Mikrofone durchmessen

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Tommy_B

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Hallo verehrtes Forum, :)

schon mal zu Beginn die Warnung: Es wird ein lager Thread. Trotzdem möchte ich gerade die (elektro-)technisch versierten User bitten weiter zu lesen.

Ich möchte aus reiner Neugier (und Technikinteresse) bei Gelegenheit mal ein paar Testmessungen mit verschiedenen Mikrofonen durchführen. Dabei geht es mir um das Rauschverhalten (im Frequenzbereich), um die Übertragungskurven (so, wie sie meist vom Hersteller beigefügt werden) und um den Pegeloutput.

Ich würde dazu Aufnahmen machen und die anschließend mit Matlab bearbeiten und visualisieren.

Nun habe ich mir zur Durchführung schon ein paar Gedanken gemacht und würde gern von euch wissen, ob ich einen Denkfehler drin habe oder was ich besser/anders machen sollte.

Zunächst das Rauschverhalten:
Ich habe keinen "idealen" schalltoten Raum und werde das in meinem Wohnzimmer machen müssen. Da hört man aber Straßenlärm, Nachbarn, usw.

Es geht mir aber auch eigentlich nicht um die Absolutwerte, sondern nur um die Unterschiede zwischen den einzelnen Mikros. D.h. also, wenn ich alle Messungen unter gleichen Voraussetzungen mache (also gleichzeitig und somit alle auch den Umgebungslärm mit aufnehmen) sollte das funktionieren. Richtig?

Dazu aber Fragen:
Ich habe ein Mehrkanal-Interface. Allerdings muss man da den [g=105]Gain[/g] über ein analoges Poti (ohne Rasterung) einstellen. D.h. also, ich habe nur 2 mögliche Referenzpunkte, wo ich annehmen kann, dass alle Kanäle gleich verstärkt werden. [g=105]Gain[/g] ganz runter und [g=105]Gain[/g] voll auf.
Bei ganz runter hört/sieht man natürlich nicht viel, bei Vollanschlag würden die Umgebungsgeräusche (und das Rauschen des Verstärkers) vermutlich weit über dem Rauschen der Mikros liegen. Also ließe sich keine Aussage darüber machen, wie stark die Mikros rauschen.

Einzige Alternative, die mir einfällt:
Ich habe auch ein Zoom H4, wo man die Verstärkung eindeutig und reproduzierbar bestimmen kann. Allerdings kann ich dann nur immer 2 Mikros gleichzeitig aufnehmen und vergleichen.

Nun auch die Fragen: ;-)

Macht es so überhaupt Sinn das Rauschverhalten zu messen? Ich kann ja nicht sagen bis Punkt x ist Rauschen, ab da ist "Nutz"signal.
Oder würde es funktionieren, wenn ich die Mikros unter (viele) dicke Decken packen würde und dann die Verstärkung voll aufdrehen würde?
Aber da Frage ich mich dann auch: Was kommt vom Verstärker, was vom Mikro?
Kann ich den Einfluss des Preamps viell. rausrechnen, indem ich das Messsignal durch ein Signal teile, das ich vorher vom Preamp aufgenommen habe? Also [g=105]Gain[/g] voll aufdrehen, aber kein Mikro anschließen und aufnehmen. Dann mit Mikro messen und die Signale teilen? Geht das?


Dann zum Übertragungsverhalten:
Gleiches Problem, wie beim Rauschverhalten: Beim analogen Interface, kein klarer Referenzpunkt für die Verstärkung => Zoom H4 nehmen, aber dann keine Reproduzierbarkeit der Umgebungsgeräusche für alle Mikros.

Ist das Problem gelöst, würde ich die Mikros in einem definierten Abstand zum Lautsprecher stellen und nacheinander einen log. Sweep und ein breitbandiges Rauschen drauf geben.

Auch da könnte ich den Einfluss des Preamps wieder rausrechnen, richtig? Aber den von den Boxen und dem Raum nicht. Oder? Das wäre aber auch nicht so schlimm, weil ich ja die direkten Vergleiche will und keine absoluten Zahlen.

Und schließlich noch zur Empfindlichkeit
Da wird die Messung immer bei einem 1kHz Sinuston durchgeführt richtig?
Dann gleicher Messaufbau, wie beim Übertragungsverhalten, aber statt Sweep und Rauschen nur ein Sinus.

So, sehe ich das alles richtig oder gibt es Punkte, die keinen Sinn machen oder wo ich Denkfehler drin habe?

Danke schon einmal für eure Geduld ;-)
lg
Tommy
 
Ehrlich gesagt wirst du mit deinen "Homerecording"-Methoden da keine besonders aussagekräftigen Ergebnisse erzielen können. Solche Messungen muss man sehr gründlich und in einer stabilen Umgebung machen.

Alleine schon wenn du unterschiedliche Eingänge deiner Soundkarte nimmst, hast du dort trotz visuell gleicher Potistände immer unterschiedliche Verstärkungen durch die Toleranzen der Bauteile, dass du keine interpretierbaren Ergebnisse erhalten würdest.

Ich würde dir empfehlen: Nimm einfach für dich relevante Audiosignale auf und vergleiche zum Beispiel in Pausen, wie sich das Rauschen verhält. Über einen subjektiven Vergleich kommst du eben mit einfachen Mitteln nicht hinaus. Gerade sowas wie Frequenzgang kannst du durch deine Raumakustik nicht ordentlich messen. Und die Empfindlichkeit kann man denke ich guten Gewissens aus dem Datenblatt nehmen.
 
Hallo dter,

vielen Dank für deine Meinung.

Alleine schon wenn du unterschiedliche Eingänge deiner Soundkarte nimmst, hast du dort trotz visuell gleicher Potistände immer unterschiedliche Verstärkungen durch die Toleranzen der Bauteile, dass du keine interpretierbaren Ergebnisse erhalten würdest.

Das hatte ich ja oben auch angesprochen. Daher mein Vorschlag mit dem Zoom H4, wo ich eindeutige Potistellungen habe.
Klar hat auch das H4 Toleranzen. Aber fallen die denn so ins Gewicht, dass man nicht mal eine Tendenz der Mikrofone feststellen kann?

Wie gesagt: Es geht mir nicht um super genaue und absolute Werte, sondern nur um den direkten Vergleich. Und das auch mehr aus reinem Technikinteresse, als aus dem Wunsch dadurch ein "gutes" [g=116]Mikrofon[/g] zu finden. Also meinst du auch unter dieser Zielabsicht, sind die Voraussetzungen für eine Messung nicht gegeben?

Das subjektive Hören werde ich natürlich auch machen. Aber so eine Messung "just for fun" wäre halt auch was schönes.

Tommy
 
Du könntest einfach hintereinander die Mikros an den selben Eingängen mit selbem [g=105]Gain[/g] aufnehmen. Da ist es egal, ob du den Zoom oder dein Interface nimmst. Problem dabei ist, dass sich die Umgebungsgeräusche ändern. Du könntest das weitestgehend ausschließen, indem du eine sehr lange Messung machst (mind. 5min), da sich dass dann statistisch gesehen rausmittelt.

Wie gesagt aber alles eher subjektiv. ;)
 
Hi,

mal ganz kurz da ich gerade wenig Zeit habe mein Senf dazu.

Man kann bei Umgebungsgeräuschen durchaus einen guten SNR bekommen wenn man entweder mit diskreten Sinustönen (stepped sine) oder MLS misst oder über mehrere Sinussweeps mittelt (jeder weitere Sweep bringt 3 dB mehr SNR). Die Effekte der Messstrecke (Preamp, [g=60]Wandler[/g], Kabel) kannst du durch Loopbackmessungen minimieren.
Dabei wird Ausgang des Wandlers mit Eingang verbunden und der ermittelte Frequenzgang wird von allen weiteren Messungen "abgezogen", wodurch du auch die unterschiedlichen Gaineinstellungen rausbekommst. Das viel größere Problem dürften die Raumreflektionen und der Lautsprecherfrequenzgang sein.
Du brauchst um Messungen machen zu können entweder ein Messmikrofon, ein [g=116]Mikrofon[/g] mit bekanntem Frequenzgang (nicht die Herstellerangaben) oder eine "lineare" Box.
Gute Messmikrofone haben in der Regel auch einen verlässlichen Übertragungsfaktor in ihrem Datenblatt, übr den du dann auch den Ersatzgeräuschpegel der anderen Mikrofone bekommen könntest.


Grüße
 
Hi,

ok das klingt beides schon mal sehr interessant.

@dter:
Eine Messung über 5 Minuten geht für den Rauschpegel. Aber einen 5 Minuten Sweep? Das wäre doch etwas nervig :D


@czernebog
Nur nochmal, ob ich das richtig verstanden habe:
Für einen guten SNR also einfach 2 oder 3 mal den gleichen Sinussweep messen und dann das quadratische Mittel bilden. Ist das richtig?

Weil eine Verdoppelung des Nutzsignals 6dB mehr Pegel bringt, das Rauschen aber stochastisch ist und somit im Mittel nur 3dB zunimmt => 3dB mehr Rauschabstand. Korrekt? :)

Und dass ich durch eine Loopbackmessung auch die unterschiedlichen Gaineinstellungen des Preamps rausbekomme, habe ich gar nicht bedacht. Vielen Dank für den Tipp!

Sehe ich das richtig, dass ich aber mit einem Messmikrofon auch die Einflüsse von Raum und Box minimieren könnte?
Kann ich dann einfach das Signal der Messmikros durch das Signal der Testmikros teilen (oder abziehen?) oder wie funktioniert das?

Viele Grüße
Tommy
 
Tommy_B schrieb:
Hi,
Weil eine Verdoppelung des Nutzsignals 6dB mehr Pegel bringt, das Rauschen aber stochastisch ist und somit im Mittel nur 3dB zunimmt => 3dB mehr Rauschabstand. Korrekt?

Genau.. ;)


Sehe ich das richtig, dass ich aber mit einem Messmikrofon auch die Einflüsse von Raum und Box minimieren könnte?

Jein, zum einen mußt du mit deinen Mikrofonen genau die gleiche Stelle treffen an der das Messmikro platziert war und zum anderen wirst du andere Richtcharakteristiken haben, und damit Reflexionen unterschiedlich stark aufnehmen.
Ansonsten wirst du vermutlich noch im Nahfeld sein, was deine Messung auch noch etwas verzerren wird, was aber nicht so tragisch ist.


Kann ich dann einfach das Signal der Messmikros durch das Signal der Testmikros teilen (oder abziehen?) oder wie funktioniert das?

Ydut/Yref = Hdut/Href

dut - DeviceUnderTest
Y = gemessene Spannung
H = Mikrofonfrequenzgang

wenn Href so linear ist das man 1 annehmen und nach logarithmusbla kommt man dann auf:
gemessener dut-Pegel minus gemessener Messmikropegel

Grüße
 
Super vielen vielen Dank.

Werde mich dann mal bei Gelegenheit dran setzen. (Leider habe ich da noch keine Zeit für. Kommt aber :) )

Grüße
Tommy
 

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