Q: Mätmikrofoner och linjäritet?

av **Nattlorden** » 2004-12-02 10:12

Hur gör man för att ta reda på hur linjära mätmikrofoner är egentligen? Det måste finnas någon form av trick.

Eftersom vi inte har någon högtalare som är helt linjär så är det ju inte bara att spela & mäta... och om man kalibrerar mot en referensmick... hur kan man då konstatera om den nya man byggt är kanske 10ggr bättre än gamla referensen?

För en okunnig på mikrofoner så upplevs detta som "hönan & ägget"...

av **RogerGustavsson** » 2004-12-02 14:27

Är inte speciellt insatt i ämnet men gjorde lite surfning förr året.

Statens Provningsanstalt gör mikrofonkalibreringar, där står att läsa:

"En mikrofonkalibrering hos SP består av följande punkter:
 Känslighetsbestämning vid 250 Hz
 Frekvensresponsmätning
 Mätning av A-vägt egenbrus
Känslighetsbestämningen gör genom jämförelse mot en referensmikrofon medan frekvensresponsen normalt mäts i en sluten kopplare alternativt på elektrostatisk väg. Vi kan även vid behov kalibrera en mikrofon i fritt fält."

Är inte helt säker, men visst registrerar en rundtagande mikrofon (det är mätmikar) "lufttrycket" närmast rakt av? Det är väl just trycket man tar hjälp av med den slutna kopplaren. Har någonstans sett en bild av en sådan men minns inte var. För oss gör-det-självare är det väl den jämförande mätningen mot en "känd" referensmikrofon som oftast gäller. Om inte, så kan du få en kalibrering gjord för en rimlig peng hos www.ibf-akustik.de. Där kan man lika gärna köpa mikrofonen också. Med kalibrering kostar den 60 €. Endast kalibrering kostar 42 €.

Lite mera information kan man få här: www.bksv.com/pdf/Bv0054.pdf – engelska

av **Isidor** » 2004-12-02 15:33

NL,

Det är en mycket bra fråga. Hur vet man att man kan lita på mikrofonen och i vilken ände skall man börja egentligen? Det finns egentligen tre principiellt olika metoder man kan förlita sig på här:

1. Kalibrering mot referenskälla eller referensmikrofon. Detta är naturligtvis elementärt (och den vanligaste metoden i praktiken), men även referenserna och referensernas referens o.s.v. måste ju kalibreras på något sätt, vilket för oss till punkt 2 och 3:

2. Reciprocitetskalibrering. Detta kan utföras på lite olika sätt, men innebär i princip att man utnyttjar det faktum att en elektroakustisk omvandlare har samma frekvensgång både som högtalare och som mikrofon.

3. Pistonfon. En liten kolv som rör sig med känd förskjutning genererar också ett till frekvens, förskjutning och utstrålningsförhållanden direkt relaterat ljudtryck. Detta faktum kan man använda sig av vid kalibering av mikrofoner.

Sedan måste man anpassa mikrofonens egenskaper så att man får konstant frekvensgång för t.ex. diffusfält eller frifält också, vilket kan vara lite knepigt. Detta är dock mest av intresse för höga frekvenser.

av **Nattlorden** » 2004-12-02 15:56

Isidor - tack, då kan jag sova lugnare igen!

Den där pistifonen borde ju kunna göras (teoretiskt sett) så bra som man kan mäta tid, och atomuren är ju rätt okej om man säger så...

av **RogerGustavsson** » 2004-12-02 16:41

På www.dpamicrophones.com finns ytterliggare en metod listad.

The actuator method for pressure condenser microphones
The far most reliable and accurate measurement method is the so called actuator method, because it is totally independent of special anechoic conditions or the general acoustic environment in the laboratory. The actuator is a precision made device which uses a quite strong electrostatic field to shake the diaphragm. It is put directly in front of the condenser microphone diaphragm in place of the protection grid and the electrostatic field between the actuator and the diaphragm is created by 800V DC plus a sinusoidal tone sweep. There is no acoustic signal involved and therefore no need of creating a special acoustic field or anechoic conditions, but the response curve obtained by the using this method is somewhat different from the well known on-axis response as the influence of the front grid is not measured. However a relatively simple algorithm can compensate for the difference, which therefore makes this method well suited for systematic frequency response measurements in a serial production.

The actuator method can only be used with pressure (omnidirectional) microphones.

av **Isidor** » 2004-12-02 17:48

Japp, det stämmer, men denna metod är varken allmän eller helt fristående. Den är specifik för kondensatormikrofoner och tar inte heller hänsyn till mikrofonens påverkan på ljudfältet och därför uteslöt jag den i uppräkningen ovan.

av **Svante** » 2004-12-02 18:01

Attans här hade de visst hunnit före...

Problemet är som sagt rätt intressant, och referensernas referens måste ju komma nånstans ifrån. Reciprocitet, pistofon och elektrostatisk knuffning av membranet fasiken alltihop är ju redan sagt...

En metod till som väl är lite esoterisk, kanske, är att bestämma ljudstyrkan genom att titta på rökpartiklar i mikroskop. När man vet hur mycket de rör sig så vet man hur starkt ljudet är och det kan man jämföra med signalen från miken. Knappast vanligt förekommande.