szombat, 14 augusztus 2021 15:20

Mikrofon kalibrálás

Rate this item
(4 votes)

 

Mindenki mér - mondhatnánk némi túlzással, de az komolyan is kijelenthető, hogy nagyságrendekkel többen próbálnak otthon akusztikai, vagy hangsugárzóknál átviteli méréseket elkövetni és elemezni. A jelenség oka nyilván sokrétű. A házimozi processzorokhoz gyárilag mellékelt mikrofonok és a készülékekbe épített DSP, szobakorrekciós lehetőség (ami nevével ellentétben ugye nem a szobát korrigálja) élvezetes játékra hív, no meg egyre többen érzik az akusztika jelentőségét és próbálják feltérképezni rendszerüket, szobájukat ilyen szempontból is. A kísérletezők segítségére van néhány egyszerű mérőszoftver is, mint pl. a RoomEQ Wizzard, vagy a HOLM Impulse, amik bár nem hozzák a laboratóriumi mérőrendszerek szintjét, de otthoni körülmények és elvárások között jól használhatók beállításra, rendszerfejlesztésre, de akár tanulásra is. Nincs is szükség hozzájuk másra, csak egy mérőmikrofonra, amiből már alacsony árszinten is van kínálat a hazai boltokban is. Persze nem árthat egy kis oktató anyag, hogy tudjuk is, mit csinálunk.

 

Visszatérő kérdés, hogy ezek az olcsó eszközök mennyire megbízhatóak, pontosak. A helyzet felderítésére összegyűjtöttem a négy legnépszerűbb, Magyarországon is könnyen, 50e Ft alatti áron beszerezhető mérőmikrofont: Behringer ECM8000, dbx RTA-M, Dayton Audio EMM-6, miniDSP UMIK-1. Bár áruk között boltonként háromszoros eltérés is lehet, kinézetük alapján könnyen gyanút foghatunk, mennyire is térnek el egymástól.

 

Mikrofonok

 

Némi utánajárással (és méréssel) gyorsan kideríthetjük, hogy ezek a termékek álruhájuk alatt gyakorlatilag azonosak, legalábbis ami a bennük lévő mikrofon kapszulát jelenti (legismertebb nevén Panasonic VM-61A). Némelyik típus analóg kivitelt kínál XLR csatlakozással (amikhez egy hangkártyára is szükségünk lesz), mások (UMM-6, UMIK-1) pedig digitális verziók USB csatlakozással, de a méréseknél lényeges átviteli paraméterekben - nem túl szigorúan nézve - mindannyian megegyeznek. Kijelentésem bizonyítására íme a Behringer ECM8000 és az UMIK-1 mikrofonokkal végzett nyers (kalibráció nélküli) hangnyomás görbék egy (még fejlesztés alatt álló) hangsugárzó szobai produkciójáról:

 

 

SPL pure

 

 

A legalsó és legfelső tartományban láthatunk köztük némi eltérést, ami talán a mikrofonok fémházának kialakítása és mérés során használt hangkártyák közötti különbségből fakad, de a rokonság tagadhatatlan. Adja magát a kérdés, érdemes-e a 40e forintos verziót megvenni a 14e forintos helyett...

 

A történetnek van még folytatása, mivel ez az olcsó kapszula nem hibátlanul lineáris átvitelt produkál, bármilyen színű és feliratú házba is építik. Ideális esetben egy mérőmikrofon minden frekvencián azonos érzékenységet mutat, azaz ugyanakkora elektromos jelet állít elő a hang magasságától függetlenül, de ez csak a nagyon komoly (és drága) példányoknál valósul meg. Az olcsóbb, e cikkben is vizsgált típusoknál nem annyira jön össze, több dB különbségek is lehetségesek, ami még otthoni mérésnél sem szerencsés, komolyabb vizsgálódásnál pedig elfogadhatatlan.

 

A probléma megoldására a legtöbb gyártó korrekciós file-t mellékel (vagy honlapján kínál letöltésre), egy digitális adatcsomagot, amiben a mikrofon frekvenciafüggő jelszintváltozásának hibáit sorolják fel egy végtelennek tűnő számsorban. Egyszerű esetben ugyanazt a csomagot kínálják minden azonos típusú mikrofonhoz, ami csak félmegoldást ad, mivel így nem zárják ki a gyártási szórásból fakadó hibákat. Kifinomultabb esetben (pl. a miniDSP esetében) minden mikrofonhoz egyedi korrekciós csomag jár, legalábbis ez a publikus információ. (Valójában kb félszáz korrekciós csomaggal dolgoznak, de minden mikrofont egyedileg bemérnek és a leginkább hozzá illő csomagot rendelik a gyáriszámhoz.) Ezt a korrekciós adatcsomagot betáplálhatjuk a mérőszoftverekbe, amik így már korrigált, a mikrofon hibáitól nagyjából mentes átvitellel számolnak, a görbéket is ennek tudatában rajzolják ki. Analóg  mikrofonoknál a gyári adatcsomag csak a jelszintváltozást korrigálja, a mérőkörünket magunknak kell kalibrálnunk egy hitelesített műszerrel, aminek során a mikrofonunk jelét fogadó áramkör (hangkártya) erősítését derítjük ki, hogy a görbéknél valós hangnyomás értékekeket kapunk. Ennek elmulasztásával önbecsapás szerencsétlen áldozataivá válhatunk. Digitális mikrofonoknál (ahol az elektronika is a be van építve a házba) az érzékenységet is tartalmazza a korrekciós csomag, így ezeknél hiteles skálázást látunk a grafikonok szélén. Íme a különböző típusú, de gyakorlatilag azonos mikrofonokhoz gyárilag javasolt korrekciók:

 

Cal

 

Elgondolkodtató, nemde? Az eltérések nem drámaiak, de néhol elérik a 7 dB-t is. No de legalább megpróbálták, még ha nem is jártak el tökéletes precizitással. Mit jelent ez a gyakorlatban? Néhány példa a mikrofonok nyers és "gyárilag" korrigált átvitelére:

 

Diff Behr

Diff UMIK

 

 

Így azért már jóval kisebb a szórás, ami egy kis utólagos finomítással, kalibrálással egészen leszorítható. A Behringer ECM800 és az UMIK-1 mikrofonok általam korrigált átvitele:

 

SPL cal

 

 

A két mikrofon érzékenysége közötti eltérés 35 Hz és 15.000 Hz között már 1 dB-en belül van, ami otthoni mérésekhez bőven elfogadható tűrés. Aki ennél pontosabb mérésekre vágyik, a mikrofonját laboramtóriumban kell kalibráltatnia, ám a procedúra költsége egy professzionális mérőmikrofon árával vetekszik, szóval erősen megfontolandó.

 

 

Read 567 times
Ön itt van: Kezdőoldal Cikkek Akusztika blog Mikrofon kalibrálás