Spectrum Amplitude Acoustics Plots the amplitude of sine waves against their frequencies. Lautsprecher-Charakterisierung Akustik Dieses Experiment nutzt das Mikrofon, um den Frequenzgang eines Lautsprechers aufzunehmen, das Abstrahlverhalten zu charakterisieren und einen Klirrfaktor zu bestimmen. NICHT kalibriert kalibriert Schalldruckpegel Verlauf Zeit Verlauf löschen Sieh dir bitte die Seite 'Kalibration' an, um vernünftige Ergebnisse zu erhalten. Kalibration Dieses 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-Pegel Kalibrieren Kalibrations-Offset Wenn 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 Offset Offset setzen Wie 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 Lautsprechers Um 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. Ergebnis Amplitude und Frequenz Aufnahme Frequenz Hier 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. Spitzenfrequenz Klirrfaktor Fouriertransformierte Rohdaten Um 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. recording rate rate/2 recording_subrange recording_length samples actual_samples/2 actual_samples/2+1 actual_samples+1 actual_samples subrange_start period time frequency fftX fftY halfFrequency halfFFTtempX halfFFTtempY fft f0 t recordingSquared sum mean dbUncal lnMean userCalibration ln10 dB calibration target dB newCal tout fout dBout now resetTime t0 calibration NOT calibrated calibrated dB tout dBout tout fout fout dBout target dB calibration userCalibration samples f0 halfFrequency fft actual_samples period time recording_subrange now recording recording_length recording_length samples subrange_start subrange_start recording recording_subrange recording_subrange actual_samples actual_samples 1 actual_samples+1 actual_samples 2 actual_samples/2 actual_samples/2 1 actual_samples/2+1 actual_samples rate period rate 2 rate/2 0 period actual_samples+1 time 0 rate/2 actual_samples/2+1 frequency recording_subrange fftX fftY 1 actual_samples/2 frequency fftX fftY halfFrequency halfFFTtempX halfFFTtempY halfFFTtempX halfFFTtempY fft fft halfFrequency f0 recording_subrange 2 recordingSquared recordingSquared sum sum actual_samples mean mean lnMean 10 ln10 lnMean ln10 0.1 dbUncal dbUncal calibration dB target dB dbUncal newCal actual_samples samples t tout actual_samples samples f0 fout actual_samples samples dB dBout resetTime 1 now t0 0 resetTime now t0 t tout fout dBout calibration