Absolutwert für Schalldruck

Auf Deutsch Hardware
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Hallo,

ich würde gerne wissen, ob es möglich ist, mit einem kalibrierten Mikrofon, welches am Audiointerface (in meinem Fall UR22) angeschlossen ist, auf einen absoluten Wert des vom Mikro aufgenommenen Schalldrucks zu kommen.

Die Kette ist ja so: Das Mikrofon wandelt den Schalldruckpegel (dB) in eine Spannung (mV) um, die vom Audiointerface empfangen, über den Gainregler je nach Einstellung verstärkt und am AD-Wandler im Audiointerface digitalisiert wird. Das obere Ende der digitalen Messskala (bspw. am Pegelmesser in Cubase) ist der Wert 0 dBFS. Wenn ich wüsste, welcher Spannung dieser Wert entspricht, dann könnte ich das aufgenommene Tonmaterial wieder zurückrechnen (obige Kette) und den absoluten Wert für den Schalldruck (dB) im Raum bekommen. (Dazu ergänzend: Ich würde vorher ein definiertes (Sinus-) Signal (z.B. 1 V) auf das Audiointerface geben, den Gain Regler so einstellen, dass ich die 0 dBFS bekomme, und diesen Regler-Wert notieren, um die Kette vollständig zu haben.)

Ich hab im Steinberg Forum und im Netz gesucht, bin aber nicht fündig geworden. Kann mir jemand da weiterhelfen ?

Vielen Dank

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Messtechnik ist leider nicht ganz so simpel.
Aber prinzipiell kann man die Frage mit ja beantworten.
Der Schalldruck ist aber eine schwer vorstellbare Größe.

Nein tut es nicht.
Das Mikrofon wandelt die Druckunterschiede (Mechanische Schwingung der Luft) in eine Spannung. Wir als Menschen haben uns aber eine relative Größe gesucht, mit der wir besser Rechnen können. Den Schalldruckpegel.
Der benötigt aber eine Bezugsgröße.
Ohne Bezugsgröße keinen Schalldruckpegel.

Naja, auch das ist nicht ganz korrekt, hat aber nix mit der Messtechnik zu tun und wäre eine eigene Diskussion.

Was möchtest du denn genau machen?
Wahrscheinlich ist das aber das falsche Forum.

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Hi @RiSto23 ,
ein passendes Forum, in dem Deine Frage bestimmt aufgegriffen und rege diskutiert wird (manchmal allerdings im Tonfall gewöhnungsbedürftig oder auch vom Thema abschweifend …), ist
(1) Forenübersicht | RECORDING.de

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Hallo st10ss und P.A.T,

vielen Dank für Eure Antworten.

Kurz zum Hintergrund: Ich nutze das UR22 als Musiker. Dieses Thema, das ich hier erstellt habe, hat den Hintergrund, dass Ich in erster Linie Störgeräusche in meiner Wohnung messen möchte. Wenn ich dies auf hohem Standard machen wollen würde, dann bräuchte ich neben tiefen Kenntnissen vor allem auch teures Equipment.

Ich möchte gerne meine durchaus sehr qualitativ gut beschaffene Ausrüstung dazu nutzen, diese Messungen auf einem etwas niedrigeren Level zu machen (absolute professionelle Ergebnisse würden mir sowieso nicht soviel Vorteile verschaffen, es reichen auch Ergebnisse mit höherer Fehlertoleranz aus.

Es ist für mich einsichtig, dass dieses Thema nicht ganz in ein musikbezogenes Umfeld passt.

Daher wollte ich nur noch einmal kurz nachfragen und wäre auch nicht böse, wenn der Thread geschlossen wird.

Allerdings glaube ich, dass der Thread durchaus interessant sein kann für Studiotechniker, Tontechniker etc., die sich bspw. mit Raumakustik oder auch Lautsprechermessungen und dgl. beschäftigen. Von daher wäre es evtl. auch sinnvoll, das Thema zu bearbeiten. Denn eine Absolutwertangabe von Schalldrücken mit dem UR22 zu erhalten, wenn das einfach möglich ist, ist doch durchaus attraktiv für Besitzer eines solchen Geräts ?

Vielleicht ist die Lösung auch sehr einfach und kann in kurzen Sätzen gefunden werden ?

Also ich hab nochmal zwei Bilder erstellt, die Interessierten evtl. weiterhelfen können und den Sachverhalt darstellen.

So wie ich es sehe, fehlt mir eigentlich nur der Wert für die Spannung, den der AD-Wandler des UR22 annimmt, wenn er den digitalen Wert 0dBFS ausgibt. Wenn dieser bekannt wäre, könnte man alle Größen zurückrechnen und einen Wert für den Absoluten Schalldruck im Raum bekommen (wenn man wie erwähnt, den Gainregler mit einem Testsignal von 1V „normiert“.

Hier sind meine Bilder:

Bild 1 bearb
Bild 1 bearb873×189 46.1 KB

Bild 2 bearb
Bild 2 bearb717×505 82.1 KB

Hat mir übrigens geholfen, diese Bilder zu machen, um für mich selbst noch etwas Klarheit zu bekommen.

VGRisto

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Es geht viel einfacher.
Das eigentliche Problem beim Ermitteln von Schalldruckpegeln (wenn du eine dB Angabe möchtest) ist das Kalibrieren der Messstrecke.
Dazu benutzt man einen Kalibrator, der jedoch nur auf Messmikrofone passt, die meisten Studiomikrofone lassen sich nur sehr schwer in den Kalibrator packen.

Für absolute Pegelmessungen brauchst du also zusätzlich zum Audiointerface eine Software, die das kann, ein Messmikrofon und einen Kalibrator.

Software:

Gibt es auch Demoversionen von, die würden wahrscheinlich ausreichen.

Messmikrofone und Kalibratoren kann man auch mieten.
Ganz viele Tontechniker, die Beschallung machen, haben zumindest Messmikrofone.
Ich habe meinen Kalibrator gerade verlegt und müsste ihn erst suchen.

Ach noch was, der Schalldruckpegel ist keine absolute Größe, es ist eine relative Angabe zu einem Bezugswert. Das ist bei dB Angaben immer so.
Die absolute Größe wäre der Schalldruck. Der ist aber so abstrakt, dass es keinen Sinn ergibt.

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Das passt schon in ein Musikbezogenes Umfeld, bin mir nur nicht sicher, ob das in einem Herstellerforum gut aufgehoben ist.
Vielleicht hier?
PA-Forum

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Hallo st10ss,
danke für Deine weiterführende Antwort. So fühle ich mich mit meiner Frage respektiert und merke, dass mir weitergeholfen wird.
Also ich bin das erste Mal aktiv im Steinbergforum. Deshalb möchte ich mich lieber erstmal zurückhalten mit weiteren Fragen und schau mich weiter um, wie es hier so läuft.
Ich weiß noch nicht, ob im Forum Themen von den Admins auch wieder rausgenommen oder bearbeitet werden. Vielleicht schau ich auch nach einem halben Jahr oder so nochmal in den Thread rein, wenn jemand vielleicht die gleichen Fragen hat, könnte ich dann bestimmt zu diesem späteren Zeitpunkt meine bis dahin gewonnenen Erkenntnisse zeigen, wenn ich weiter hier im Forum aktiv bin.

VG
Risto

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Ich glaube nicht, dass diese Beiträge jemand von den Admins löschen wird.
Sowas ist nicht unbedingt das zentrale Thema hier, das meinte ich mit vielleicht nicht der richtige Platz. Es geht ja in deinem Thread eher um allgemeine Dinge. Aber warum nicht…
Kann ja auch nix schaden, sich mal ein bisschen mit Messtechnik zu beschäftigen.

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Hallo @RiSto23,

nachdem dir der wirklich kompetente Kollege @st10ss schon die nötigen Hinweise gegeben hat, kannst du ja vielleicht auch noch einen Blick auf die folgende Website werfen [E. Sengpiel, mittlerw. leider verstorben, gehört(e) zu den führenden Tonmeistern überhaupt]:

http://www.sengpielaudio.com/TabelleDerSchallpegel.htm

Wichtigstes Stichwort: “Schallwechseldruck”.

Grüsse,
Markus

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Ok. Wie gesagt, ich will mich noch ein wenig hier orientieren, wie es hier läuft. Danke für Deine Hilfe :slight_smile:

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Also ich habe mein Kalibrierungsvorhaben jetzt fürs Erste beendet. Ich wollte mal im Forum mitteilen, was ich gemacht habe.

Ich habe zunächst versucht, den Gain Knopf des UR22 mit Verstärkungswerten zu belegen (z.B. Stellung 1: + 5 dB, Stellung 2: + 10 dB usw.
Kurz zusammengefasst mein Resultat: das ist relativ zwecklos. Das Audiointerface kann hier nur seinen Zweck für den Gebrauch durch Musiker finden, die einzelnen Punkte auf dem Gainregler haben ungleichmäßige Verstärkungsstufen (also nicht wie oben im Bsp. Immer 5 dB mehr pro Punkt). Für Musiker ist das egal, weil sie nur die Vollaussteuerung (rote LED leuchtet) kontrollieren. Für Messtechniker ist es kaum zu benutzen (es sei denn, man notiert sich für jeden Punkt die Verstärkung).
Was mich etwas irritiert hat: Tatsächlich werden je nach Stellung des Gainreglers verschiedene Frequenzen stärker oder schwächer wiedergegeben. Später habe ich im Internet gelesen, dass Audiointerfaces einen Sweet Spot haben. Das wusste vorher nicht.

…

Ich bin dann den Weg gegangen, dass ich einen definierten Lautstärkepegel (ich habe einen Signalgenerator mit einem Sinussignal belegt und den Lautsprecher mit 1W Musikleistung bei 1000 Hz bedient) erzeugt habe. Der Lautsprecher ist ein Miniaturlautsprecher von Visaton (m.E. absolut zuverlässige Produkte) und aus dem Frequenzgang konnte man ablesen, wieviel dB dann rauskommen. Da die Angabe für 0,1 cm galt und ich in 1 m Entfernung gemessen habe, habe ich die Änderung des Schallpegels dann noch umgerechnet mit einer Standard-Formel. Bei 1W kommen 89dB in 10cm Entfernung raus, d.h. 69dB in 1m Entfernung nach Anwendung der Formel.
Aus dem Datenblatt des Mikrofons habe ich den Wert exakt 0 dB für die eingestellten 1000 Hz, d.h. das Signal wird 1:1 weitergegeben ans Audiointerface.
Das ganze habe ich dann mit dem Audiointerface aufgenommen. Erwähnenswert hier: Mit Cubase hatte ich ein anderes wav (Verschiebung des Pegels, evtl. auch anderer Signalverlauf) erhalten als mit Audacity. Erst wenn man bei Audacity den neuen Treiber Windows WASAPI (statt dem alten Treiber MME) einstellt, sind die Ergebnisse identisch. Der alte Treiber ist „schlechter“, der neue Treiber scheint 1:1 zu funktionieren.
Den Gain-Regler des Audiointerface habe ich auf volle Verstärkung eingestellt (weil ich mit dem Ganzen darauf abziele, leise Geräusche zu messen). Bei anderen Einstellungen gelten die unten stehenden Ergebnisse dann natürlich nicht mehr. Die volle Einstellung sind +60 dB, wie man im Datenblatt des UR22 sehen kann.
Schließlich konnte ich in Cubase dann ablesen, wo der Pegel des aufgenommenen Signals auf dem Meter liegt.

  • Signal des Lautsprechers In 1m Enternung (wo das Mikro ist): 69 dB

  • Verstärkung durch das UR22 (Maximal-gain): +60dB

  • Cubase Anzeige des Meters: -10 dB

D.h. die Anzeige von Cubase kann ich jetzt absolut ablesen, -10 dB entsprechen 69 dB + 60 dB = 129 dB. (Was wiederum heißt, dass bei der Verwendung des hier benutzen Mikros die Vollaussteuerung 129 dB + 10 dB = ca. 140 dB ist.)
Wenn ich mich für den absoluten Schalldruckpegel im Raum interessiere, muss ich natürlich die 60 dB des Gain vom UR22 wieder abziehen, dann entsprechen -10dB Cubase-Pegel den 69 dB, die am Mikro ankommen, bei diesen Einstellungen wären also die -10dB mit 69dB abs. Schalldruckpegel normiert.
Ich habe das hier reingestellt, um evtl. Interessierten Anregungen zu geben, wie man an den absoluten Schalldruckpegel kommt. Der Post könnte gedankliche Fehler enthalten, ich habe nicht sehr gründlich darüber nachgedacht. Ggf. bitte alles selber prüfen und eigene Erfahrungen machen. Wer Fehler findet, kann auch gern hier reinposten.
Schließlich noch ein Foto vom Messaufbau:

Messaufbau bearb
Messaufbau bearb960×1280 146 KB

Das Gerät auf dem Tisch ist der Signalgenerator.

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Das hängt auch von der Quelle ab. Stichwort Impedanzen.

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Hi st10ss,
ach so, ja, danke. Ja, daran hatte ich nicht recht gedacht. Danke für den Hinweis. Das kann sein.

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Ich möchte gern noch nachtragen, dass dieser Post aus der Idee entstanden ist, an Umwandlungskennzahlen des UR22 zu kommen, wo man dann mit vorhandenen Kennlinien vom Mikro direkt umrechnen kann.

Was ich aufgebaut habe, ist ein spezieller Aufbau, der auch von meinen vorhandenen Komponenten herrührt.
Man kann einfacher an Ergebnisse kommen, das wurde oben angesprochen, mit Kalibratorgeräten. Ich vermute, da gibt es auch im Netz fertige Anleitungen. Aber für mich hätte das finanziellen Aufwand bedeutet und der Absolutwert ist für mich nicht ganz so entscheidend. So kam ich dann letztlich zu diesem Aufbau.
Hoffentlich überflute ich damit nicht das Steinberg-Forum mit Bastlerinfos. Aber ich denke, es kann für den einen oder anderen evtl. Anregung sein.