Discussion:
Schalldruck aus wav-file extrahieren?
(zu alt für eine Antwort)
Frank Rommel
2011-11-08 09:12:26 UTC
Permalink
Aus einer wav muß ich den Schalldruck [db(A)] über der Zeit
extrahieren, um den Mittelwert über 5 s zu bestimmen. Dies muß ich
automatisieren können, um es auf ca. 2000 Soundfiles anwenden zu
können.
Als Software stehen mir DIAdem und LabVIEW sowie MatLab zur Verfügung.
Eine andere Freeware wäre aber auch kein Problem
Hat jemand eine Idee dazu?
Gruß Frank
Bernd Mayer
2011-11-08 12:46:10 UTC
Permalink
Post by Frank Rommel
Aus einer wav muß ich den Schalldruck [db(A)] über der Zeit
extrahieren, um den Mittelwert über 5 s zu bestimmen. Dies muß ich
automatisieren können, um es auf ca. 2000 Soundfiles anwenden zu
können.
Als Software stehen mir DIAdem und LabVIEW sowie MatLab zur Verfügung.
Eine andere Freeware wäre aber auch kein Problem
Hat jemand eine Idee dazu?
Gruß Frank
Hallo,

AFAIK ist das unmöglich weil dabei zuviele unbekannte Parameter eine
Rolle spielen.

Bei der Aufnahme spielt die Entfernung zum Mikrofon eine Rolle sowie
dessen Empfindlichkeit und dann auch auch die Einstellungen des
Vorverstärkers (Auspegelung).


Bernd Mayer
Michael Landenberger
2011-11-08 13:37:36 UTC
Permalink
Post by Bernd Mayer
AFAIK ist das unmöglich weil dabei zuviele unbekannte Parameter eine
Rolle spielen.
Bei der Aufnahme spielt die Entfernung zum Mikrofon eine Rolle sowie
dessen Empfindlichkeit und dann auch auch die Einstellungen des
Vorverstärkers (Auspegelung).
Ich gehe davon aus, dass der Referenzpegel (also der Schallpegel, bei dem
Maximalamplituden in die Datei geschrieben werden) bekannt ist. Wenn ja,
lässt sich auch der Pegel von geringer ausgesteuerten Passagen berechnen.
Allerdings ist mir kein Programm bekannt, das so etwas automatisiert
erledigt, und dann auch noch als Batch-Job für tausende von Dateien.

Gruß

Michael
Jakob Krieger
2011-11-08 13:53:30 UTC
Permalink
Post by Michael Landenberger
Post by Bernd Mayer
Bei der Aufnahme spielt die Entfernung zum Mikrofon eine Rolle sowie
dessen Empfindlichkeit und dann auch auch die Einstellungen des
Vorverstärkers (Auspegelung).
Ich gehe davon aus, dass der Referenzpegel (also der Schallpegel, bei dem
Maximalamplituden in die Datei geschrieben werden) bekannt ist. ...
Aufnahmegeräte steuern oft automatisch aus, d.h.
sie regeln die Empfindlichkeit bei leisen Passagen
nach oben und umgekehrt.

Wenn man wirklich Messreihen erhalten will
(z.B. wie laut eine benachbarte Straße tags/nachts
ist), braucht man schon ein Messgerät mit Speicher,

z.B. hier (soll keine Werbung sein, nur ein Beispiel)

<http://www.conrad.de/ce/de/product/100032/VOLTCRAFT-DL-160S-SCHALLP-DATENLOGGER/0508010&ref=list>


jk
--
no sig
Michael Landenberger
2011-11-08 14:47:10 UTC
Permalink
Post by Jakob Krieger
Aufnahmegeräte steuern oft automatisch aus
Manche ja. Andere, speziell solche für den professionellen Einsatz, tun das
nicht bzw. die Funktion lässt sich abschalten.

Wir wissen nicht, was der OP für eine Messanordnung benutzt hat. In so einem
Fall unterstelle ich einfach mal, dass er weiß, was er tut, d. h. er hat mit
entsprechend kalibrierten Mikrofonen und Aufnahmegeräten gearbeitet.
Post by Jakob Krieger
z.B. hier (soll keine Werbung sein, nur ein Beispiel)
<http://www.conrad.de/ce/de/product/100032/VOLTCRAFT-DL-160S-SCHALLP-DATENLOGGER/0508010&ref=list>
Weia. Ich würde eher auf sowas tippen:
<http://www.bruelkjaer.de/Products/~/media/Germany/Produkte/SPM/Was%20ist%20ein%20Schallpegelmesser_22Mai2011.ashx>

Gruß

Michael
Jakob Krieger
2011-11-08 15:23:50 UTC
Permalink
Post by Michael Landenberger
Post by Jakob Krieger
Aufnahmegeräte steuern oft automatisch aus
Manche ja. Andere, speziell solche für den professionellen Einsatz, tun das
nicht bzw. die Funktion lässt sich abschalten.
Stimmt. Alle, die nicht explizit ausgesteuert werden
müssen, machen das, was im obigen Satz "oft" bedeutet.


Der OP hat ja weder gesagt, woher er die Quelle hat,
ob er sie bereits hat noch was er damit vor hat.
Post by Michael Landenberger
Wir wissen nicht, was der OP für eine Messanordnung benutzt hat. In so einem
Fall unterstelle ich einfach mal, dass er weiß, was er tut, d. h. er hat mit
entsprechend kalibrierten Mikrofonen und Aufnahmegeräten gearbeitet.
Ich nicht, sonst hätte er wohl 2-3 Angaben mehr gemacht.
Post by Michael Landenberger
Post by Jakob Krieger
z.B. hier (soll keine Werbung sein, nur ein Beispiel)
<http://www.conrad.de/ce/de/product/100032/VOLTCRAFT-DL-160S-SCHALLP-DATENLOGGER/0508010&ref=list>
<http://www.bruelkjaer.de/Products/~/media/Germany/Produkte/SPM/Was%20ist%20ein%20Schallpegelmesser_22Mai2011.ashx>
Preise, Ausstattung und Genauigkeit unterscheiden
sich natürlich erheblich.

Wenn jemand als Amateur/Laie nachvollziehbare Belege
z.B. für Lärmbelastung bringen will, reicht das für
100 Euro aus, um zu entscheiden, ob man eine Expertise
braucht (die kostet dann viel mehr, unabhängig vom
verwendeten Messinstrument).

Ich gehe davon aus, dass auch ein solches Messgerät
bessere Werte liefert als die Auswertung einer
'.wav'-Datei mit unklarem Ursprung.


*** vielleicht mag der OP mal sagen, was er damit vorhat?


jk
--
no sig
Bernd Mayer
2011-11-08 15:53:27 UTC
Permalink
Post by Michael Landenberger
Post by Bernd Mayer
AFAIK ist das unmöglich weil dabei zuviele unbekannte Parameter eine
Rolle spielen.
Bei der Aufnahme spielt die Entfernung zum Mikrofon eine Rolle sowie
dessen Empfindlichkeit und dann auch auch die Einstellungen des
Vorverstärkers (Auspegelung).
Ich gehe davon aus, dass der Referenzpegel (also der Schallpegel, bei
dem Maximalamplituden in die Datei geschrieben werden) bekannt ist. Wenn
ja, lässt sich auch der Pegel von geringer ausgesteuerten Passagen
berechnen. Allerdings ist mir kein Programm bekannt, das so etwas
automatisiert erledigt, und dann auch noch als Batch-Job für tausende
von Dateien.
Hallo,

als Programme fallen mir dazu ein:

sox, tauglich für batchjobs: http://sox.sourceforge.net/

ansonsten zur Analyse noch baudline: http://www.baudline.com/
Oder auch MATAA: http://www.audioroot.net/index.html?analysis/mataa.html


Bernd Mayer
Frank Rommel
2011-11-09 07:54:02 UTC
Permalink
On Tue, 08 Nov 2011 16:53:27 +0100, Bernd Mayer
Post by Bernd Mayer
Post by Michael Landenberger
Post by Bernd Mayer
AFAIK ist das unmöglich weil dabei zuviele unbekannte Parameter eine
Rolle spielen.
Bei der Aufnahme spielt die Entfernung zum Mikrofon eine Rolle sowie
dessen Empfindlichkeit und dann auch auch die Einstellungen des
Vorverstärkers (Auspegelung).
Ich gehe davon aus, dass der Referenzpegel (also der Schallpegel, bei
dem Maximalamplituden in die Datei geschrieben werden) bekannt ist. Wenn
ja, lässt sich auch der Pegel von geringer ausgesteuerten Passagen
berechnen. Allerdings ist mir kein Programm bekannt, das so etwas
automatisiert erledigt, und dann auch noch als Batch-Job für tausende
von Dateien.
Hallo,
sox, tauglich für batchjobs: http://sox.sourceforge.net/
ansonsten zur Analyse noch baudline: http://www.baudline.com/
Oder auch MATAA: http://www.audioroot.net/index.html?analysis/mataa.html
Bernd Mayer
Danke für Eure Antworten. Ich werde wohl einen Schallpegelmesser
anschaffen müssen. Es geht um das analysieren von Quietschgeräuschen
zwischen 20 und 20000 Hz an einem Prüfstand. Um Sound_max brauche ich
einen Average.
Gruß Frank
Marcel Müller
2011-11-09 09:14:48 UTC
Permalink
Post by Frank Rommel
Danke für Eure Antworten. Ich werde wohl einen Schallpegelmesser
anschaffen müssen.
Ohne Zweifel die sauberste Lösung.

Falls man die Chance zur einmaligen Kalibrierung hat, reicht für
einfachere Zwecke allerdings auch ein Messmikrofon. Wenn man es als
einzelne Elektret-Kapsel kauft, sind die Dinger erstaunlich billig
(wenige Euro). Die kleinen Kapseln haben lose, nur am Kabel betrieben
zudem den Vorteil, dass man damit das Schallfeld praktisch nicht
beeinflusst. Jede wuchtigere Konstruktion macht primär erst mal die
guten Daten kaputt.
Post by Frank Rommel
Es geht um das analysieren von Quietschgeräuschen
zwischen 20 und 20000 Hz an einem Prüfstand.
Quietschen würde ich es bei 20Hz eher nicht mehr nennen. ;-)


Marcel
Gernot Zander
2011-11-09 14:16:41 UTC
Permalink
Hi,
Post by Frank Rommel
anschaffen müssen. Es geht um das analysieren von Quietschgeräuschen
zwischen 20 und 20000 Hz an einem Prüfstand. Um Sound_max brauche ich
einen Average.
Wusste gar nicht, das Quietsche-Entchen so aufwändig analysiert
werden:-)

mfg.
Gernot
--
<***@gmx.de> (Gernot Zander) *Keine Mailkopien bitte!*
Die Leber wächst an ihren Aufgaben. (Till Walther)
Norbert Hahn
2011-11-09 16:38:22 UTC
Permalink
Post by Gernot Zander
Hi,
Post by Frank Rommel
anschaffen müssen. Es geht um das analysieren von Quietschgeräuschen
zwischen 20 und 20000 Hz an einem Prüfstand. Um Sound_max brauche ich
einen Average.
Wusste gar nicht, das Quietsche-Entchen so aufwändig analysiert
werden:-)
Quietsche-Entchen, deren tiefster Ton 20 Hz ist?

Norbert
Rainer Latka
2011-11-09 17:33:32 UTC
Permalink
Post by Norbert Hahn
Post by Gernot Zander
Hi,
Post by Frank Rommel
anschaffen müssen. Es geht um das analysieren von Quietschgeräuschen
zwischen 20 und 20000 Hz an einem Prüfstand. Um Sound_max brauche ich
einen Average.
Wusste gar nicht, das Quietsche-Entchen so aufwändig analysiert
werden:-)
Quietsche-Entchen, deren tiefster Ton 20 Hz ist?
Klar, nach dem Stimmbruch.
Michael Landenberger
2011-11-09 18:58:51 UTC
Permalink
Post by Norbert Hahn
Quietsche-Entchen, deren tiefster Ton 20 Hz ist?
Vielleicht sowas:
<http://earthoceanskyredux.wordpress.com/2011/02/05/rubber-ducky-update/>

;-)

Gruß

Michael
Manfred Schmitt
2011-11-10 05:20:02 UTC
Permalink
Post by Norbert Hahn
Post by Gernot Zander
Post by Frank Rommel
anschaffen müssen. Es geht um das analysieren von Quietschgeräuschen
zwischen 20 und 20000 Hz an einem Prüfstand. Um Sound_max brauche ich
einen Average.
Wusste gar nicht, das Quietsche-Entchen so aufwändig analysiert
werden:-)
Quietsche-Entchen, deren tiefster Ton 20 Hz ist?
Hm, gab es in der Sesamstrasse oder bei den Muppets nicht ein Monster
mit einem Quietsche-Entchen das ein ziemlich gruseliges, recht tiefes,
Geraeusch gemacht hat?
Vielleicht war es auch gar kein Entchen sondern eine Monster-Puppe?
Wer weiss es?
Ist ja total unwichtig aber ich google/youtube mir gerade 'nen Wolf
und finde es nicht, Hilfe!!! ;-)

Und wech,
Manne
Marcel Müller
2011-11-09 09:08:17 UTC
Permalink
Hallo,

fup -> d.c.audio
Post by Frank Rommel
Aus einer wav muß ich den Schalldruck [db(A)] über der Zeit
extrahieren, um den Mittelwert über 5 s zu bestimmen. Dies muß ich
automatisieren können, um es auf ca. 2000 Soundfiles anwenden zu
können.
Ist das Aufnahme-Equipment komplett kalibriert? Wenn nein, dann fange
gleich mal damit an.

Ohne Kalibrierung kannst Du nur relative Lautstärkepegel aus Soundfiles
ermitteln. Wenn du absolute Pegel haben willst, ist jede investierte
Minute sonst Zeitverschwendung.

Falls bei der Aufnahme ein Kompressor im Spiel war, bei
Mikrofonaufnahmen nicht unüblich, kannst Du gleich nach hause gehen. Die
Daten sind dann diesbezüglich komplett wertlos.

dB(A) ist eine bewertete Lautheit. Die entsprechenden Polynome sind aber
kein Geheimnis und lassen sich leicht in Software abbilden.
Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/A-Bewertung

Wenn allerdings die Aufnahmen nicht mit einem Messmikrofon durchgeführt
wurden, zu erkennen an Angaben wie z.B. 50-16kHz ±0,5dB, muss man
zusätzlich noch die Übertragungsfunktion des Aufnahmeequipments
kompensieren. Kurzum, die oben genannte Kalibrierung muss dann
frequenzabhängig erfolgen.
Post by Frank Rommel
Als Software stehen mir DIAdem und LabVIEW sowie MatLab zur Verfügung.
Technisch hinreichend, allerdings dürften die Laufzeiten bei größeren
Files unentspannt ausfallen.

Möglicherweise wirfst Du auch mal einen Blick auf den Sourcecode von
mp3gain, das macht nämlich im Prinzip das gleiche, nur mit einer anderen
Bewertungskurve (der von Replaygain). Es gibt wohl auch Versionen von
dem Code im Netz für WAV-Dateien. Eine uralte davon habe ich irgendwann
mal selbst verbrochen.


Marcel
Lothar Schmidt
2011-11-10 12:14:59 UTC
Permalink
Post by Marcel Müller
Post by Frank Rommel
Als Software stehen mir DIAdem und LabVIEW sowie MatLab zur Verfügung.
Technisch hinreichend, allerdings dürften die Laufzeiten bei größeren
Files unentspannt ausfallen.
Achwas. Matlab macht WAV-import und anschließendes A-Filtern und
einfache Effektivwertberechnungen auch bei tausenden Dateien im
Handumdrehen - oder mal Butter bei die Fische: mein Notebook hat eben
mal testhalber 100 Dateien a 2.5 MB gelesen, A-gefiltert und den RMS
gerechnet. Alles zusammen hat's 12.2s gedauert.
Hängt ein bisschen davon ab, wie groß die Datensätze sind: sehr kurze
sind etwas langsamer, weil die vielen fopen/fclose Zeit brauchen und
sehr lange Aufzeichnungen sind etwas langsamer bzw nur noch blockweise
zu verarbeiten, weil der Arbeitsspeicher irgendwann in die Knie geht.
Schnipsel um 1 MB gehen sehr flott! (2000 Dateien von 1 MB Größe sollten
in wenigen Minuten durchgerechnet sein)
Post by Marcel Müller
Möglicherweise wirfst Du auch mal einen Blick auf den Sourcecode von
mp3gain, das macht nämlich im Prinzip das gleiche, nur mit einer anderen
Bewertungskurve (der von Replaygain). Es gibt wohl auch Versionen von
dem Code im Netz für WAV-Dateien. Eine uralte davon habe ich irgendwann
mal selbst verbrochen.
Marcel
Wenn Du den A-Filter abbilden willst, nimmst Du besser etwas
bekanntes... also entweder einen nachvollziehbaren Filter, der bei
Labview beiliegen sollte, oder einen per Polynom handgestrickten in
Matlab (im Fileecxchange liegt auch ein Paket "adsgn" das glaubwürdig
funktioniert).
Da weiß man dann was man tut.

Den ganzen Aufwand kann man freilich knicken, wenn man keine auf ein
Normal rückführbare Messdaten hat. Dazu muss man die Messkette relativ
gut kennen und am Besten hat man noch einen Kalibrator, mit dem man die
Werte verifiziert, die man der Spezifikation von Mikrofon, Verstärker
und Rekorder (bzw. Wandler und Software) entnimmt, oder mit dem man eine
"Werkskalibrierung" durchführen kann (vorausgesetzt der Kalibrator ist
kalibriert).

Einem Schallpegelmesser von Conrad und Konsorten würde ich zunächst
misstrauen, weil dort weder die Eigenschaften der Mikrofonkapsel
hinreichend bekannt ist, noch die Qualität des A-Filters, noch, wie die
den Pegel berechnen - da gibt's sowohl echte RMS Rechner, als auch
sogenannte Detektoren, die eine "Abklingzeit" haben weil sie
integrieren. Ob das analoge Mikrophonsignal in unbekannter Qualität
A/D-gewandelt und dann verrechnet wird, oder in unbekannter Qualität ein
analoger Effektivwert gebildet wird, der A/D-gewandelt zur Anzeige
kommt, ist eigentlich auch egal weil man zwar die Azeige hat, aber nicht
weiß, was genau angezeigt wird...

Quietschen im Prüfstand klingt nach professionellem Anspruch und da
braucht man mit Geräten eigentlich garnicht anfangen, für die man keinen
Kalibrierschein bekommt.

Wenn nur ein Teil des Spektrums interessiert, frage ich mich übrigens,
weshalb dann ein RMS (egal ob linear oder A-bewertet) als Kennwert dient.
Da macht man doch eine Frequenzanalyse und schaut sich mal an, in
welchem Frequenzbereich das passiert, was graue Haare verursacht...
Qualitativ kommt man oft mit einem Spektrogramm weiter. Quantitativ wie
beschrieben: kalibriertes Messzeug nehmen und am Besten einen
problemangepassten Algorithmus. Dieses ganze etablierte
DIN-Standard-Zeug wie A-Pegel oder auch Terzpegel sind zwar oft
"richtig" gerechnet (man sehe sich aber mal die DIN für Terzepegel an
und welchen Spielraum dort die Terzfilter haben!), geben aber in den
seltensten Fällen einen repräsentativen Wert für das was man gemessen
hat. (Pegel und Terzen sind optimal geeignet für stochastische Signale
wie gefärbtes Rauschen - weniger für Signale mit tonalen Anteilen)

oje, vergessen mich einzubremsen... sorry
Lothar
Frank Rommel
2011-11-15 11:59:25 UTC
Permalink
Post by Lothar Schmidt
Post by Marcel Müller
Post by Frank Rommel
Als Software stehen mir DIAdem und LabVIEW sowie MatLab zur Verfügung.
Technisch hinreichend, allerdings dürften die Laufzeiten bei größeren
Files unentspannt ausfallen.
Achwas. Matlab macht WAV-import und anschließendes A-Filtern und
einfache Effektivwertberechnungen auch bei tausenden Dateien im
Handumdrehen - oder mal Butter bei die Fische: mein Notebook hat eben
mal testhalber 100 Dateien a 2.5 MB gelesen, A-gefiltert und den RMS
gerechnet. Alles zusammen hat's 12.2s gedauert.
Hängt ein bisschen davon ab, wie groß die Datensätze sind: sehr kurze
sind etwas langsamer, weil die vielen fopen/fclose Zeit brauchen und
sehr lange Aufzeichnungen sind etwas langsamer bzw nur noch blockweise
zu verarbeiten, weil der Arbeitsspeicher irgendwann in die Knie geht.
Schnipsel um 1 MB gehen sehr flott! (2000 Dateien von 1 MB Größe sollten
in wenigen Minuten durchgerechnet sein)
Post by Marcel Müller
Möglicherweise wirfst Du auch mal einen Blick auf den Sourcecode von
mp3gain, das macht nämlich im Prinzip das gleiche, nur mit einer anderen
Bewertungskurve (der von Replaygain). Es gibt wohl auch Versionen von
dem Code im Netz für WAV-Dateien. Eine uralte davon habe ich irgendwann
mal selbst verbrochen.
Marcel
Wenn Du den A-Filter abbilden willst, nimmst Du besser etwas
bekanntes... also entweder einen nachvollziehbaren Filter, der bei
Labview beiliegen sollte, oder einen per Polynom handgestrickten in
Matlab (im Fileecxchange liegt auch ein Paket "adsgn" das glaubwürdig
funktioniert).
Da weiß man dann was man tut.
Den ganzen Aufwand kann man freilich knicken, wenn man keine auf ein
Normal rückführbare Messdaten hat. Dazu muss man die Messkette relativ
gut kennen und am Besten hat man noch einen Kalibrator, mit dem man die
Werte verifiziert, die man der Spezifikation von Mikrofon, Verstärker
und Rekorder (bzw. Wandler und Software) entnimmt, oder mit dem man eine
"Werkskalibrierung" durchführen kann (vorausgesetzt der Kalibrator ist
kalibriert).
Einem Schallpegelmesser von Conrad und Konsorten würde ich zunächst
misstrauen, weil dort weder die Eigenschaften der Mikrofonkapsel
hinreichend bekannt ist, noch die Qualität des A-Filters, noch, wie die
den Pegel berechnen - da gibt's sowohl echte RMS Rechner, als auch
sogenannte Detektoren, die eine "Abklingzeit" haben weil sie
integrieren. Ob das analoge Mikrophonsignal in unbekannter Qualität
A/D-gewandelt und dann verrechnet wird, oder in unbekannter Qualität ein
analoger Effektivwert gebildet wird, der A/D-gewandelt zur Anzeige
kommt, ist eigentlich auch egal weil man zwar die Azeige hat, aber nicht
weiß, was genau angezeigt wird...
Quietschen im Prüfstand klingt nach professionellem Anspruch und da
braucht man mit Geräten eigentlich garnicht anfangen, für die man keinen
Kalibrierschein bekommt.
Wenn nur ein Teil des Spektrums interessiert, frage ich mich übrigens,
weshalb dann ein RMS (egal ob linear oder A-bewertet) als Kennwert dient.
Da macht man doch eine Frequenzanalyse und schaut sich mal an, in
welchem Frequenzbereich das passiert, was graue Haare verursacht...
Qualitativ kommt man oft mit einem Spektrogramm weiter. Quantitativ wie
beschrieben: kalibriertes Messzeug nehmen und am Besten einen
problemangepassten Algorithmus. Dieses ganze etablierte
DIN-Standard-Zeug wie A-Pegel oder auch Terzpegel sind zwar oft
"richtig" gerechnet (man sehe sich aber mal die DIN für Terzepegel an
und welchen Spielraum dort die Terzfilter haben!), geben aber in den
seltensten Fällen einen repräsentativen Wert für das was man gemessen
hat. (Pegel und Terzen sind optimal geeignet für stochastische Signale
wie gefärbtes Rauschen - weniger für Signale mit tonalen Anteilen)
oje, vergessen mich einzubremsen... sorry
Lothar
So, daß Gerät wird um die 3T€ kosten und gibt mir u.a. den SPL als
Gleichspannung aus, so daß ich sie gleich als Kanal in mein Meßsystem
integrieren kann.
Gruß Frank
Lothar Schmidt
2011-11-16 06:22:23 UTC
Permalink
So, daß Gerät wird um die 3T€ kosten und gibt mir u.a. den SPL als
Gleichspannung aus, so daß ich sie gleich als Kanal in mein Meßsystem
integrieren kann.
Gruß Frank
Und wieviel Anteil vom SPL hat dann das Quietschen?
Oder will das womöglich (außer mir) garkeiner wissen?

Gruß
Lothar

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