Bastelei an der DAU Impedanzmessbox

    Moin zusammen,

    vorweg möchte ich kurz Anmerken, dass es hier nur um eine Bastelei geht, das ganze hat also kaum eine echte

    Relevanz.

    Ich hab bereits letztes Jahr die Impedanzmessbox aus dem TSP-Talk zusammen gebrutzelt, natürlich nach Anleitung und diese ist auch soweit funktionsfähig.

    Nun hatte ich überlegt in die Impedanzmessbox so eine kleine USB-Soundkarte reinzubasteln, um sie auch an Laptops und Geräten betreiben zu können, auf denen REW zwar lauffähig ist, es aber beispielsweise keinen Line-IN Eingang gibt, oder eben alles mögliche belegt ist.

    Vorteilhaft wäre dann natürlich, dass man für Impedanzmessungen eine Art Plug & Play hätte, und man bei schlechter ausgestatteten Geräten nicht jedesmal umkabeln muss.

    Ich muss sagen, dass das kleine Ding sehr günstig und sehr praktisch ist, und auch für die Bauteilbestimmung an irgendeinem Laptop wunderbar taugt, ein Umbau auf USB könnte das Ding noch ein bisschen praktischer machen, einen USB-Port hat man ja quasi immer irgendwo frei, und das „Kabelgedöns“ mit den beiden Klinken hätte sich auch erledigt.

    Die Fragen die sich da auftun sind:

    Könnte der Umbau auf eine USB Schnittstelle die Messergebnisse verfälschen?

    Persönlich sehe ich da im Moment kein Problem, die Impedanz wird ja über eine Verhältnisrechnung ermittelt, widersprecht mir bitte, wenn ich daneben liege.

    Gibt es überhaupt genügend kleine externe USB-Soundkarten, die sich für ein entsprechendes vorhaben eignen?

    Bei den üblichen Angeboten kamen mir da so ein paar zweifel, was die Wertigkeit betrifft.

    Edit:

    Sollte halt nicht besonders teuer sein, sonst macht es vom

    Kosten/Nutzen Verhältnis her keinen Sinn.

    Wenn es günstig sein soll, kann ich die Behringer U-Control UCA202 empfehlen.

    Messtechnisch besser ist noch die TerraTec Aureon 5.1 USB MKII, allerdings wird die schon lange nicht mehr verkauft.

    Von Messergebnisse verfälschen kann man nicht sprechen. Durch die eingebaute Soundkarte hast du sogar den Vorteil, dass die Messungen unabhängig vom verwendeten Computer sind. Insbesondere wenn du an einem Laptop misst, denn die internen Soundkarten sind teilweise sehr schlecht.

    Ich denke, wenn man nicht grade ein NoName Fern Ost Teil gekauft hat, dann sind die modernen Soundkarten allesamt für den entsprechenden Einsatzbereich geeignet.

    Aber die Qualität bestimmter eingebauter Soundkarten-Typen soll hier auch nicht weiter thematisiert werden.

    Persönlich hatte ich noch nie Ärger mit der Klangqualität einer internen externen oder Onboard Soundkarte.

    Ich hatte jedoch auf etwas noch kleineres für den Einbau in die Impedanzmessbox gehofft.


    Danke trotzdem für die beiden Tipps, eine der beiden Soundkarten werde ich bei Gelegenheit vermutlich trotzdem bestellen 👌🏻👍🏻

    Die Impedanzmessbox ist klasse, jedoch stammt sie nicht aus unserer Feder. Wir haben für die Dokumentation Bilder aus dem ARTA-Handbuch genutzt, nachdem wir das Einverständnis von Ivo Mateljan eingeholt haben. Ob die Impedanzmessbox wie ARTA, LIMP und STEPS ebenfalls von ihm ist, weiß ich ehrlich gesagt nicht. Nur ist sie eben nicht von uns ;)

    Im LIMP-Handbuch steht zum Thema "Soundkarten" folgendes:

    Zitat

    Soundkarten können in drei Gruppen klassifiziert werden:

    1. Standard-Soundkarten, die sich auf dem Motherboard des Computers befinden (Onboard)

    2. Zusatz-Soundkarten für den PCI- oder ISA-Bus (Steckkarten)

    3. Soundkarten, die über eine USB- oder Firewire-Schnittstelle mit dem Computer verbunden

    Prinzipiell sind alle drei Typen für den Einsatz von LIMP geeignet, sofern sie einen Ausgangskanal (Line Out) und zwei Eingangskanäle (Line In) besitzen. Bei den Onboard-Soundkarten in Laptops ist das in der Regel nicht gegeben, der Eingangskanal ist oft nur einkanalig (Mono) als Mikrofoneingang (Mic In) ausgeführt.

    Also ja: eine USB-Soundkarte mit separaten Stereo Ein- und Ausgängen kann in Kombination mir der Messbox oder eben mit dem Impedanzmesskabel verwendet werden. Im ARTA-Handbuch ist als Beispiel die "M-Audio Transit" abgebildet, die aber leider nicht mehr verkauft wird. Leider kann ich dir keine Empfehlung aussprechen, da ich selbst mit so kleinen USB-Soundkarten noch nicht experimentiert habe. Sowas wie eine Behringer U-Control UCA202 oder 222 dürfte aber ausreichend sein.

    Eventuell wäre das ja mal ein kleines Experiment wert.

    Grundsätzlich bin ich erstmal davon ausgegangen, dass es keine Probleme gibt, weils ja ne Verhältnisrechung ist.

    Ansonsten wäre es ja sicher eine tolle Sache für die Anfängerfraktion, es nimmt ja eine weitere Hürde, weils wirklich an jedem Rechner funktionieren würde.

    So, dass sich wirklich jeder mit einem Rechner an die Impedanzmessungen ran trauen kann.

    Gerade mit den heutigen Laptops wird das mehr und mehr zu einem Problem, weil die ganz oft nur noch diese Kombibuchsen haben. Ich muss mal gucken, wo die rumfliegt, aber irgendwo hab ich so eine ganz billige Amazon-USB-Soundkarte rumfliegen. Auch das Impedanzmesskabel, welches ich damals für den D.A.U.-Talk gebastelt habe, muss hier noch irgendwo sein.

    Zitat von Roul

    Gerade mit den heutigen Laptops wird das mehr und mehr zu einem Problem, weil die ganz oft nur noch diese Kombibuchsen haben. Ich muss mal gucken, wo die rumfliegt, aber irgendwo hab ich so eine ganz billige Amazon-USB-Soundkarte rumfliegen. Auch das Impedanzmesskabel, welches ich damals für den D.A.U.-Talk gebastelt habe, muss hier noch irgendwo sein.

    Das ist natürlich richtig, ich habe meine ersten Messungen und gehversuche auf einem Macbook Pro von 2009 gemacht, da das eben noch einen Stereo Line In hat und auch sonst gabs da keine Komplikationen.

    An meiner Glotze ist aber z.B ein Laptop mit Linux, den könnte man zwar für akustische Messungen konfigurieren, aber eine Impedanzmessung mit der Impedanzmessbox würde durch die Kombibuchse verhindert, und da kam mir Idee, dass das ein generelles Problem sein könnte. REW ist da ja kein Hindernis, das läuft ja Plattformunabhängig.

    Diese 0815 USB Soundkarten von Amazon sollten es theoretisch auch tun, leider haben die meisten nur einen Mono Eingang, und manchmal sind auch „besondere Chips“ eingebaut die dann eine „Soundverbesserung“ bringen.

    Zitat von donhighend

    Wie wäre es denn mit SOWAS? Das Teil ist so klein, dass es noch in das Gehäuse der ARTA Messbox passen würde. Das Problem ist, dass dann noch ein Mic VV fehlt. Oder übersehe ich gerade in der Thematik was?

    Das könnte was sein, wenn ich keine kompaktere finde, die einen Stereo Line In hat, dann könnte das hier das ne gute Idee sein.


    Grundsätzlich erhöht so ein Umbau von der kleinen Box auf USB sowohl Preis als auch Aufwand in überschaubaren Rahmen, macht dafür den ganzen Einstieg in die elektrischen Messungen noch einen Tick ansprechender für Leute die sich da mal rantasten wollen.

    Möglicherweise bekommt man das so sogar mit nem Raspberry Pi zum laufen.

    Ich finde die Idee super. Für Messungen nutze ich ein kleines Netbook, welches noch Win7 drauf hat und auch damals schon so eine blöde Kombibuchse verbaut bekam.

    Auf die Idee, Impedanzmesskabel und Soundkarte in ein Gehäuse zu verpflanzen, bin ich damals nicht gekommen. Deshalb habe ich mir irgendwann das DATS V3 gekauft. So wie hier besprochen wäre das praktisch gleichwertig für deutlich weniger Geld. :thumbup:

    Viele Grüße,
    Oli

    Wenn es nur im reine [definition='1','0'] TSP "> TSP [/definition] Messungen geht, müsste doch eigentlich SOWAS reichen. Die in einem Laptop mit getrennten Mic/Kopfhörerbuchsen verbauten Onboard Soundkarten dürften auch nicht besser sein. Es gibt die Teile auch noch billiger. Allerdings habe ich bewusst die verlinkte gewählt, weil der Hersteller/Vertrieb in D sitzt und somit eher eine längerfristige Verfügbarkeit gewährleistet sein sollte.

    Theoretisch müsste das gehen. Man darf aber die Onboard Soundkarten nicht unterschätzen. Das ist heute nicht mehr son Elektroschrott wie noch vor 10 Jahren, wobei es auch damals schon Mainboards und Laptops gab, die Sound Blaster X-Fi Chips oder ähnliches hatten. Am Ende ist hier aber die Qualität der Chips gar nicht so sehr relevant - es geht ja nicht um akustische Messungen. So lange der Chip halbwegs abgeschirmt ist, sodass Störungen von außen nicht durchschlagen, sollte das passen.

    Ich habe mal eine Loop-Back Messung meiner USB-Soundkarte (TerraTec Aureon 5.1 USB MKII) und eine Messung des Ausgang der Internen Soundkarte meinen Arbeits-Laptops durchgeführt (Als Eingang habe ich den Line-In meiner USB-Soundkarte verwendet).

    Hier einmal die TerraTec:

    Hier die Onboard-Soundkarte

    Anscheinend läuft hier ein Klangprogramm, das durch einen verbogenen Frequenzgang und dem Hinzufügen einiger harmonischer ein "dynamischeres" Klangbild hervorrufen soll. Es lässt sich zwischen 3 verschiedenen Klangprogrammen (in der Software als "Hörerlebnis" bezeichnet) wählen: Musik (standardmäßig ausgewählt), Film und Stimme. Irgendein Neutrales gibt es nicht, die anderen beiden waren sogar noch schlimmer als das eingestellte..

    Der zusätzliche Equalizer ist auf neutral eingestellt.

    Zum Messen ist das völlig ungeeignet. Für Impedanzmessungen mag das aber noch gehen.

    Für Bestimmungen der [definition='1','0'] TSP "> TSP [/definition] kann so ein Hochpass, der bei dieser Soundkarte zwar noch recht schwach, aber bei anderen Onboard-Soundkarten stärker ausgeprägt sein kann, schon zu einem Problem werden:

    • Die AD-Wandler haben 16 Bit (Ich denke, das dürfte auf Onboard-Soundkarten zutreffen)
    • Wir Messen in der Regel nicht mit 0dBFS (Zum einen, weil dann Nichtlinearitäten das Ergebnis verfälschen können und weil der Soundkartenausgang wahrscheinlich auch nicht genügend Strom liefern kann) Damit gehen schon ein paar Bit verloren. Sagen wir 2-3 Bit.
    • Jetzt haben wir vor dem Messobjekt einen 100 Ohm Widerstand (Oder einen anderen in ähnlicher Größenordnung) und unser Messobjekt kann ein Lautsprecher mit 4 oder gar 2 Ohm Nennimpedanz sein. Im Impedanzminimum verlieren wir damit nochmal 5 bis 6 Bit also bleiben uns noch ca. 7 bis 8 Bit übrig. Das genügt für eine Genauigkeit von rund 1%.
    • Letzteres gilt aber nur, wenn die Soundkarte einen linearen Frequenzgang hat. Wenn wir jetzt einen Lautsprecher mit einer sehr tiefen Resonanzfreuquenz messen wollen, interessiert uns auch die Impedanz bei 10 Hz oder gar tiefer. Wenn wir jetzt einen Hochpass haben, der etwas höher als bei der obigen Soundkarte liegt, können wir bei den 10 Hz schon mal einen Abfall von 10 dB oder mehr haben. Damit verlieren wir nochmals 2 Bit oder so und uns bleiben im schlimmsten Fall nur noch 5 Bit oder weniger übrig. Das ergibt eine Auflösung von nur noch 3% oder schlechter.

    Das kann also schon mal sehr ungenaue Messungen ergeben.

    Weiterer Vorteil: Wenn man irgendeinen Fehler beim Verkabeln macht, ist im Zweifelsfall nur die USB-Soundkarte defekt, die sich erheblich einfacher ersetzen lässt als die Interne des Computers.

    Danke für die Messungen. Das ist super interessant - mir war nicht bewusst, dass die Onboard-Dinger teilweise nicht-abschaltbare Klangverbieger haben. Optional ja, aber nicht-abschaltbar ist ärgerlich. Wie du sagst: für akustische Messungen gänzlich ungeeignet. Wenn ich die billige USB-Soundkarte finde, dann mess ich die auch mal durch und versuche damit auch mal [definition='1','0'] TSP "> TSP [/definition] zu ermitteln. Da ich sowohl die große ARTA-Messbox als auch DATS habe, kann ich die Ergebnisse damit abgleichen.

    Der letzte Satz ist auch nicht unwichtig: wenn man sich die Onboard-Karte verbrutzelt steht man vor nem Problem, da das wohl nur durch einen Tausch des Mainboards gefixt werden kann.

    Die "Klangverbesserungen" sind leider auch bei den kleinen USB Karten oft eingebaut, die LogiLink Karte Simuliert Surround Sound Effekte, oder sie versucht es zumindest. Alex hatte aber auch ein anderes Gerät angeführt, das eigentlich für die Digitalisierung gedacht sein soll, das hat jeweils zwei Cinch Buchsen für Ein- und Ausgang, sollte prinzipiell also funktionieren und ist preislich im Grunde auch okay.

    Die Messungen von TBM sind auch sehr aufschlussreich, ich hatte mit meiner internen Soundkarte derartige Probleme zum Glück nicht, aber was da bei deinem Arbeitsgerät los ist, ist ja schon ganz schön frech vom Hersteller. Da ist halt die Frage was das bringen soll, der Chip würde im Bereich 20Hz bis 20Khz vermutlich sogar vernünftig funktionieren, wenn man ihn nicht per Software komplett versaut hätte.

    Solche Anpassungen verstehe ich nicht, die sind das genaue Gegenteil von dem, was der Endverbraucher benötigt. So eine generelle Anpassung vom Frequenzgang der Quelle ist doch in Anbetracht der vielen unterschiedlichen angeschlossenen System absolut funktionslos. Es ist ja schlicht nicht möglich, dass es überall zu einer Verbesserung durch derartige Software kommt.

    So ich hab das mal provisorisch angeschlossen, die Messungen von der Impedanzphase weisen noch Störungen auf, ebenso gibt es leichte Störungen am oberen Ende der Bandbreite beim Impedanzschrieb. Allerdings bin ich nicht sicher, ob diese Störungen tatsächlich relevant sind. Bisher hab ich mich um die Ursache für die Störungen auch nicht kümmern können, sondern nur Quick and Dirty angeklemmt und auf Funktion getestet.

    Mit der Glättung, die beim Export angewendet wird, erübrigen sich die Störungen.

    Wollte euch nur mal kurz auf dem Laufenden halten, dat Ding is in Arbeit.

    Messungen auf den Bildern sind ungeglättet, gemessen wurden 0,18mH Spule, ein 3,9uF Kondensator und ein 10Ohm MOX Widerstand. Die Messung der Spule ist nochmal zusätzlich aufgeführt.

    Einmal editiert, zuletzt von wBo93 (25. Februar 2023 um 21:09)

    Nach etlichen Versuchen ließ sich mit der ausgewählten Soundkarte leider kein vernünftiger Impedanzschrieb eines Lautsprechers anfertigen.

    Die Messungen wiesen immerwieder verschiedenste Störungen auf und waren bei brauchbaren Signalpegeln am Lautsprecher grundsätzlich verzerrt, bei einer Aussteuerung, die keine Verzerrungen verursachte, war der Eingangspegel zu gering, um saubere Messwerte zu erhalten.

    Ein anderes Gerät machte hier unter selben Bedingen keine Schwierigkeiten.

    In Grunde war es nicht so in den Griff zu kriegen, dass man sagen könnte: so jetzt funktionerts.

    Als normale Soundkarte funktioniert sie jedenfalls, in Verbindung mit der Impedanzmessbox geht das Ding scheinbar in die Knie.

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