Spectrum AmplitudeAcousticsPlots the amplitude of sine waves against their frequencies.Lautsprecher-CharakterisierungAkustik
Dieses Experiment nutzt das Mikrofon, um den Frequenzgang eines Lautsprechers aufzunehmen, das Abstrahlverhalten zu charakterisieren und einen Klirrfaktor zu bestimmen.
NICHT kalibriertkalibriertSchalldruckpegelVerlaufZeitVerlauf löschenSieh dir bitte die Seite 'Kalibration' an, um vernünftige Ergebnisse zu erhalten.KalibrationDieses Experiment nutzt eine recht simple Methode um den Schalldruckpegel zu bestimmen. Du musst ein Referenz-Geräusch mit bekannter Amplitude in dB erzeugen. Beispielsweise könntest du eine konstante Geräuschquelle benutzen und den Schalldruckpegel mit einem externen Gerät in gleichem Abstand messen. Den Pegel kannst du dann als Referenz eingeben und bei laufendem Experiment auf 'Kalibrieren' drücken.Referenz-PegelKalibrierenKalibrations-OffsetWenn du dieses oder ein identisches Smartphone schon vorher kalibriert hast, kannst du auch einfach den Offset der vorherigen Kalibration unten eingeben und auf 'Offset setzen' drücken.Eigener OffsetOffset setzenWie genau sind die Ergebnisse?Für den Unterricht und einfaches Ausprobieren? Wahrscheinlich gut genug. Für ernstere Studien? Wahrscheinlich nicht so gut, aber andere Apps könnten besser sein (siehe unten). Für Wissenschaft oder Arbeitsschutz? Sicherlich nicht gut genug, dafür braucht man spezielle Geräte.Warum ist das Experiment nicht schon kalibriert?phyphox ist auf mehr als 10000 Geräten verfügbar. Die meisten haben verschiedene Mikrofone, verschiedene Elektronik und verschiedene Software - das alles beeinflusst die Messung. Wir können diese Geräte nicht alle kalibrieren, aber manche Apps bedienen eine kleinere Geräte-Auswahl (beispielsweise iPhone-Apps) und können diese Auswahl auch kalibrieren. Wenn du Interesse an genaueren Messungen hast, solltest du solche spezielleren Apps ausprobieren.Warum ist keine genauere Kalibration möglich?Wir wollen eine einfache Kalibration für Schülerinnen und Schüler sowie Studierende anbieten, so dass vergleichbare Daten für verschiedene Geräte möglich sind. Mit guten Messgeräten könnte man auch den Frequenzgang des Mikrofons und vielleicht sogar nicht-lineares Verhalten kompensieren. Wenn du über solche Geräte verfügst und es ausprobieren möchtest, lass es uns wissen - wir haben bereits phyphox-Experimente, die komplexere Kalibrationstechniken ermöglichen.Der nachfolgende Graph zeigt den Frequenzgang des LautsprechersUm den Klirrfaktor zu bestimmen, drücke auf den Graph und wähle Punkte auswählen. Ziehe dann mit dem Finger von einem Punkt zum anderen, um die Magnituden- und Frequenzdifferenz zu erhalten.ErgebnisAmplitude und FrequenzAufnahmeFrequenzHier kannst du die Anzahl der Messwerte einstellen, die für die Fourier-Transformation genutzt werden. Mehr Messwerte bedeuten langsamere Aktualisierung, aber auch ein Spektrum mit höherer Auflösung.SpitzenfrequenzKlirrfaktorFouriertransformierteRohdatenUm das Abstrahlverhalten zu bestimmen, miss die Amplitude an verschiedenen Orten vor dem Lautsprecher. Schreibe die Amplituden und Abstände auf, um daraus einen Graphen zu erstellen.recordingraterate/2recording_subrangerecording_lengthsamplesactual_samples/2actual_samples/2+1actual_samples+1actual_samplessubrange_startperiodtimefrequencyfftXfftYhalfFrequencyhalfFFTtempXhalfFFTtempYfftf0trecordingSquaredsummeandbUncallnMeanuserCalibrationln10dBcalibrationtarget dBnewCaltoutfoutdBoutnowresetTimet0
calibration
dB
tout
dBout
tout
fout
fout
dBout
calibration
samples
f0
halfFrequency
fft
actual_samples
period
time
recording_subrange
recording
recording_length
samples
subrange_start
recording
recording_subrange
actual_samples
1
actual_samples
2
actual_samples/2
1
actual_samples
rate
rate
2
0
period
actual_samples+1
0
rate/2
actual_samples/2+1
recording_subrange
1
actual_samples/2
frequency
fftX
fftY
halfFFTtempX
halfFFTtempY
fft
halfFrequency
recording_subrange
2
recordingSquared
sum
actual_samples
mean
10
lnMean
ln10
0.1
dbUncal
calibration
target dB
dbUncal
actual_samples
samples
t
actual_samples
samples
f0
actual_samples
samples
dB
resetTime
1
now
0
now
t0
tout
fout
dBout
calibration