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A-Bewertungsfilter

 

Atmos_kk
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 09:04     Titel:
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Hab da gerade was gefunden zum ganz allg. Ablauf der Bewertung:

Die Frequenzbewertung kann im Zeitbereich vor einer Analyse durchgeführt werden oder auch im Zusammenhang mit einer Analyse (z.B. 1/n-Oktavanalyse, bei der FFT-Analyse oder bei der Pegelanalyse). Bei FFT-basierten Analysen wird die Frequenzbewertung im Frequenzbereich durchgeführt, während die Bewertung für nicht FFT-basierte Analysenim Zeitbereich durchgeführt wird.

Hab ich bei Head accoustic gefunden. Ist natürlich auf deren Produkte bezogen (Artemis). Die Möglichkeiten hat man da!

Greetz
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 09:24     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Ok...aber da fehlt nun immer noch eine A-Gewichtsfunktion für den Zeitbereich. Das Filter aus dem Link geht nur für den Frequenzbereich.

Kannst du hier nicht mal einen Datensatz als .mat-File anhängen, so dass ich dein Skript auch ausführen kann. Falls das nicht geht, ändere diese Dinge in deinem Skript und zeige mir mal diese Figure.


Code:


% das hast du schon...
 T11=diff(t11(2:1)); % t2 - t1 ansonsten ist diff minus
 fs11=1/T11;
 N11=length(x11);

 fn = 0.5 * fs11; % Nyquistfreq. = halbe Abtastfreq.
 df = fs11/N11; % Schrittweite/Auflösung des FFT Spektrums

 f11 = 0:df:fn; % Freq.vektor 0...fn

% H11 = fft(...);
H11_pos0 = abs(H11(1:(N11/2)+1)); % Amplitudenspektrum von 0...+fn
% richtige Skalierung des Betragsspektrums
H11 = [H11_pos0(1)/N11 H11_pos0(2:(N11/2))/(N11/2) H11_pos0((N11/2)+1)/N11];

Ra = ....

H11A = H11 * Ra;

figure(b);
     subplot(2,1,2);
         stem(f11,H11,'b');
         ylabel('Schalldruckpegel [Pa] in dB')
         xlabel('Frequenz [Hz]'); title('Amplitudenspektrum Schalldruckpegel');
         grid on;
         
     subplot(2,1,1);
         stem(f11,H11A,'b');
         ylabel('Schalldruckpegel [Pa] in dB-A')
         xlabel('Frequenz [Hz]'); title('A-Bewertung');
         grid on;
 
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Atmos_kk
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 10:17     Titel:
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Das Problem ist ja auch, dass man keine Formel für die Frequenzbewertung im Zeitbereich findet.

Ich lad die Daten gleich mal hoch. Kann noch ne Stunde oder so dauern.
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Atmos_kk
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 10:38     Titel:
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Ich kann keine mat file anhängen aber hab nochmal den Code angehängt.
Da stimmt aber was nicht mit dem H11_pos01!

Was soll ich wegen der mat machen?

Umfangreicher_Test_A_Bewertung_DSP.m
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 10:51     Titel:
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Als .rar oder zip packen...dann kannst du es hier anhängen Wink
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Atmos_kk
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 10:54     Titel:
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funktioniert

A_Bewertung.zip
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 11:43     Titel:
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Jetzt gehts...

1. Fehler in der Formel Wink
2. Logarithm. Darstellung der x-Achse

Die Signale werden aber immer noch gedämpft, da die Gewichtsfunktion Ra erst ab 1000 Hz (= 10^3 ) größer 0 dB wird. Dein Signal liegt im Bereich 1...100 Hz

Umfangreicher_Test_A_Bewertung_DSP.m
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     Beitrag Verfasst am: 22.07.2011, 13:31     Titel:
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Die Rücktransformation der A-Bewertung geht doch. Da habe ich gestern einfach zu kompliziert gedacht. Die Phase des Signals bleibt unverändert, nur der Betrag ändert sich. Somit kommt man auch wieder in den Zeitbereich, wenn man das Amplitudenspektrum von A-Bewertung und die Phase des original Signals verwendet.

Umfangreicher_Test_A_Bewertung_DSP.m
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ifft() hinzugefügt

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     Beitrag Verfasst am: 25.07.2011, 07:10     Titel:
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Sorry, dass ich mich erst jetzt melde aber übers WE fahre ich immer nach Hause und lasse die Arbeit Arbeit sein.

Also ersteinmal:

Genial.

Das funktioniert ja sogar ohne dass das Sugnal völlig verschwindet wie bei mir. Bin da noch nicht ganz durchgestiegen aber das kommt im Laufe des Tages!

Hab da aber noch eine allgemeine Frage:

Wieso muss die Frequenz logarithmisch aufgetragen werden? Hab da ein paar Bilder bei Google gesehen, da ist das nicht gemacht worden. Sagen wir es mal so, ich hab das schonmal gelesen, dass das gemacht wird aber eine ganz konkrete Aussage darüber oder eine Struktur in Anleitungen im Web hab ich dafür nicht gefunden. Hast du da eventuell einen Verweis wo ich sowas nochmal nachlesen kann? Wie schon gesagt ich bin gerade erst dabei mich in das Thema einzuarbeiten!

Greetz
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     Beitrag Verfasst am: 25.07.2011, 10:00     Titel:
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Die x-Achse muss nicht logarithmisch aufgetragen werden. Es macht in deinem Fall aber Sinn, da dadurch der größe Frequenzbereich (bis fn ca. 8200 Hz) besser dargestellt werden kann. Bei der linearen Einteilung siehst du eben den unteren Bereich fast gar nicht. Wenn du den interessanten Bereich 0...100 Hz aber mal vergrößerst (bei lin. Einteilung), wirst du das gleiche Spektrum wie mit log. Einteilung sehen.

In der Regelungstechnik verwendet man die log. Darstellung auch noch, da man dort das Übertragungsverhalten eines Gliedes gern innerhalb einer Dekade (z.B. 10...100 Hz) angibt. Ein PT1 (= Tiefpass 1. Ordnung) hat nach der Kreisfrequenz z.B. eine Dämpfung von -20dB pro Dekade.
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Atmos_kk
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     Beitrag Verfasst am: 26.07.2011, 09:32     Titel:
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Hab nochmal etwas geforscht und bin bei Wiki auf einen Artikel gestoßen mit einer anderen Übertragungsfunktion. Kannst du dir da irgendetwas drunter vorstellen?

http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzbewertung

Ist die eventuell direkt für den Zeitbereich geeignet oder was wollen die einem mit der s-Ebene sagen?

Ich hab die ganzen bisherigen Ergebnisse mit unserer Software für Analysen verglichen und musste leider feststellen, dass dort erhebliche Abweichungen bestehen. Daher ist der Wikiartikel meine letzte Hoffnung!

Greetz
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     Beitrag Verfasst am: 26.07.2011, 13:54     Titel:
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Mir ist da ein Fehler in der Formel unterlaufen. Ich habe beim Bruchstrich den Punkt weggelassen, wo du ihn vorher noch hattest Embarassed
Dadurch bestand das Ra Filter nur aus einem Wert, anstatt für den kompletten Freq.-bereich. Es gab aber noch einen Fehler, weshalb auch dein Signal nach der Filterung fast verschwand. Man muss die 2.00 dB die hier
angeben sind...

http://www.sengpielaudio.com/BerechnungDerBewertungsfilter.pdf

auf das Ra-Filter addieren. Ich habe dir den Wert gleich umgerechnet. Die Darstellung der Y-Achse im Frequenzbereich habe ich nun in dB umgewandelt (also ebenfalls logarithmisch). Dann sieht man den Unterschied etwas besser. Du kannst aber auch zur vorherigen Darstellung zurückkehren....einfach entsprechend anders Auskommentieren Wink. Nun sollte es hoffentlich stimmen.

Als nächstes habe ich dir in der Datei Vgl_A_filter.m die beiden Filter von Wiki und der oben genannten Quelle verglichen (auch wieder in dB). Dadurch ist mit erst der 2.00 dB Fehler aufgefallen. Das Betragsspektrum ist bei Beiden identisch. Allerings sieht man nun, dass das Filter keinenfalls ein Nullphasenfilter ist. Deshalb müsste man diese Phase für die Rücktransformation in den Zeitbereich mit verwenden. Sollte also dein Zeitsignal immer noch nicht stimmen, müsste man das noch einbauen.

Im Übrigen hat auch der s-Bereich oder Bild- bzw. Laplacebereich nichts mit dem Zeitbereich zu tun. Um vom Zeit- in den Frequenzbereich zu gelangen, nutzt man die Fouriertransformation. Um vom Zeit- in den Bildbereich zu gelangen, muss man eine Laplacetransformation durchführen. Den Laplacebereich nutzt man vor allem in der Regelungstechnik um nicht mit complexen Ausdrücken rechnen zu müssen.

Gruß DSP

Vgl_A_Filter.m
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     Beitrag Verfasst am: 26.07.2011, 14:10     Titel:
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Das Aufaddieren der 2 dB zu Ra scheint wohl doch falsch zu sein. Nach der A-Bewertung ist die Signalleistung höher als vorher...oder stimmt das so? Bin verwirrt Question Beim Vgl. der beiden Filtervarianten sind sie ja identisch.

Edit: Das kann ja aber nicht passen, da das Filter ja im Bereich 1-100 Hz dämpft. Somit ist das addieren an der Stelle falsch. Muss ich nochmal krübeln...
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 26.07.2011, 15:26     Titel:
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Ich habe mal jetzt noch das A-Bewertungsfilter aus dem s-Bereich eingebaut. Das Signal wird nach wie vor sehr stark gedämpft, da das Filter eben im Bereich 1-100 Hz dieses Verhalten ausweist. Die Phase des Filters habe ich jetzt noch für die Rücktransformation in den Zeitbereich eingebaut. Für mich ist das Ergebnis nachvollziehbar.

Wenn das nicht mit der Software deines Arbeitgebers übereinstimmt, solltest du dir mal die Frequenzantwort ihres Filters darstellen und mit diesen Beiden hier vergleichen. Beide unabhängige Quellen liefern ein identisches Frequenzspektrum. Also scheint das wohl zu stimmen Wink Wo man nun die 2 dB noch für die Rücktransformation addieren müsste, weiß ich allerdings nicht. Ich habe sie jetzt einfach auf das Betragsspektrum in dB aufaddiert.

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Atmos_kk
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     Beitrag Verfasst am: 27.07.2011, 07:53     Titel:
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Ja moin,

das doch mal interessant. Ich denke eine Mischung aus deiner und meiner Berechnung ergibt schlussendlich das Ergebnis.

Ich werde mal im Laufe des Tages alles zusammenwürfeln, etwas erweitern zur Dokumentation und es dann nochmal posten. Dann glaube ich fast, dass es korrekt ist.

Vielen Dank für deinen Einsatz ohne dich wäre ich wohl aufgeschmissen gewesen!!!

Greetz
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