Tieffrequente Signale messen

[Klaus T. (klaus_t)]

Hallo zusammen,

ich habe mit dem Programm Soundcard Oszillopgraph 
(http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_de) in meiner Wohnung eine 
Frequenzmessung mit dem Computer durchgeführt. Als Mikro habe ich ein 
einfaches Headset mit Mikrofon verwendet 
(http://www.amazon.de/Labtec-Stereo-242-Stereo-Headset-Mikrofon/dp/B0006HIPUO). 
Nun ist meine Frage, wie aussagekräftig ist das Ganze im Bezug auf 
tieffrequente Signale (bis 500Hz) ?

Ich habe folgende Ergebnisse gemessen (ungefähre Angaben, siehe auch die 
Grafik):

Frequenz 12.5Hz   25Hz     50Hz    75Hz     100Hz         MAX Tief
Zimmer   -21dB    -24,5dB  -17dB   -27,5dB  -28dB         -17dB bei 50Hz


Also man sieht auf dem Graph, dass man bei 50Hz den höchsten Wert hat. 
Was kann man daraus ableiten? Wodurch könnte dieser Höchstwert in einer 
Wohnung verursacht werden? Durch die Heizungsanlage, eine Wärmepumpe in 
der Nähe oder z.B. eine Musikanlage? Was passt auf die 50Hz bzw. den 
Graphenverlauf?

Oder sind die Messergebnisse überhaupt nicht aussagekräftig? Und es ist 
ein teueres Gerät nötig für die Messung der tieffrequenten Signale? Z.B. 
dieser hier: http://www.thomann.de/de/nti_xl_2_m4260_set.htm

Grüße,
Klaus

[Magnus M. (magnetus)]

Klaus Tilke schrieb:
> Also man sieht auf dem Graph, dass man bei 50Hz den höchsten Wert hat.
> Was kann man daraus ableiten?

Dass wir in Deutschland mit 50Hz Netzspannung arbeiten.

> Wodurch könnte dieser Höchstwert in einer
> Wohnung verursacht werden? Durch die Heizungsanlage,

Nein.

> eine Wärmepumpe in der Nähe

Nein.

> oder z.B. eine Musikanlage?

> Was passt auf die 50Hz bzw. den Graphenverlauf?

50Hz Netzfrequenz

[B e r n d W. (smiley46)]

Hallo Klaus

Bei 50 Hz könnte es sich um Brummeinstreuung wegen schlechter 
Abschirmung des Mikrofonkabels handeln.

Gruß, Bernd

[Klaus T. (klaus_t)]

Vielen Dank an euch beiden!

Stimmt, bei 50Hz kann es sehr wohl die Netzspannung sein.

Wie sieht es mit der Frequenz unterhalb von 50 Hz? Kann man diese 
Frequenzen halbwegs aussagekräftig mit dem simplen Mikro und dem SCOPE 
Programm messen? Denn für Netzspannung scheint dies ja ganz gut zu 
funktionieren. Oder ist es dann eher sinnlos im Vergleich zu einem 
Profimessgerät?

[B e r n d W. (smiley46)]

Das Mikrofon wird da nicht mehr mitmachen. Beim Anstieg unter 50 Hz 
könnte es sich um niederfrequentes Rauschen des Vorverstärkers oder des 
Mikrofons handeln.

Ist das ein Elektred-Mikrofon? Manche billigen Mikrofone rauschen 
heftig.

Die Simulation zeigt den Rauschanstieg bei niedrigen Frequenzen:
Beitrag "Re: Elektretkapsel (zu hohes rauschen)"

Am Besten wäre ein Mikrofon, zu welchem ein Datenblatt verfügbar ist. 
Oft gibts auch einen ungefähren Frequenzgang und Angaben zum Rauschen.

[Michael L. (Gast)]

Hallo Klaus,

> Stimmt, bei 50Hz kann es sehr wohl die Netzspannung sein.
Ein zusätzlicher Peak bei 100 Hz (der hier nicht vorliegt) würde auf 
Geräusche hinweisen, die durch die Netzspannung verursacht werden (z. B. 
Trafobrummen).

> Wie sieht es mit der Frequenz unterhalb von 50 Hz? Kann man diese
> Frequenzen halbwegs aussagekräftig mit dem simplen Mikro und dem SCOPE
> Programm messen?
Wahrscheinlich nicht so ohne weiteres. Vor allem müßtest Du die 
Frequenzgänge von Mikrofon und Soundkarte kennen. In der Soundkarte 
findest Du nicht selten ein vorgeschaltetes CR-Glied, also einen 
Hochpaß. Das verhindert Messungen bis runter zu 0 Hz.


Viele Grüße
Michael

[B e r n d W. (smiley46)]

> Ein zusätzlicher Peak bei 100 Hz

100 Hz entstehen am Brückengleichrichter. Der Peak liegt unterhalb vom 
Rauschteppich. Immerhin sind Peaks bei 250 und 350 Hz vorhanden.

> Frequenzgänge von Mikrofon und Soundkarte kennen

Mit einer Software für Lautsprecher-Messungen läßt sich der Frequenzgang 
der Soundkarte vermessen. Aber für genaue Messungen wird ein Mikrofon 
mit Kalibrier-Zertifikat benötigt. Der fast lineare Frequenzgang kann 
fast bis 20 Hz runterreichen.

Messungen bis 0 Hz können z.B. mit einem Drucksensor mit entsprechendem 
Messverstärker durchgeführt werden. Frequenzgänge reichen oft hoch bis 
1kHz oder weiter.

[Ulrich (Gast)]

Ein zu niedrigen Frequenzen zunehmendes Rauschen ist für ein 
Elektretmikrofon normal, vor allem bei den ganz kleinen. Mit mehr 
Datenpunkten würde man ggf. auch noch Oberwellen der Netzfrequenz etwa 
bei 100 oder 150 Hz sehen.

Unter etwa 20 Hz gehen die meisten Soundkarten nicht - hängt aber vom 
Modell ab. Auch die Mikrofone haben irgendwo bei etwa 1-50 Hz ihre 
untere Grenzfrequenz.

[J. A. (gajk)]

Ich könnte mir vorstellen, dass eie 50Hz über den MessRechner selber mit 
ins Spiel kommen.

Wie sieht es aus, wenn du die Sache mit einem Notebook im 
Batteriebetrieb machst?

[Harald W. (wilhelms)]

B e r n d W. schrieb:

> Messungen bis 0 Hz können z.B. mit einem Drucksensor mit entsprechendem
> Messverstärker durchgeführt werden.

Interessant. Wie sähe denn ein solches 0 Hz-Signal aus? :-)

[Amateur (Gast)]

>Interessant. Wie sähe denn ein solches 0 Hz-Signal aus?

... ein ordentliches, elektronisches Barometer, konstanter Luftdruck und 
schon kannst Du auf 'n Strich gehen.

[Herr S. (Firma: Privat) (wumpie)]

Ich hab das Programm auch mal genutzt, man sollte es nicht für 
Frequenzbänder Messungen verwenden,dafür ist es einfach zu ungenau. Ich 
habe genau die gleichen Probleme wie du gehabt, einstreuungen schlechte 
linearität der Komponenten. So halbwegs gute Ergebnisse konnte man aber 
beim Messen von weichen und Verstärkern damit erreichen wenn man vorher 
eine referenzmessung gemacht hat und diese dann als cal. Kurve in der 
Software hinterlegt hat. Das Problem mit den 50 Hz bzw. 100 Hz hab ich 
auch nie wirklich gut beheben können. Ebenso im Bereich unter 25 Hz war 
das Ergebnisse sehr schlecht und war immer noch sehr verrauscht. Ist 
halt nur eine Bastellösung