Ventilatorgeräusch mehr als nur Schallpegel und Frequenzspektrum. Christian Haag, ebm-papst Mulfingen

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1 Ventilatorgeräusch mehr als nur Schallpegel und Frequenzspektrum Christian Haag, ebm-papst Mulfingen

2 Agenda Ist die heutige Ventilatorgeräusch Spezifikation ausreichend? Psychoakustisches Labor bei ebm-papst Abspielen von Geräuschsignalen und subjektiver Vergleich Manipulation von Geräuschen und subjektive Bewertung Systematische Anhörversuche Einführung der psychoakustischer Parameter Zusammenfassung 2

3 Ventilatorgeräusch HEUTE in unserer heutigen Dokumentation wird das Ventilatorgeräusch beschrieben durch: Schallpegel Schalldruck Schallleistung am Ein-/Austritt des Ventilators 3 Frequenzspektrum an einer bestimmten Mikrofonposition für eine begrenzte Anzahl von Mikrofonen

4 Ist die heutige Spezifikation des Ventilatorgeräusches ausreichend? Zwei Ventilatoren mit gleichem Schallleistungspegel: Ist das Geräusch vergleichbar? Lüfter A hat höheren Schallleistungspegel als Lüfter B: Ist das Geräusch des Lüfters A wirklich störender bzw. lauter? Zwei Ventilatoren mit ähnlichem Frequenzspektrum: Wird von beiden Ventilatoren ein ähnliches Geräusch abgestrahlt? Vermittelt das Spektrum wirklich einen Eindruck über die Geräuschqualität? Gibt es ein Zielspektrum für das Optimale Ventilatorgeräusch? 4

5 Beispiel 2: Unterschiedliches Frequenzspektrum, gleicher Pegel Welches Geräusch ist störender? 6 Quelle: Master Thesis Feldmann 2014

6 Ist die heutige Spezifikation des Ventilatorgeräusches ausreichend? Zwei Ventilatoren mit gleichem Schallleistungspegel: Ist das Geräusch vergleichbar? Lüfter A hat höheren Schallleistungspegel als Lüfter B: Ist das Geräusch des Lüfters A wirklich störender bzw. lauter? Zwei Ventilatoren mit ähnlichem Frequenzspektrum: Wird von beiden Ventilatoren ein ähnliches Geräusch abgestrahlt? Vermittelt das Spektrum wirklich einen Eindruck über die Geräuschqualität? Gibt es ein Zielspektrum für das Optimale Ventilatorgeräusch? -> Spektrum und Geräuschpegel charakterisieren das Ventilatorgeräusch nur unzureichend Ansatz Labor für Psychoakustik Psychoakustische Parameter 9

7 Labor für Psychoakustik bei ebm-papst Geräuschdaten 10

8 Labor für Psychoakustik bei ebm-papst 8 Sitzplätze mit Kopfhörern und programmierbaren digital Equalizern sowie Touchscreens Lautsprecher Software für Geräuschanalysen von HEAD acoustics: ArtemiS Suite und SQuare 11

9 Anwendungsmöglichkeiten HEAD-Software 1. Basispaket + Wiedergabefunktion (ArtemiS Suite) Basic-Analysen Berichterstellung Wiedergabe von Geräuschen 2. Psychoakustische Analysen (ArtemiS Suite) Lautheit, Schärfe, Rauigkeit, Schwankungsstärke, Tonhaltigkeit, 2.1 Sound-Design Ordnungs- und Frequenzfilter 2.2 Erweiterte Analysen Erweiterung Psychoakustik, Modulationsanalysen 3. Hörvergleiche: (SQuare) Group-Listening 12

10 Labor für Psychoakustik bei ebm-papst Einsatz des Labors im Entwicklungsprozess bei ebm-papst oder in Zusammenarbeit mit Kunden Abspielen und Bewertung von aufgezeichneten Geräuschsignalen Direkte Bewertung von unterschiedlichen Geräuschsignalen Manipulation und Bewertung von Geräuschsignalen Systematische Hörvergleiche innerhalb einer Gruppe von Testpersonen 13

11 Systematische Hörvergleiche Verwendung von unterschiedlichen Attributen (hier: 10) zur Beschreibung unterschiedlicher Aspekte eines Geräuschsignals Für jedes Attribut kann die Testperson zwischen 7 Bewertungsstufen wählen Erste Tests wurden bei ebm-papst durchgeführt (Anzahl an Testpersonen: 25) 16 Quelle: HEAD acoustics

12 17 Systematische Hörvergleiche

13 Psychoakustische Parameter Lautheit: Schärfe: Rauigkeit: Subjektiv wahrgenommene Lautstärke von Schallquellen (Einheit: sone) Verhältnis zwischen hohen und tiefen Frequenzen (Einheit: acum) Zeitliche Struktur des Geräuschsignals bei höheren Frequenzen (Einheit: asper) Amplitudenmodulation ab 25 Hz auf linearer Skala abgebildet Schwankungsstärke: Zeitliche Struktur des Geräuschsignals bei niedrigen Frequenzen (Einheit: vacil) Amplitudenmodulationen bis 25 Hz auf linearer Skala abgebildet Referenzsignal: 1 khz, 60 db(spl), m = 1, fmod = 4 Hz Tonhaltigkeit: tonhaltig, wenn einzelne Töne wahrnehmbar sind (Einheit: tu) Ausblick: Psychoakustische Parameter (oder deren Kombinationen) werden zunehmend Verwendung finden, um Geräusche zu beschreiben. 18

14 Zusammenfassung Frequenzspektrum und Gesamtpegel beschreiben das Ventilatorgeräusch nur unvollständig Daher wurde bei ebm-papst ein Labor zur psychoakustischen Bewertung von Ventilatorgeräuschen aufgebaut. Dieses bietet Möglichkeiten zur - Absielen von Geräuschsignalen und subjektiver Vergleich - Manipulation von Geräuschsignalen und deren Bewertung - Systematische Hörvergleiche Psychoakustische Parameter werden zukünftig immer mehr an Bedeutung gewinnen! 20

15 Vielen Dank

16 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Bachmühle 2 D Mulfingen Phone Fax ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG Hermann-Papst-Straße 1 D St. Georgen Phone Fax ebm-papst Landshut GmbH Hofmark-Aich-Straße 25 D Landshut Phone Fax

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