Mikrofonkennlinien (Frequenzgang) selber ermitteln

[coolplay]

Hallo Leute,

es wird so viel über Mikrofone diskutiert und manche Werbung kann zudem durchaus eher Zweifel erzeugen. Da wäre es doch schön, wenn man mit einem vertretbaren Aufwand seine Mikros selbst mal durchprüfen könnte.
Selber bin ich in Elektronik und Messtechnik einigermaßen bewandert und ich überlege mir schon seit einiger Zeit wie man Mikrofonkennlinien ermitteln kann ohne gleich die ganz große Wissenschaft daraus zu machen.
Mit klassischem Frequenzgenerator und klassischem Oszilloskop möchte ich aber garnicht erst anfangen. Einen (fast) schalltoten Raum habe ich zur Verfügung.

Mit welcher Technik / Methode / Umgebung / ... würdet ihr die Kennlinie eines Mikrofons am naheliegendsten ermitteln?

 

[chaos.klaus]

Einen (fast) schalltoten Raum habe ich zur Verfügung.

Ok, äh. Wie sieht der Raum denn genau aus? Weil, wenn du nicht zufällig einen echten reflexionsarmen Raum (https://de.wikipedia.org/wiki/Reflexionsarmer_Raum) oder eine wirklich gute Isolationsbox zur Verfügung hast, hast du schlechte Karten.

 

[coolplay]

Wie sieht der Raum denn genau aus?

Der Raum hat ca. 30 m2 und die Decken und Wände sind ausgekleidet mit einem Pyramidenschaum wie dieser: http://www.sonatech.de/Produktuebersicht/BASO-PYRAMIDE/BASO-PYRAMIDE-70.html Der Boden ist leider ein PVC Belag wegen den vielen Transportwagen. Für Vergleichsmessungen Referenzmikro <--> Prüfling könnte das doch ausreichend sein - oder?

 

[Signalschwarz]

Der Boden ist leider ein PVC Belag wegen den vielen Transportwagen. Für Vergleichsmessungen Referenzmikro <--> Prüfling könnte das doch ausreichend sein - oder?

Nein, nicht wirklich.

 

[GuywithBass]

Es gibt das Buch "Mikrofone in Theorie und Praxis von Thomas Görne", welches ein Kapitel über Messtechnik an Mikrofone beinhaltet. Dort wird das Kundt'sche Rohr als Messkammer beschrieben.

Siehe auch

Ohne erhebliche raumakustische Optimierung und sehr viel technischen Aufwand werden echte Kennlinien kaum zu erhalten sein.

IDEE: Aber wenn ein Mikrofon mit bekannter Kennlinie (Normal) gemessen wird und dann der Probant gemessen wird, können die Messwert auf einander bezogen werden. (Messen heist ja nichts anderes als Vergleichen)

So könnte ich mir (nach eine Umrechnung, mit gewissen Fehler) vorstellen einen Eindruck über die Kennlinie zu bekommen.

Ob das genau genug ist die geschöhnten Kennlinien der Hersteller zu entlarfen, ...

 

[Fish]

IDEE: Aber wenn ein Mikrofon mit bekannter Kennlinie (Normal) gemessen wird und dann der Probant gemessen wird, können die Messwert auf einander bezogen werden. (Messen heist ja nichts anderes als Vergleichen)

War auch mein erster Gedanke. Wenn Du den Fehler kennst, dann kannst Du Ihn ganz einfach auch wieder herausrechnen.

Ein Problem sehe ich auch in der Schallquelle. Eigentlich bräuchte man für die Aktion einen Strahler der über den Zu messenden Bereich einen linearen Frequenzgang hat.
Evtl. mit einem hochwertigen Studiomonitor realisierbar?

gruß

Fish

 

[GuywithBass]

Ein Problem sehe ich auch in der Schallquelle. Eigentlich bräuchte man für die Aktion einen Strahler der über den Zu messenden Bereich einen linearen Frequenzgang hat.

Warum

Wenn Du den Fehler kennst, dann kannst Du Ihn ganz einfach auch wieder herausrechnen.

Gleiche Ausgangsbedingung. Ich erhalte eine IST-Kennlinie von einem bekantem Mikrofon. Erkenne das Delta zur Sollkennlinie. Dann nehme ich die IST-Kennlinie vom probanten und korregiere diese gemäß Soll/ist-Verhältniss des bekannten Mikrofons. Sicherlich nicht die reine Lehre aber ich kann sicherlich schon einiges Erkennen. Im den mess räumen Wird dieses auch so gemacht, nur sind dort die Gegebenheiten deutlich idealer. Und mit einem 10 % Fehler kann unser eins doch sicherlich leben.

 

[coolplay]

IDEE: Aber wenn ein Mikrofon mit bekannter Kennlinie (Normal) gemessen wird und dann der Probant gemessen wird, können die Messwert auf einander bezogen werden. (Messen heist ja nichts anderes als Vergleichen)

Dann nehme ich die IST-Kennlinie vom probanten und korregiere diese gemäß Soll/ist-Verhältniss des bekannten Mikrofons. Sicherlich nicht die reine Lehre aber ich kann sicherlich schon einiges Erkennen.

Das ist ja schon mal eine handfeste Herangehensweise, vielen Dank an alle!
Bei der Differenz aus den Kennlinien des Referenzmikro <--> Prüfling sollten Raumeinflüsse und Systemkennlinien dann auch einigermaßen kompensiert werden. Einige Prozent Ungenauigkeit sind angesichts einer einfachen, schnellen Messung durchaus zu verschmerzen.

 

[GuywithBass]

Bei der Differenz aus den Kennlinien des Referenzmikro <--> Prüfling sollten Raumeinflüsse und Systemkennlinien dann auch einigermaßen kompensiert werden. Einige Prozent Ungenauigkeit sind angesichts einer einfachen, schnellen Messung durchaus zu verschmerzen.

Wir freuen uns dann natürlich auch über einen Bericht.

 

[coolplay]

Bericht folgt
Zunächst werde ich das Mess-Setup vorbereiten. Dazu benötige ich noch Software für meinen Ubuntu-Rechner (Schaue mich mal bei Ubuntu-Studio um) und ein Referenz Mikro. Evtl. kann ich das auch ausleihen. Vermutlich wird's aber erst nach dem Urlaub.

 

[chaos.klaus]

Man kann nicht einfach jeden Messfehler durch eine Referenz beheben. Der Nachhall im Raum wird in jedem Falle deine Messung beeinträchtigen. Ein bisschen Noppenschaum dämpft eben nur Höhen und die Mitten klingen weiter schön nach.

Am Ende wird es eine Aktion voller gefährlichem Halbwissen. Andere Leute werden sich auf den Thread mit den Messergebnissen beziehen mit dem Glauben das wäre eine ordentliche Messung und schon haben wir wieder DAS Problem des Internets an der Backe: Fehlende Redaktion.

Erst gestern habe ich ein toll aufgemachtes DIY Video gesehen wo mir jemand strahlend erzählt dass sein $5 Absorber aus einem Handtuch (!) besser wirkt als Akustikschaum und er belegt das mit einer abstrusen Messung ... Im Endeffekt diskutieren 100 Unwissende in den Kommentaren mit 5 Wissenden darüber ob das jetzt so stimmt und kommen zu keinem Ergebnis. 10000 Leute kümmert das nicht, weil die finden es einfach nur geil und glauben es ohne Nachfrage.

Und genau deshalb solltest du keine halbgewalgte Messung machen. Wenn du es machst, mach es richtig. Bau dir eine große Iso-Box, oder frag in der Uni nach ob sie einen reflexionsarmen Raum haben.

 

[GuywithBass]

Man kann nicht einfach jeden Messfehler durch eine Referenz beheben. Der Nachhall im Raum wird in jedem Falle deine Messung beeinträchtigen.

Erstmal Danke für den Enwand. Das die Mess-Methode fehlerbehaftet sein wird, sollte jeden hier klar sein. Durch die Benutzung einer Referenzmessung kann sicherlich nicht jeder Fehler ausreichend rausgerechnet werden, da allein schon die Richtcharakteristik der Referenz und der Probe unterschiedliche sind, werden Raumrefexlionen unterschiedlich stark aufgenommen werden.

Ich finde das Thema aber dennoch hoch spannend, da ich selbst einige Mikrofone habe, von denen ich nur Typ und Impendanz kenne, aber deren Frequenzgang nicht in Erfahrung bringen kann.

Und leider habe ich auch keinen Zugang zu einem Akustilabor bzw. Freiraummessfeld.

Quelle: http://www.visaton.de/bilder/forum/forum06/din-wand.jpg
(Bitte den Zwischenboden aus Stahldrahtnetzwerk beachten)

Es muss eigentlichen jeden einleuchten, das der riesen Aufwand für eine solchen Freifeldmessraum nicht aus versehen gemacht wird. Das Messungen mal eben am "Küchentisch", nie an die Qualitität und Aussagekraft rann kommen können ist glassklar, aber mit der Referenz kann ein guter Teil des Raumes rausgerechnet werden.

 

[The_Dark_Lord]

Ohne mich jetzt allzuviel über Messtechnik bezüglich Mikrofonen auslassen zu wollen:


www.recordinghacks.com

Dort gibt's eine Mic Database mit Frequenzgängen zu nahezu allen Mikrofonen. Nachvollziehbar gemessen.

Man muss Frequenzgänge aber auch interpretieren können sonst ist das nicht zweckdienlich.


Selbst Mikrofone vermessen zu wollen ohne reflexionsfreien oder Hallraum?
Halte ich für eine Schnapsidee.
Freifeld- und Diffusfeldfrequenzgang sind unterschiedliche Dinge, die je nach Einsatzzweck wichtig sind.

Mit Noppenschaumstoff baut man auch keinen reflexionsfreien Raum - da dann noch lieber draußen auf der Wiese testen und das Windrauschen durch mehrere Messungen rausmitteln.

 

[Hotspot]

Für mich ist die Relevanz solcher Messungen fraglich. Ich kann verstehen, dass man so etwas aus reinem Interesse machen möchte. Aus den Ergebnissen würde ich aber keine Entscheidungen ableiten wollen, selbst bei Herstellerangaben i.A. nicht.

 

[The_Dark_Lord]

Für mich ist die Relevanz solcher Messungen fraglich. Ich kann verstehen, dass man so etwas aus reinem Interesse machen möchte. Aus den Ergebnissen würde ich aber keine Entscheidungen ableiten wollen, selbst bei Herstellerangaben i.A. nicht.

Natürlich muss man besonders bei Herstellerangaben vorsichtig sein. Wenn man ein wenig Erfahrung hat im Analysieren solcher Graphen, kann man daran schon einiges über den Klang des Mikrofons erahnen.
Wichtig ist aber bei Richtmikrofonen auch die Angabe in welchem Abstand gemessen wurde. Sennheiser gibt bei relevanten Mikrofonen Messungen für verschiedene Abstände an, womit sich der Nahbesprechungseffekt ganz gut einschätzen lässt.

Aber wie gesagt, wenn man keine Erfahrung im Lesen solcher Graphen hat darf man sich nicht zu viel darauf verlassen.

 

[deschek]

Hallöchen,

neben den schon genannten Herausforderungen sollte man auch noch berücksichtigen, dass Messung auf Achse ein sehr eingeschränktes Bild vermittelt - wenn, muss man auch Winkelmessungen bis 180° machen - bei asymmetrischen Kapseln wie länglichen Bändchen auch noch in zwei Achsen. Da ist man sehr schnell bei Dutzenden von Einzelmessungen, die ohne winkelpräzisen motorischen Drehteller sehr unlustig und fehleranfällig sind.
Je weiter man auserhalb der Achse misst, desto entscheidender wird der Messraum und desto weniger hilft eine Referenz.

Um mal schnell ein völlig unbekanntes Mikrofon grob einschätzen zu können, können gebastelte Messungen in einem eingeschränkten Frequenzbereich mit einem kleinen Breitbänder als "Punktschallquelle" und Referenzmessung mit einem idealerweise Messmikro (z.B. Selbstbau) schon helfen. Die die Mikrofonqualität tatsächlich definierenden Merkmalen wird man so aber ganz sicher nicht erfassen - dazu braucht es schon sehr erheblichen Aufwand und ausgezeichnete Messbedingungen.

Ciao, Günther