Software/Messtechnik

ATB-PCpro - Messtechnik für Anfänger? (Anfänger)


ACHTUNG

Dieser Beitrag wurde Ende 2005 geschrieben und stellt nach bestem Wissen und Gewissen den damaligen Stand des Produktes dar. Mittlerweile wurde das Produkt nach Angaben des Herstellers weiterentwickelt und verbessert.

Der Hersteller hat uns dankenswerterweise eine aktuelle Version der Software zugesendet, die wir in Kürze ausgiebig testen werden.

Bitte nutzen Sie auch das Demoprogram von ATC-PC um sich über die jetzige Leistungsfähigkeit zu informieren.

 


Viele HiFi-Interessierte wissen, dass ein guter Lautsprecher alleine nur die halbe Miete ist. Erst die "richtige" Aufstellung im Raum garantiert eine zufriedenstellende Musikwiedergabe. Dies gilt gerade auch für die richtige Einstellung von Surround-Anlagen. Wie oft passiert es, dass der Subwoofer viel zu laut eingestellt ist oder die Trennfrequenz und Phase so ungünstig gewählt sind, dass sich im Übernahmebereich eine Auslöschung ergibt.

Neben ein wenig Theorie oder speziellen Test-CDs bleibt eigentlich nur die Messtechnik um gezielte Verbesserungen beim Thema Raumakustik zu erzielen. Viele Leute haben jedoch auch "Berührungsängste" mit diesem schwierigen Thema. Für diese Leute ist ATB-PC entwickelt worden. Abgeleitet aus dem "großen" ATB-precision System stellt es gerade die Untermenge an Funktionen zur Verfügung die für diese Anwendergruppe relevant ist. Für 98 € erhält man ein Messsystem, mit dem man Schalldruckmessungen durchführen kann.

Neben dem reinen HiFi-Interessierten gibt es aber auch viele Leute, die sich ihre Boxen komplett selber bauen oder vorhandene Boxen "tunen" wollen. Diese wollen neben der reinen Schalldruckpegelmessung auch die Impedanz messen. Dort erkennt man z.B., ob ein Fehler bei der selbst zusammengelöteten Frequenzweiche aufgetreten ist (kritisches Impedanzminimum oder linke und rechte Box nicht identisch) oder ob ein Chassis nicht ganz in Ordnung ist (z.B. dezentrierter Hochtöner) und gar nicht erst verwendet werden sollte. Außerdem kann man aus der Impedanzkurve die sog. TSPs (Thiele-Small-Parameter) ermitteln, mit deren Hilfe die "richtige" Gehäuseabstimmung gefunden werden kann. Für diese Anwendergruppe hat die Firma Kirchner-elektronik das ATB-PC noch etwas "aufgebohrt". Für 149 € erhält man die Version ATB-PCpro, die sich neben dem Umschaltkästchen für die Impedanzmessung durch einen USB-Dongle unterscheidet.

Eigenschaft ATB-PC ATB-PCpro
Schalldruckmessung Ja Ja
Impedanzmessung Nein Ja
Mess-Mikrofon Ja Ja
Adapter für Korrekturkurve Ja Ja
Adapter für Impedanzmessung Nein Ja
Mess-DVD Ja Ja
Preis 98.00 € 149.00 €
Mess-CD 12.00 € 12.00 €
Mikrofonverlängerung 4.80 € 4.80 €
Softwaresicherung (s. Text) nein USB-Dongle
USB-Hub (s. Text) nein 15.00 €
Gesamtkosten 114.80 € 170.80 €

Die Mess-CD wird für Car-HiFi oder "normale" Stereo-Anlagen benötigt. Man sieht schon, wo der eigentliche Schwerpunkt liegt: bei der Surround-Fraktion! Ebenfalls dringend zu empfehlen ist eine Mikrofonkabelverlängerung, da das Kabel des Mikros nur 150cm lang ist. Die von INTERTECHNIK dazu angebotene Verlängerung ist allerdings als Spiralkabel ausgeführt und extrem unpraktisch. Da gibt es viel zu viel Zug auf das Mikro oder die Soundkartenanschlüsse!

So jetzt aber genug der Vorrede, jetzt gehts erst mal ans

 

Installieren der Software:

Das Programm wird auf einer eigenen CD ausgeliefert. Neben den eigentlichen Programmdaten ("satte" 1.5 MB) befinden sich auch das englische und deutsche Handbuch auf der CD (zusammen ca. 2.4 MB). Damit sich die CD nicht ganz so leer vorkommt, wurden auch gleich noch die gesamten Installationsdateien für das ATB-precision-System mitgeliefert (ca. 25 MB). Bei nicht vorhandener Hardware fungiert das Programm als Demoversion (dazu später mehr).

Erst einmal fiel auf, dass die CD trotz vorhandener Autorun.inf nicht von selber startet. Beim Starten des Setup-Programms kommen mir die ersten Zweifel: "Muss zuerst der Dongle installiert werden?". Ein kurzer Blick ins - leider nur elektronisch verfügbare - Handbuch sorgt für Beruhigung: ja, erst das Programm, dann der Dongle. Das Ansehen des Handbuchs war gar nicht so einfach. Ich hatte das System von einem Bekannten samt Rechner zur Verfügung gestellt bekommen, wobei der Rechner (INTEL Celeron M360, 1GB) bis auf das Betriebssystem (Win XP SP2) und die vorinstallierte Soundkarte (Creative Labs Soundkarte Live! 24) völlig "nackt" war, damit ich die Installation von ATB-PCpro in vollen Zügen geniessen konnte. Demzufolge war auch kein Acrobat Reader installiert, der sich leider auch nicht auf der Programm-CD befand. Da auch keine Netzwerkverbindung bestand musste ich erst mal eine andere Installations-CD finden . . . Na ja, persönliches Pech!

OK, nun aber weiter mit der Installation. Am Ende des ATB-PCpro-Setups ist die Option "ATB-PCpro starten" standardmäßig aktiviert. Nach dem Setup wird also ATB-PCpro gestartet . . und es gibt 2 nicht besonders aussagekräftige Fehlermeldungen:

Ah, ja, der Dongle, klar! Aber warum ist dann die Option "ATB-PCpro starten" standardmäßig aktiviert? Macht irgendwie keinen Sinn und führt nur zur Verunsicherung. Na dann, ran an die Dongle-Installation, und zwar Schritt für Schritt nach Handbuch. Das erste Problem ergibt sich schon beim Reinstecken des Dongles - er wird nicht erkannt.

Das Handbuch gibt keinen Hinweis auf dieses "Problemchen" (was mir die Nutzung des Programmes ja bloß unmöglich machen würde). Zum Glück hatte mein Bekannter das Problem ja auch schon gehabt (an MEHREREN Rechnern) und nach Nutzung der Telefonhotline auch gelöst: der USB-Dongle funktioniert NUR an USB 1.1-Schnittstellen, nicht aber an USB 2.0-Schnittstellen (wie sie heutzutage Standard sind). Das ist ja wohl ein Ding! Da bin ich doch sicher nicht der erste, der über dieses Problem stolpert! Die Lösung bestand (Vorschlag von Hr. Kirchner) - in einem USB-Hub! Damit funktionierte es zwar, aber das muss man beim Kaufpreis der Software natürlich mitrechnen . . .

Nach diesem Schreck war ich natürlich noch unsicherer und bin gleich noch über die nächste Kleinigkeit gestolpert. Die Meldungen, die WIN XP SP2 mir nach der jetzt erfolgreichen Erkennung des Dongles gab, wichen von denen im ATB-PCpro-Handbuch ab (links: soll, rechts: ist -> der Hinweis auf OTTE-Elektroknik fehlt):

Ist das der richtige Dongle? Eigentlich nur eine Kleinigkeit, aber man ist mittlerweile doch etwas sensibilisiert bis hypernervös, weil schon so einiges schief gegangen ist . . .

Beim nächsten Schritt wieder eine Unsicherheit: welchen Treiber soll ich denn nehmen?

Durch den langen Namen (ATB-LOCK-USB by Otte Elektronik GmbH und Hersteller (Otte Elektronik GmbH) wird der Eintrag des Treiberortes aus dem Fenster verschoben - beide Einträge sehen identisch aus! Erst durch Verschieben des Laufbalkens nach rechts kommt man darauf, dass der 2. Eintrag wohl richtig ist (das XP im Namen der Treiberdatei dürfte für das XP-Betriebssystem passen). Zum Glück gibt es einen entsprechende Hinweis im Handbuch ("Für WINDOWS XP wählen Sie die Datei ATBUSBXP" -> da kommt man schon ins Suchen . . .).

Der nächste Klopfer deutet sich schon im obigen Bild an: Der Treiber hat keine digitale Signatur! OK, ich finde diese Lizenzierungspolitik von Microsoft auch nicht toll, aber es ist schon recht harter Tobak wenn man im Handbuch aufgefordert wird trotz deutlicher Warnung des Betriebssystems die Installation fortzusetzen:

"Das Fortsetzen der Installation dieser Software kann die korrekte Funktion des Systems direkt oder in Zukunft beeinträchtigen. Microsoft empfiehlt strengstens, die Installation jetzt abzubrechen und sich mit dem Hardwarehersteller für Software, die den Windows-Logo-Test bestanden hat, in Verbindung zu setzen."

Aufforderung im Handbuch: "Hier muss Installation fortsetzen gewählt werden."

Na dann! Danach wird man im Handbuch aufgefordert zu gucken, ob der Treiber korrekt installiert wurde. Leider sah die Übersicht unter Systeminformation / Gerätemanager nicht beruhigend aus:

Unter USB-Controller fand sich zwar wie im Handbuch gezeigt der richtige Eintrag, vom dem dicken Fragezeichen war dort aber keine Rede. Na ja, als Installationsgeschädigter kennt man ja so seine Pappenheimer. Die Lösung war wie so häufig: Reboot tut gut!

Ingesamt machte die Installation einen grausamen Eindruck, was vor allem an der Installation des USB-Dongles lag. Aber auch die nicht mit installierten Handbücher fielen unangenehm auf.

 


 

Grundeinstellungen

Nach dem Neustart lief dann aber alles wie geschmiert, so dass es endlich an die Beurteilung des eigentlichen Programms gehen konnte. Zunächst wurden die Grundeinstellung gemäß Handbuch durchgeführt. Dabei gab es auch keine besonderen Vorkommnisse. Als Messsignal konnte man zwischen CD-plus, CD-normal, DVD-DD und DVD-PCM wählen. In Ermangelung eines Surroundsystems mit DVD-Player habe ich erst mal CD-plus gewählt ("plus" hört sich ja auch besser an als "normal", oder?). Das Anregungssignal kommt IMMER von einer externen Quelle (CD- oder DVD-Player) da durch die gleichzeitige Aufnahme und Wiedergabe die Aufnahme-Qualität der Soundkarte leidet. Selbst bei preiswerten, modernen Soundkarten ist der Effekt zwar nur noch gering ausgeprägt, aber immer noch vorhanden. Normalerweise ist auch die Verkabelung unproblematischer, da der CD- bzw. DVD-Player ohnehin mit der Anlage verkabelt ist. Unschön finde ich nur, dass ich - zumindest als Stereo- bzw. Car-HiFi-Hörer - die CD mit den Testgeräuschen für 12.00 € extra kaufen muss! Zumal auf der Programm-CD ja noch reichlich Platz gewesen wäre zum einen für WAV-files (als Dateien) oder auch für Audio-Tracks als Hybrid-CD. Sorry, aber das kommt mir etwas wie Beutelschneiderei vor. Daher habe ich auch die Kosten für die Mess-CD dem Gesamtpreis hinzugefügt.

Im Handbuch wird in Kapitel 5 auch etwas zu dem Testsignal gesagt. Dort wird das verwendete Pseudo Pink Noise (PPN) einem Maximum Length Sequency (MLS) Signal gegenübergestellt. Da ich gerne wissen wollte, wie sich die Signale CD-plus (nur ATB-PCpro) und CD-normal (ATB-PC) unterscheiden habe ich sie kurzerhand zusammen mit dem Pink Noise für die subjektive Beurteilung (Track 7) mit WaveAnalyzer (auf unserer Test-CD vorhanden) digital analysiert. Dabei wird das digitale Signal zu einer WAV-Datei gerippt und dann per FFT analysiert. Der gesamte Vorgang bleibt also auf der digitalen Ebene. Die gemittelten Spektren (verschiedene Blockgrößen und Fenstereinstellungen) wurden mit dem Anregungssignal von JustOct (designed für eine Blockgröße von 16384 Abtastwerten, kein Fenster) verglichen:


Hinweis: bei anderen Blockgrößen und Fenstereinstellung sieht es ähnlich aus! bei anderen Blockgrößen und Fenstereinstellung sieht es ähnlich aus!

  • Die Signale CDplus bzw. CDnormal entsprechen oberhalb von 200 bzw. 500 Hz rosa Rauschen, darunter weißem Rauschen (- 3 dB/Oktave)
  • Das Pink Noise (Track 7) hat eine starke Brummkomponente und entspricht mit seiner Energieverteilung nicht rosa Rauschen. Wer sich darauf verlässt, dass die rosa Rauschen sei macht Fehler bis zu +/- 2 dB von 63 bis 18k Hz!
  • Die grüne Kurve ist die Analyse des Anregungssignal von JustOct. Dieses ist extra so digital designed worden, dass eine FFT-Analyse über 16384 Abtastwerte ohne Hanningfenster eine perfekt gerade Linie ergibt.
Anbei kurze Ausschnitte aus den Signalen CDplus (0.8 sec., MP3 14 kB), PinkNoise (1.6 sec., MP3 27 kB) und Pseudo.wav (0.743 sec., MP3 22 kB). Das Signal CDplus wiederholt sich etwa alle 0.16.

Offensichtlich sind die Testgeräusche der von ATB-Mess-CD nicht digital erzeugt sondern von einem Signalgenerator analog aufgenommen worden. Damit verschenkt man natürlich einen großen Vorteil der digitalen Messtechnik (s. Analyse von Pseudo.wav).

Eine Absenkung der tiefen Frequenzen (wie bei CDplus bzw. CDnormal) schützt natürlich kleinere Lautsprecher vor allzu großen Auslenkungen im Bassbereich und erhöht damit die Narrensicherheit des Systems. Andererseits steigt das Hintergrundgeräusch in normalen Wohnräumen zu tiefen Frequenzen hin mit ca. 6 dB/Oktave an, so dass die Messung im Prinzip eine Oktave früher durch Nebengeräusche verfälscht werden kann. Dies ist insbesondere bei Wohnungen im Stadtbereich relevant (z.B. Straßenverkehr). Wer ein freistehendes Eigenheim auf dem Lande sein eigen nennt muss nur dafür sorgen, das "oben" keiner zu doll auftritt . . .

Im Prinzip ist das Anregungssignal egal, solange immer dasselbe verwendet wird. Dafür muss man ja bei ATB-PCpro eine Kompensation der Soundkarteneigenschaften machen (sog. System correction). Das funktioniert auch recht einfach. Es sind insgesamt 2 Messungen nötig. Dazu wird das mitgelieferte Anschlusskästchen (sog. Test-Box) mit dem fest verbundenen Cinchkabel an den CD- oder DVD-Player oder einen Tape-Ausgang am Verstärker angeschlossen und mit dem fest verbundenen 3.5mm Stereoklinkenstecker an den Mikrofoneingang. Die Test-Box selbst ist ein flaches Plastikkästchen mit 2 ordentlichen Bananenbuchsen zum Anschluss des Lautsprechers und 2 Miniatur-Kippschaltern. Ein Problem der fest angebrachten Kabel ist natürlich, dass bei Zerstörung eines Kabel durch scharfes Abknicken oder Abreißen des Steckers zum Lötkolben gegriffen werden muss. Die Zugentlastung der Kabel ist aber ordentlich gemacht, da kann nach menschlichem Ermessung nur mit rohester Gewalt etwas kaputt gehen. Nach Drücken des Knopfes "System correction" wird man durch den Vorgang geleitet:

Bei der gelben Hinweisbox fällt einmal mehr unangenehm auf, dass die Software nur in Englisch zur Verfügung steht. Für ein in Deutschland entwickeltes Softwarepaket eher etwas ungewöhnlich. Außerdem ist Mehrsprachigkeit nur eine Fleißarbeit, zumal sich die Komplexität des Programms (Anzahl der Menüpunkte und Dialogboxen) in engen Grenzen hält.

Während die blaue Kurve recht stabil gemessen werden konnte (die ist für die Mikrofonmessung relevant) gab es bei der roten Kurve (für die Impedanzmessung zuständig) leider kein eindeutiges Ergebnis:

So, jetzt ist aber wirklich alles vorbereitet und es kann losgehen! Die Testbox abstöpseln (wird nur für Impedanzmessungen und zur Systemkalibrierung gebraucht) und das Mikrofon anschließen. Das Mikrofon selber sieht denn doch etwas "billig" aus. Die Kapsel (angeblich eine MONACOR MCE-2000 mit ca. 6mm Durchmesser) ist mit einem Schrumpfschlauch mit einem ca. 20cm lagen, computergrauen Plastikröhrchen verbunden. Das fest verbundene Kabel hat keine besonders vertrauenserweckende Zugentlastung und ist mit knapp 150 cm auch viel zu kurz. Na ja, wozu gibt es Verlängerungen? Wobei eine 3.5mm Stereoklinkenverlängerung gar nicht so leicht zu bekommen ist. Von der von INTERTECHNIK empfohlenen Verlängerung kann ich nur dringend abraten, da es sich um ein sehr "strammes" Spiralkabel handelt, das trotz nomineller Länge von 3 m eigentlich nur knappe 100 cm bringt. Will man es länger ziehen reißt man das Mikrofon vom Stativ. Besser wäre ein 5 m langes Kabel ohne "Drehwurm", das reicht immer. Bei INTERTECHNIK gibt es leider nur dieses eine, bei MONACOR gibt es jedoch ein solches Kabel mit der Bezeichnung MEC-635.

Ingesamt gelang die Systemkalibrierung ohne Probleme, lediglich die Impedanzkalibrierung war etwas "unsicher". Die Test-CD überzeugte in mehreren Punkten nicht (s. Text). Das Mikrofon wirkt "billig" und das Anschlusskabel nervt.

 


 

Erste Mikrofonmessung

Vor der ersten Messung fragt man sich erst mal, was die ganzen Ikonen da oben denn bedeuten sollen:

Da gibt es (beginnend mit der 5. Ikone von links): "Measure", Measure+", "Cont. Measure", "Cont. Measure+", "Mean Measure" und "Mean Measure+". Die Auswahl im Menü ist da schon übersichtlicher: Measure F7, Measure+ F8. Tja, und mit F7 wird tatsächlich eine Messung gestartet. Die Messdauer ist recht kurz (nach einem ersten Ergebnis erscheint nach ca. 0.5 Sec. das Endergebnis) und die Reproduzierbarkeit der Mikrofonmessung ist oberhalb von 30 Hz sehr gut (darunter stören Hintergrundgeräusche). Schick ist, dass man mit F8 gleich eine weitere Messung starten kann, die dann zu einer 2. Kurve mit anderer Farbe führt. Statt immer F8 zu drücken (und damit eine neue Kurve zu erzeugen kann man auch "Cont. Measure" drücken, dann wird die aktuelle Messung immer aufgefrischt. Mit "Cont. Measure+" kann das "alte" Ergebnis eingefroren und eine neue Dauermessung gestartet werden. Bei Einstellarbeiten eine sinnvolle Einrichtung.

Die Anzeige kann man im Dialog "Parameter" ("Schieberegler"-Ikone) etwas glätten. Es wird eine Einstellung von 1/6 Oktave empfohlen. Bei Mikrofonmessungen sieht das ganz ordentlich aus. Auch die Spreizung ("Dynamikumfang") des Diagramms kann dort eingestellt werden, wobei hier 60 dB empfohlen werden. Man kann mit den Smooth-Enstellungen spielen ohne die Originaldaten zu zerstören, es handelt sich also nur um eine Anzeigeoption.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Pegelanzeige nicht kalibriert sondern es werden Werte um 25 dB angezeigt. Dabei wird weder die die Stellung des Mikrofon-Lautstärkereglers noch die Anregungsspannung auf irgendwelche Werte kontrolliert. Auch die Messentfernung wird nicht kompensiert. Dazu später mehr.

Nach leichten Startschwierigkeiten mit den Ikonen machen die Mikrofonmessungen Spaß: es geht schnell und ist gut reproduzierbar. Der Pegel ist allerdings nicht kalibriert, die Messentfernung wird nicht berücksichtigt.

 


 

Erste Impedanzmessung

Für die Impedanzmessung muss man wieder die Test-Box anschließen (Cinch-Kabel an CD- oder DVD-Player, 3.5mm Stereoklinke an den Mikrofon-Eingang, Schalte an der Testbox richtig einstellen). ATB-PCpro merkt sich die Reglerstellung während der Systemkalibrierung, eine Veränderung des Reglers wird sofort wieder zunichte gemacht. Bei der ersten Messung hatte ich eine Systemkalibrierung geladen, bei der ich als Quelle einen anderen CD-Spieler verwendet hatte. Der für Testzwecke angeschlossene Widerstand wurde dadurch fast um den Faktor 2 zu hoch gemessen. Dasselbe galt für einen Testweise angeschlossenen Tieftöner. Es hat einige Zeit gedauert bis ich realisiert hatte, dass die Impedanzmessung nur dann funktionieren kann, wenn die Systemkalibrierung mit dem aktuellen System und ggf. den aktuellen Pegeleinstellungen gemacht wurde. Danach stimmten die Werte dann.

Bei der Messung des Tieftöners musste man aber genau hinhören, ob überhaupt ein Messsignal anlag! Nach einem kurzen Check mit dem Multimeter war klar, wie der Messaufbau war:

Das Ausgangssignal aus dem CD-Player wurde über einen 1 kOhm Vorwiderstand zum Messobjekt geleitet. Bei einer maximalen Ausgangsspannung des CD-Players von ca. 1 Vrms liegt bei einem 8 Ohm Lautsprecher etwa 8 mVrms an - nicht gerade viel. Die Anregungsspannung ist sehr praxisfremd: durch lautes Sprechen während der Messung kann man das Messergebnis "verzappeln". Der Messaufbau ist allerdings genial einfach: da kann man wenigstens nix verpolen. Die 1 kOhm sollten einen CD-Player nicht erschüttern. Sobald man einen Verstärker für die Anregung bei der Impedanzmessung verwendet kann man sich durch Verpolen der Anschlüsse (Verstärker+ auf Soundkarten-) schnell die Soundkarte zerschießen nach dem Motto: der Klügere gibt nach!

Genial einfacher und narrensicherer Messaufbau! Die Anregungsspannung ist allerdings sehr gering und die Systemkalibrierung muss sorgfältig gemacht werden.

 


 

Datenmanagement

Nach ein wenig Rummessen wollte ich dann die Messungen mal abspeichern. Da kommt man dann etwas ins Schlingern: was war noch einmal die 3. Messung. Da rächt sich die schnelle und komfortable Zusatzmessung mit F8, denn man wird nach der Messung nicht aufgefordert eine Beschreibung der Messung zu geben. Diese muss man in einem ziemlich versteckten Dialog namens "Plots" (vorletzte Ikone von rechts) eingeben, den man nach jeder Messung selbst aufrufen muss. Nur zu leicht vergisst man das und dann hat man nach 3 bis 4 Messungen den Überblick verloren und die Messungen sind wertlos (da man ja nicht mehr weiß was sie bedeuten). Wenn man sich die Mühe macht die Kurve zu beschriften (eine Beschreibung der Messungen kann man das nicht nennen), dann wird das leider nicht damit belohnt, dass der Name auch auf dem Bildschirm als Legende erscheint sondern man muss erst im "Plots"-Dialog nachschauen - so kann man niemanden dazu erziehen diese Eingaben zu machen!

Diese Eingaben sind auch für das Abspeichern und Laden von Dateien sehr wichtig. Im Standard-ATB-Format (Endung *.xft; das ist im Handbuch übrigens ebenso falsch beschrieben wie der Plots-Dialog) kann man mehrere Kurven in einer Datei speichern, und spätestens da wird eine Beschriftung dann lebensnotwendig. Neben dem Standard-ATB-Format kann man auch in verschiedenen ASCII-Formten abspeichern, wenn man die Daten in andere Programme (z.B. Simulationsprogramme) exportieren will. Das ruft man im Menu "File" entsprechend auf:

Dummerweise kann ATB-PCpro nur sein eigenes Dateiformat auch wieder anzeigen. Im Zweifelsfall müssen also beide Formate gespeichert werden. Dabei sollte man nicht zu lange Dateinamen wählen, denn dann kommt diese aussagefähige Fehlermeldung:


Was will uns der Programmierer damit sagen?

Die beiden ATB txt-Formate sind etwas ungewöhnlich, weil nach einem kurzen Kopfteil zunächst alle Wertepaare Frequenz/Amplitude kommen, und danach alle Wertepaare Frequenz/Phase. Diese Anordnung ist schwierig einzulesen, da man das eigentlich benötigte Dreigespann Frequenz/Amplitude/Phase erst wieder zusammensuchen und kontrollieren muss, ob die Werte bei denselben Frequenzen angegeben wurden etc. Viel schlimmer ist, dass die üblichen Simulationsprogramme wie Lasip oder Boxsim dieses Format nicht interpretieren können, zumindest nicht Amplitude und Phase.

Das Standard-ATB-PCpro-Dateiformat (*.xft) ist ein binäres Dateiformat. Leider ist es nicht kompatibel zum Dateiformat des großen ATB-precision, so dass dem "sozialen Aufstieg" gewisse Grenzen gesetzt sind. Außerdem hätte man dann ja die ATB-precision-Demo, die sich auch noch auf der Programm-CD befindet zur Anzeige verwenden können, was der Verbreitung der Messungen bei Hobbykollegen, die kein ATB-PCpro besitzen, sicher nicht geschadet hätte.

Dass das Speichern und Verwalten von Daten nicht wirklich sinnvoll unterstützt wird sieht man auch schon daran, dass die Standardeinstellung zum Abspeichern das Programmverzeichnis ist! Ein bereits bei der Installation angelegtes Unterverzeichnis \Daten, das auch als Standardverzeichnis gewählt wird, würde helfen, Datensalat im Programmverzeichnis zu vermeiden. Das kann man natürlich auch selber anlegen, aber es zeigt schon irgendwie, dass das den Programmierern nicht so wichtig war:

Das wird spätestens dann deutlich, wenn man Daten laden will. Es fängt ja noch ganz harmlos an:

Der darauf folgende Dialog ist dann aber der Hammer:

Da war wohl Wochenende, liebe Programmierer!?! So ein Dialog ist z.B. in Visual Basic schnell dahingerotzt, sieht aber leider auch so aus. Spätestens beim Erstellen des Handbuches hätte das Auffallen sollen, denn da ist ein ähnlich dahingerotzter Dialog abgebildet, der aus dem ATB-PC-Handbuch stammt. Was ist denn hier alles zu bemängeln:

  • Dialog ohne Grund unsinnig breit
  • Schaltflächen ohne erkennbare Struktur kreuz und quer verteilt
  • Das Anzeigefeld für den Dateinamen ist VIEL zu kurz
  • Der Titel des Dialoges (Load & Save) stimmt nicht, er wird nur bei Load aufgerufen
Was aber besonders unangenehm auffällt ist die Tatsache, dass bei Betätigen von "load all" zwar alle Daten geladen werden (bei mehreren, abgespeicherten Kurven in einem Diagramm eben auch mehrere Kurven), bereits vorher geladene Kurven aber mir nichts dir nichts überschrieben werden.

Hier erkennt man auch, warum es Sinn macht die Kurven zu beschriften, denn der vorher eventuell eingetragene Name erscheint hier wieder. Beim Versuch zwei in zwei verschiedenen Dateien gespeicherte Kurven gleichzeitig darzustellen stellt man dann leider auch noch fest, dass beide blau angezeigt werden und man Schwierigkeiten hat zu sehen, welche welche ist. Man kann im "Plots"-Dialog zwar die Farbe umschalten, das ist aber sehr mühselig.

Alles in Allem ist das Laden, Darstellen und Verwalten (Formate) von gespeicherten Daten eine Zumutung!

Nachtrag: das Magazin Klang & Ton hat bis vor kurzem das ATB-precision Messsystem für die Messungen benutzt. Bei der Darstellung der Kurven gab es immer wieder Probleme mit vertauschten Diagrammen und falschen Pegeln, da die Diagramme nachträglich aufgemotzt wurden (Rahmen mit Farbverlauf etc.). Nachdem ich mich mit dem Datenmanagement von ATB-PCpro und der ATB-precision-Demo herumgeschlagen haben kann ich gut verstehen warum man nun ein anderes Messsystem verwendet. Ich schätze mal dass es nicht wegen der Messgenauigkeit war . . .

 


 

Anzeige der Sprungantwort:

Durch Drücken der Taste "Step" wird die Sprungantwort der aktuellen Messung angezeigt:

Es kann sogar der Einfluss der unteren und oberen Grenzfrequenz auf die Sprungantwort angezeigt werden. Stattdessen hätte ich mir lieber ein Zerfallspektrum gewünscht, das - wie die Sprungfunktion - aus der Impulsantwort berechnet werden kann. Auch im Handbuch gibt es keine weiteren Erläuterungen zu dieser Einstellung. A propos Handbuch: es ist insgesamt 68 Seiten lang. Neben der Erläuterung der Installation und den Programmfunktionen finden sich auch Kapitel über theoretische Grundlagen (z.B. die Sprungantwort) und typische Messungen. Insgesamt ist es gut strukturiert und informativ, man muss aber immer ins Inhaltsverzeichnis gucken um herauszufinden wo man sich über ein Detail informieren kann. Unangenehm fielen die Bildschirmgrafiken auf, die z.T. sehr "lieblos" beschnitten wurden.

 


 

Kompensation des Mikrofonfrequenzgangs

Im Handbuch zu ATB-PCpro ist zu lesen:

Das ATB PC Mikrofon MC1 entspricht von der Genauigkeit des Frequenzganges den professionellen Elektret Messmikrofonen und braucht nicht korrigiert werden.

Das wollten wir doch mal checken. Es gibt prinzipiell 2 Methoden um dies zu tun:

  1. Man misst einen Lautsprecher mit dem kompletten ATB-PCpro-Messsystem und mit einem anderen, kalibrierten Messsystem
  2. Man misst einen Lautsprecher mit dem ATB-PCpro-Mikrofon und mit einem anderen, kalibrierten Mikrofon an demselben Messsystem
Da doppelt gemoppelt ja bekanntlich besser hält haben wir natürlich beides gemacht. Bei der 1. Variante lassen sich allerdings Abweichungen nicht eindeutig auf das Mikrofon schieben, da ja das komplette System verglichen wird. Andererseits ist im Endeffekt nur das Gesamtergebnis wichtig. Wir haben die beiden Chassis, die wir zur Mikrofonkalibrierung verwenden, sowohl mit ATB-PCpro als auch unserem Meßsystem gemessen. Die Messungen wurden nicht parallel gemacht, damit sich die beide Mikrofone nicht gegenseitig stören, Es wurde peinlichst darauf geachtet, dass beide Mikrofone an genau der gleichen Position standen. Da wir unser Mikrofon definiert wegklappen können war dies nicht schwierig zu realisieren.

Und so sieht der Vergleich beider Messsysteme an dem 25er Basslautsprecher aus, den wir für den tieffrequenten Teil unserer Mikrofonkalibrierung verwenden:


Hinweis: Gespeicherte ATB-Ergebnisse sind IMMER ungeglättet (die Glättung ist nur eine ANZEIGEoption). Bei der Berechnung der Differenzen zu JustOct wurden benachbarte ATB-Frequenzen linear interpoliert.

  • Im unteren Frequenzbereich "zappelt" die ATB-PCpro Messung deutlich mehr, da das Anregungsspektrum dort abfällt und das Grundgeräusch nicht so gut übertönen kann
  • Die Abweichung kann im Wesentlichen durch den Mikrofonfrequenzgang (s.u.) begründet werden

Und nun der Vergleich bei einer älteren 25mm Kalotte, die wir für den hochfrequenten Teil unserer Mikrofonkalibrierung verwenden:


Hinweis: Gespeicherte ATB-Ergebnisse sind IMMER ungeglättet (die Glättung ist nur eine ANZEIGEoption). Bei der Berechnung der Differenzen zu JustOct wurden benachbarte ATB-Frequenzen linear interpoliert.

  • Die Abweichung kann im Wesentlichen durch den Mikrofonfrequenzgang (s.u.) begründet werden

Der Frequenzgang der 25mm Kalotte sieht mit dem ATB-PCpro-Mikro zwar oben rum "schöner" (=linearer) aus, aber es handelt sich um ein älteres Einzel-Exemplar eines SEAS KT25F. Dass unser Mikro korrekt misst erkennt man an dem aus K&T und HH bekannten Frequenzgang des VIFA 10BGS119/8:

Zunächst der vom Hersteller angegebene Frequenzgang

Nun der von HiFi-Selbstbau gemessenen Frequenzgang, die Unlinearitäten unterhalb von 300 Hz sind auf unseren Messraum zurückzuführen.

Da unsere Soundkarte keine Mikrofoneingang hat wurde das ATB-PCpro-Mikrofon an unserem mobilen Messsystem vermessen (SONY Laptop mit frequenz- und pegelkalibriertem JustOct). Im Vergleich wurden 2 weitere Mikrofone mit MONACOR MCE-2000-Kapsel gemessen. Die Frequenzgänge der einzelnen Mikrofone sahen wie folgt aus:

  • Im Bassbereich sind die Kapsel B und das ATB-PCpro Mikro fast identisch
  • Im Hochtonbereich sind die Kapseln A und B sehr ähnlich. Das ATB-PCpro Mikro zeigt einen starken Anstieg > 10 kHz
  • Ab 3 kHz zeigen sich leichte Schwankungen, die auch auf dem Datenblatt der MCE-2000-Kapsel zu erkennen sind (man beachte die andere Skalierung der Y-Achse und die fehlenden Angaben > 16 kHz)

Beim unserem ATB-PCpro-Mikro stand der Schrumpfschlauch etwa 0.5mm über die Kapselvorderkante vor. Dadurch wird der prinzipiell auftretende Druckstau vor der Membran verstärkt, was zu der Überhöhung > 10 kHz beitragen könnte. Wir haben aber auch schon mehrere andere Mikrofone gemessen, die eine solch starke Überhöhung besaßen. Generell sind die beobachteten Streuungen von scheinbar "gleichen" Mikrofon im Rahmen des Üblichen. Die üblicherweise verwendeten Backelektretkapseln werden halt am Fließband im Sekundentakt zusammengeschossen . . .

Prinzipiell kann man eine Mikrofonkompensationsdatei erstellen und damit bekannte Fehler eines Mikrofons kompensieren. Die Daten werden nicht in Form einer Tabelle oder ASCII-Datei übergeben sondern graphisch eingestellt. Die Veränderung ist dabei nicht punktweises, sondern es wird gleich eine "Glockenkurve" erstellt. Bei einer Veränderung sieht das auch noch sehr schön aus, wenn man jedoch einen komplexeren Verlauf (z.B. gerade Rampe) einstellen will, dann braucht man mehrere Anläufe, da man einzelne Änderungen nicht rückgängig machen kann und sich Nachbarpunkte eben gegenseitig beeinflussen. Hier mein 6. Versuch den oben gefundenen Mikrofonfrequenzgang in ATB-PCpro einzugeben:



-> da hätte ich mir lieber eine editierbare Tabelle oder ASCII-Datei gewünscht!

Bei diesem Bild fällt mir übrigens wieder mal auf, dass die ATB-Leute das Einheitskürzel dB falsch schreiben (nämlich db). Nur mal so zur Info: die Einheit "Bel" geht auf den gleichnamigen Herrn zurück und wird gewöhnlich in 1/10 oder dezi-Bel - eben dB - angegeben. Aus Respekt vor der Leistung des Herrn Bel sollte man ihm dann auch ein großes "B" gönnen . . .

Die Mikrofonkorrektur wird leider auch binär abgespeichert, da kann man also auch nix nachher "tunen". Den Eingabewert im Feld "mic-sense" kann man nur durch Ausprobieren feststellen. Die Empfehlung zur Pegelkalibrierung im ATB-PCpro Handbuch ist denn auch etwas hemdsärmelig:

  • man stellt das Anregungssignal auf 2.83 V (8 Ohm) bzw. 2 V (4 Ohm) ein. Wie das geht wird verschwiegen. Da das Anregungssignal kein Sinus ist wird da je nach Fehler des Multimeters was Anderes rauskommen
  • man misst ein Chassis mit bekanntem Wirkungsgrad in 1 m (woher nehmen und nicht stehlen . . .)
  • und ermittelt die Pegeldifferenz zwischen der Messung und dem Datenblatt (woher nehmen und nicht stehlen . . .).
  • Die Differenz trägt man dann in das Feld "mic-sense" ein und ist schon
  • fertig!
Durch die Eingabe von "mic-sense" wird auch der Anzeigebereich der Ergebnisse um diesen Betrag verschoben (im Dialog kann man ja nur die Skalenbreite angegeben werden). Das hat in der Regel auch durchaus sinnvoll, hat aber zu einiger Verwirrung geführt, als ich Daten wieder anzeigen wollte, die ich zu Anfang ohne die "mic-sense" Angabe (nämlich 0 dB) gemacht hatte. Nach dem Laden war nix zu sehen und es gab keinen Warnhinweis! Ich dachte erst an einen Bedienfehler und wiederholte das Ganze mehrere Male - immer dasselbe! Erst ein Ändern des Eintrags "mic-sense" machte die Kurve sichtbar. Da wurde an der falschen Stelle ein Eingabefeld eingespart . . .

 


 

"Spezialitäten" bei der Impedanzmessung

Nachdem wir dann die Mikrofonempfindlichkeit aktiviert hatten haben wir mal eine Impedanzmessung gemacht. Leider wurde dabei jedoch die Mikrofonkalibrierung berücksichtigt, was ja nun definitiv gar keinen Sinn macht. Der Fehler war nicht so offensichtlich, dass man die Ursache gleich erkennt hätte. Na ja, aber wer nutzt schon die Mikrofonkompensation, wo das mitgelieferte Mikrofon doch laut Handbuch keine braucht . . .

Noch etwas anderes hat mich fast verrückt gemacht. Die Impedanzmessung eines MONACOR SPH-200KE sah irgendwie komisch aus:

Die eckige Treppe bei 25 Hz und das eckige Maximum bei 40 Hz sahen anders als erwartet aus. Erst ein Ausschalten der Glättungsfunktion (vorher 1/12 Oktave) zeigte ein vernünftigeres Bild:


-> was soll denn der Blödsinn. Bei einer Impedanzmessung gehört das automatisch ausgeschaltet!

Enttäusch war ich auch, dass ich aus den gemessenen Impedanzfrequenzgängen die Thiele-Small-Parameter (TSP) nicht berechnen konnte. So taugt die Impedanzmessung "nur" zur Kontrolle von Lautsprecherchassis (z.B. dezentrierte Schwingspulen bei Hochtönern) oder zur Fehlersuche in der Frequenzweiche. Da hätte man mehr draus machen können! Last but not least ist es ungewohnt, dass die Skala für die Impedanzmessung an der rechten Diagrammseite angezeigt wird und an der linke Seite nach wie vor "db".

Man sieht an mehreren Stellen, dass die Impedanzmessfunktion nicht vernünftig in das Restprogramm integriert ist. Außerdem können keine TSP ermittelt werden. Ob das die 50 bzw. 65 € (USB-Hub) Mehrpreis wert ist?

 


 

Fazit:

  • Der große Vorteil des ATB-PCpro-Systems ist, dass alle benötigten Teile enthalten sind (zumindest wenn man sich die Test-CD, ein vernünftiges Verlängerungskabel und ggf. einen USB-Hub gleich mitbestellt). Die Messgenauigkeit (+/- 1.5 dB von 15 bis 12k Hz) und -geschwindigkeit ist sehr gut, man hat schnell mehrere Messungen "im Kasten".
  • Das Handbuch ist im Großen und Ganzen gut gemacht, sollte jedoch automatisch mitinstalliert werden und nicht auf der Programm-CD versauern.
  • Für die Einmessung eines Surroundsystems gibt es wegen der speziellen Test-DVD zur Zeit kein vergleichbares Produkt -> Hut ab! Hier liegt unserer Meinung nach auch der Schwerpunkt des Systems.
  • Auch Impedanzmessungen sind (zumindest elektrisch) narrensicher, die Bestimmung von TS-Parametern aus den gemessenen Impedanzfrequenzgängen ist jedoch nicht möglich (der Anregungspegel ist dafür auch zu gering). Ob einem das 50 bzw. 65 € mehr wert ist muss jeder selbst entscheiden.
  • Größte Schwachstelle des Systems ist das Datenmanagement (Speichern / Laden / Vergleichen von Kurven). Wer sich längerfristig mit dem Thema Lautsprechermesstechnik / Raumakustik beschäftigen will wird mit diesem Programmteil nicht viel Freude haben.
  • Der Kopierschutz-Dongle bereitete viel Stress bei der Installation. Bei einem Paket von 150 € erscheint mir der Aufwand für den Dongle unangemessen. Da gibt es auch andere Schutzmechanismen mit Keyfiles etc. Selbst wenn man das Programm hätte: ohne Mikrofon und Testbox stimmen die Ergebnisse eh nicht. Da sollte man in Braunschweig etwas lockerer werden.
  • Leider gibt es auch keine Demoversion des Programms zum Ausprobieren. So muss man das Produkt "blind" kaufen, was heutzutage unüblich ist.
Bis auf den Surround-Part gibt es zahlreiche Alternativen zu ATB-PCpro, die jedoch allesamt aufwändiger sind, da man sich z.T. selber um ein kalibriertes Mikrofon und/oder eine Anschlussbox für Impedanzmessungen kümmern muss. Wer sich davor nicht scheut kann z.B. mit Programmen wie dem SpeakerWorkshop (Freeware, Englisch), AudioTester (35 €), HobbyBox (148 €), JustMLS (Teil von LspCAD, 195 €), und natürlich JustOct (für Abonnenten des ONLINE-Magazins gratis) preiswerter ans Ziel kommen. Kalibrierte Mikrofone gibt es ab 20 € und der Bau der jeweiligen Anschlussboxen (z.B. diese für JustOct) stellt auch kein unüberwindliches Hindernis dar, wenn man mit einen Lötkolben umgehen kann.

Alle anderen "All-Inklusive" Pakete wie z.B. CAMS32 Light (299 €) (es gibt auch eine abgespeckte Basic-Variante für 99 €), HobbyBox (ab 285 €), DLSA (nicht mehr im Vertrieb), PRAXIS (1200 € + Mikro) und CLIO (1300 € inkl. Mikro) sind ansonsten z.T. wesentlich teurer, können dafür aber auch mehr. So gesehen wurde von ATB preislich und konzeptionell (all inclusive, Schwerpunkt Surround) eine Marktnische besetzt.

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