Messen: kann nicht........gilt nicht!

Messen: ....kann nicht......gilt nicht!

Immer wieder hört man in den Foren das jemand nicht messen kann weil er nicht weiß was er dazu braucht, oder es vielleicht zu teuer wäre. In unserem kleinen Bericht haben wir eine Übersicht zusammengestellt welche Soft- und Hardware man braucht um bestimmte Ergebnisse zu erzielen.

Die Übersicht berücksichtig dabei sowohl die Ausstattung für den Anfänger, sowie auch das komplette Repertoire für den Fortgeschrittenen.

was braucht man zum Messen? (Anfänger, öffentlich)

Was braucht man zum Messen? (Anfänger)

In vielen DIY-Foren wird immer wieder dieselbe Frage gestellt: "Ich will mit messen anfangen, was brauche ich dafür?"

Die gute Nachricht ist: noch nie war es so einfach und preiswert messen zu können!

Wer einen PC mit eingebauter Soundkarte und einen Verstärker hat ist fast schon am Ziel - aber nur fast. Wer die Tücken des WINDOWS^® - Mixers überwunden hat muss nur noch wissen was er tut, denn: "wer misst misst Mist" . . .

Die Antwort auf die Eingangsfrage ist ähnlich wie bei Radio Eriwan: "es kommt darauf an!"

Welches Programm ist das richtige?

Bei der Software gibt es zahlreiche Möglichkeiten, selbst wenn es nichts kosten darf. In alphabetischer Reihenfolge:

Und wenn es was kosten darf dann wird es noch unübersichtlicher, daher hier nur ein Verweis auf die verbreitetsten Produkte in alphabetischer Reihenfolge:

Bei der Auswahl der Software sollte man nicht nur darauf achten was sie alles kann und wie teuer sie ist, sondern auch, wie einfach sie zu bedienen und zu (de-) installieren ist und ob sie ggf. ohne Installation vom USB-Stick läuft. Mitunter kann die Anregung mit Test-CD ganz hilfreich sein, z.B. im Auto und um Brummschleifen durch die Verbindung von PC mit der Anlage zu vermeiden.

Welches Mikrofon?

Für Einsteiger ist ein einfaches Elektretmikrofon zu empfehlen, dass es für ca. 5 € bei Saturn, Media-Markt, Pro-Markt etc. oder bei Reichelt, Conrad, Pearl, Pollin etc. gibt. Wer nur die Nachhallzeit messen will benötigt kein kalibriertes Mikrofon, da es um den relativen Pegelabfall geht. Wer nur die Dröhnfrequenzen im Bassbereich bestimmen will benötigt ebenfalls kein kalibriertes Mikrofon, da selbst die einfachen Elektret-Mikrofonkapseln einen sehr linearen Frequenzgang < 1 kHz haben. Da kommt es eher auf den Frequenzgang des Mic-Eingangs der Soundkarte an.

Wer den Frequenzgang messen will sollte auf jeden Fall ein individuell kalibriertes Mikrofon verwenden (warum das?) und den Frequenzgang der Soundkarte kompensieren. Für Einsteiger reicht dieses Mikrofon (oben) aus.

Wer allerdings das Zerfallspektrum und den Klirrfaktor genau messen will sollte ein besseres Mikrofon verwenden. Bewährt haben sich:

• T.BONE MM-1
• BEHRINGER ECM-8000
• IMG STAGELINE ECM-40

Nach unserer Kalibriererfahrung ist die Exemplarstreuung beim preiswertesten Mikrofon (MM-1) am höchsten, beim teuersten (ECM-40) am niedrigsten. Für alle hochwertigeren Mikrofone benötigt man einen XLR-Anschluß und eine sog. Phantomspeisung von 12 bis 48 V, sie passen also nicht direkt an einen Mic-Eingang! Entweder kauft man sich:

• eine reine Phantomspeisung (z.B. BEHRINGER PS 400)
• oder einen Vorverstärker mit Phantomspeisung (z.B. Art Tube MP, IMG STAGELINE MPR-1 oder IMG STAGELINE MPA-102, unsere Empfehlung wegen reproduzierbarer Verstärkungseinstellung, s.a. komplett kalibirertes Messsset)
• oder eine USB-Soundkarte mit eingebautem Vorverstärker und Phantomspeisung (s. Soundkarte)

Bei Messungen des Frequenzgangs für Simulationsprogramme muss man 2-kanalig messen um einen absoluten Zeitbezug (und damit eine absolute Phasenlage) zu haben. Dies geht nur, wenn man den unempfindlicheren Line-Eingang verwendet, so dass man das leise Mikrofonsignal zunächst z.B. um den Faktor 100 verstärken muss. Dazu ist als ein extra Vorverstärker nötig (s.o.).

Soundkarte

Übliche Soundkarten haben einen Mic-Eingang (Mono) und einen Line-Eingang (Stereo). Man muss der Soundkarte nur noch sagen wer jetzt dran ist. Dafür ist der Mixer(s.u.) zuständig. Für viele ist er ein Buch mit 7 Siegeln und der Grund warum komische Messergebnisse herauskommen.

Der Mic-Eingang stellt netterweise eine Versorgungsspannung von ca. 3 V für die meist verwendeten Elektretmikrofone zur Verfügung, so dass man diese dort direkt anschließen kann.

Der Mic-Eingang besitzt oft eine Bass- und Höhenabsenkung, damit Plopp- und Zischgeräusche unterdrückt werden. Zum Messen ist das natürlich nicht so schön. Daher sollte man ggf. mit einem Loop-Back-Test den Frequenzgang des gewünschten Eingangs messen.
ACHTUNG: Zum Teil ändert sich durch Änderung der Verstärkung (AGC on/off) der Frequenzgang des Mic-Eingangs!

Für hochwertige Messungen sollte die Soundkarte ggf. mit dem Tool RMAA gecheckt werden. 24 Bit Auflösung und 192 kHz Abtastfrequenz sind jedoch in der Regel unnötig, (rauscharme und gut ausgesteuerte) 16 bit und eine Abtastfrequenz von 44.1 bzw. 48 kHz reichen meist völlig aus. Wir empfehlen z.B. die M-AUDIO Delta Audiophile Delta 2496.

Bei Laptops ist die Qualität der eingebauten Soundkarte oft mäßig (Rauschen, Frequenzgang) und reicht für Qualitätsmessungen zum Teil nicht aus. Bei einer externen Soundkarte (z.B. USB) sollte man darauf achten, ob das gewünschte Mikrofon unterstützt wird (spezieller Mic-Eingang, ggf. mit Phantomspeisung). Für hochwertige Messungen empfehlen sich USB-Audio-Interfaces, z.B. TASCAM US-122L oder US-144 (mit sPDIF in/out) in Verbindung mit hochwertigen Mikros, die dann ohnehin Phantomspannung benötigen.

Loop-Back-Test

Beim Loop-Back-Test wird der Ausgang der Soundkarte (z.B. Line-Out oder Phones) mit dem gewünschten Eingang verbunden. Beim Mic-Eingang muss man dafür die Ausgangsspannung reduzieren, da der Mikrofoneingang sehr empfindlich ist.

Man regt mit einem bekannten Geräusch (WAV-Datei) an und misst die Antwort. Durch den Vergleich kann man den Gesamtfrequenzgang Wiedergabe + Aufnahme ermittelt. Den Frequenzgangfehler kann man zwar rechnerisch korrigieren, wenn die Absenkung aber zu stark ist (> -12 dB) dann besteht die Gefahr, dass das Messsignal im Eigenrauschen versinkt.

Der Mixer, das unbekannte Wesen

Das größte Problem zwischen Dir und einer guten Messung ist leider allzu oft der Mixer. Welcher Mixer? Deine Soundkarte hat mehrere externe (Mic, Line) und interne (CD, WAV. Midi etc.) Eingänge und auch mehrere interne und externe Ausgänge. Damit es da nicht zum "Verkehrchaos" kommt, musst Du Deiner Soundkarte sagen:

• welches Signal soll aufgenommen werden
• welches Signal soll wiedergegeben werden

Blöderweise gibt es nicht nur einen Mixer, sondern zwei: nämlich den Mixer für die Aufnahme und den für die Wiedergabe. Meist sind die beiden Mixer über ein Lautsprechersymbol in der Taskleiste durch Doppelklicken zu erreichen.

Üblicherweise erscheint zunächst der Wiedergabe-Mixer. Wenn man Aufnahmen mit dem Mikro macht sollte man auf jeden Fall die Wiedergabe des Mikros ausschalten! Den Aufnahme-Mixer erreicht man vom Wiedergabe-Mixer über den Menüeintrag "Optionen/Eigenschaften" und Anwahl von "Aufnahme".

Für das Mikrofon gibt es oft noch erweiterte Einstellung, bei denen man die Option "AGC" wählen kann. Dadurch wird das Signal um den Faktor 0 bzw. 20 dB verstärkt.
ACHTUNG: Zum Teil ändert sich dadurch der Frequenzgang des Mic-Eingangs!

So, das soll zum Mixer erst mal genügen.

Schaltung für Impedanzmessung

Bei der Impedanzmessung muss die Spannung über einem bekannten Widerstand mit einer unbekannten Impedanz verglichen werden. dazu muss man beide Impedanzen in Reihe schalten, damit sie vom gleichen Strom durchflossen werden. Mehr dazu erfahren Sie in unserem Artikel TSP-messen für alle. Dort wird auch eine einfach nachzubauende Anschlussbox erwähnt.