast oder testest, aber im Prinzip erfordert ja jede Musikrichtung eine darauf abgestimmte Box.
Meine Canton Standboxen sind gut für Klassik und "leichte" Musik, aber für Beat, Jazz und Rock sind die zu Mittenlastig und werden dann durch einen Yamaha Subwoofer flankiert.

[PICture]

@ smalldevice

Ich würde das einfach mit zwei gleichen Kabel zum Boxen, Handumschalter und Schallpegelmesser lösen, man könnte aber alles beliebig komplizieren ... ;)

Ich werde aus deiner Beschreibungen nie verstehen, was du messen willst. :(

MfG

[Besserwessi]

Für die Messung müsste man sich schon auf eine Frequenz , oder ggf. auch eine Mischung festlegen. Solange die Boxen den Frequenzgang nicht zu sehr verfälschen wird das aber nicht wesentlich werden.
Zum Messen bräuchte man einen Signalgenerator, das Mikrofon und eine Schaltung um die Amplitude zu messen.

Die einfache Lösung wäre wohl ein Idikator für die Lautstärke, eine CD mit Testton und 2 manuelle Lautstärkeregler , die zusammen mit den Lautsprechern umgeschaltet werden. Bis auf den den Indikator oder ein einfaches Lautstärkemessegrät wäre das passiv möglich. Statt der CD und zur Lautstärkemessung könnte ggf. auch die Soundkarte im PC herhalten.

Ich glaube eher nicht das man so viele Boxen zur Auswahl hat, dass es sich lohnt das automatisch zu machen - möglich wäre es aber natürlich.

[smalldevice]

Hallo,

Offenbar habe ich mich nicht klar genug ausgedrückt. Im Prinzip will ich eine Lautstärkeanpassung machen, bei der alle Boxen hinterher glich laut sind.
In etwa so, wie ein Surroundsystem eingepegelt wird (wenn man einen Reciever hat, der eine entsprechende Möglichkeit bietet). Hier wird auch nicht mit einer bestimmten Frequenz, sondern mit einem Rauschsignal gearbeitet.
Ziel ist es, bei einer Hörprobe die verschiedenen Boxenpaare zu vergleichen, um die herauszufinden, die einem am Besten gefällt (klanglich).

Was mich interessiert: wie kann ich das mit Hilfe eines µC angehen.
Ich komme, wie gesagt aus der HiFi-Ecke und habe nicht die Riesenerfahrung mit Mikrocontrollern (noch nicht). Bis jetzt habe ich nur kleinere Sachen gebaut (programmiert): Funkuhr, fernbedienbare Vorverstärker mit kanalumschaltung und Motorpotilautstärkeregelung. Eben nur Kleinigkeiten. Bei dem jetzt anvisierten Projekt brauche ich aber wohl etwas Unterstützung.

Vielleicht könnt Ihr mir ja doch noch etwas "unter die Arme greifen" ;)

Gruß

sd

[Hessibaby]

Das haben wir, glaube ich, schon verstanden und auch Wege aufgezeigt.
Und sicherlich wirst Du auch die nötige Unterstützung finden.

[Besserwessi]

Wenn die Lautsprecher nicht ganz schlecht sind, ist es relativ egal mit welcher Frequenz oder ggf. auch eine Frequenzgemisch man den Abgleich macht. So von etwa 200 Hz - 4 kHz sollte der Frequenzgang recht flach sein sein.

Die IR Fernbedieung wird schon fast der komplizierteste Teil sein.

Das vermutlich einzig neue dürfte die Signalgenerierung und die Amplituden-messung sein - den Rest müsste man auch schon beim Vorverstärker drin haben.

Für das Signal könnte man z.B. ein kleines Sampel von z.B. 256 Punkten immer wieder abspielen über einen DA Wandler. Da macht es nicht wenn die Werte nur 8 oder gar 4 Bit sind, auch als DA Wandler sollte eine R2R Kette schon reichen - es geht ja nicht um einen sauberen Sinus, sondern nur einen reproduzierbaren Ton mit ggf. einer Mischung aus mehreren Frequenzen. Es geht aber auch ein relativ reiner Sinus - per Software DDS auch in der Frequenz variabel, wenn man will.

Für die Amplitudenmessung hat man im wesentllichen 3 Möglichkeiten:
1) Die Wechselspannung der AD wandler aufnehmen und den RMS Wert berechenen. Für das Grobe kann man die Lauststärkeregelung zur Hilfe nehmen.

2) Per Gleichricher ein Gleichspannungssignal aus der Wechselspannung machen. Wenn man die Verstärkung solange nachregelt, bis immer die gleiche Lautstärke bei rauskommt, kann der Gleichrichter auch ganz einfach sein. Nichtlinearitäten stören da kaum noch.

3) Bei einem Sinus ggf. auch noch Phasenrichtige Detektion. Das hilft vor allem wenn es noch Hintergrundgeräusche gibt.

Das Mikrofon zur Amplitudenmessung ist auch relativ unkritisch. Die Boxen einzeln, als Rechts und links getrennt, damit man keine Interferenzen bekommt.

Sonst kann man auch auf die Anpassung der Lautstärke verzichten. Damit klingt dann meistens die lauteste Box, also die mit dem höchsten Wirkungsgrad (wenn der Widerstand gleich ist) am besten - auch ein sinnvolles Kriterium.

[smalldevice]

Hallo Leute,

zunächst mal: Vielen Dank für Eure Hilfe! ;)

ich bleibe dran am Thema und werde bestimmt den ein oder anderen Tip verfolgen.

@Besserwessi
Der Teil mit der Fernbedienung ist kein Problem, da habe ich schon etwas Erfahrung.
Für das Signal will ich einen Rauschgenerator bauen, der rosa Rauschen erzeugt.
zu1) kann ich hier nicht den AD636 einsetzen?



Folgendes hab ich zusammengetragen:

Rauschgenerator für rosa Rauschen:
http://sound.westhost.com/project11.htm

Messgerät (vielleicht kann ich hieraus etwas extrahieren --> Nutzung des AD636)
http://www.theimann.com/Analog/Misc_Tech/Millivoltmeter/index.html

Für die Lautstärkereglung Digitalpoti DS1666.







Gruß

sd

[Hessibaby]

Der Rauschgenerator ist pfiffig gemacht, das Rauschen einer bestromten Basis-Emitterstrecke zu nehmen ist gut. Ich habe immer Dioden genommen.
Der Nachteil dieser Schaltung, vor allem bei unsauberem Aufbau und schlechter Schirmung, ist dass sich die Rauschfrequenz je nach Wetterlage verändert. Es ist empfehlenswert der Kollektorpin des Transistors abzuschneiden da dieser sonst eine wunderbare Antenne für atmosphärisches Rauschen ist.

[Besserwessi]

Hier ist ein echter Rauschgenerator mit Zenerdiode oder ähnlichen nicht gut geeigent. Ein Problem ist dabei eine konstante Amplitude zu erreichen.

Es geht darum ein reproduzierbares Signal zu erzeugen. Das geht viel besser digital - entweder von vorgegebenen Sampels oder als Pseudozufallszahlenfolge. Frequenzen unter etwa 200 Hz und über etwa 2 kHz würde ich für die Lautstärkeinstellung eher nicht nutzen - da könnten die Boxen schon vom Ideal abweichen.

Die Pegelmessung muss gar nicht so genau sein. Auch hier gilt Hauptsache reproduzierbar bei einem Pegel. Die Schaltung von dem NF Multimeter hilft da wenig, wegen der Analogen Anzeige, die üblicherweise gleich als massefreie Stromanzeige genutzt wird. Schaltungen für Messgleichrichter findet man aber auch leicht (als OP Schaltung).

[PICture]

Hallo!

Über Rauschgenerator mag ich nicht diskutieren, weil von mir entwickelter (siehe dazu: https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=53867&highlight=weisses+rauschen , der fast gleich dem in o.g. Link ist, wurde im profesionelem Audiometer in Metallgehäse mit Pegelstabilität von +/- 1 dB verwendet, der für Temperaturbereich +5 ... +45 °C getestet wurde.

Wenn es um sehr genaue Audiomesungen geht, dann habe ich sie mehrere Stunden in echofreier Kammer gemacht.

MfG