Kalibrera mikrofon

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-25 20:34

Jag har nu kommit så långt att jag skall hitta på något sätt att kalibrera mikrofoner.

Utgångspunkten är en redan kalibrerad mikrofon. Av den skall jag sedan försöka kalibrera andra mikrofoner.

Som grund kommer kalibreringen ske i en sluten dämpad låda. Orsaken är att jag skall kalibrera inne i mitt arbetsrum som har en del vardagligt ljudbrus som teve, dator, småprat och trafik. Om jag använde garaget skulle det finnas ännu mer störande ljud. En annan inte helt viktig orsak är att kalibreringen inte får höras. I sådana fall får jag genast svaret "Stäng av det där!" och den mätningen är förstörd... Det behövs alltså en sluten låda att mäta i, allt annat betyder att jag får börja med att samla frimärken eller liknande obskyrt.

I huvudsak vet jag hur jag skall kunna kalibrera efter en redan kalibrerad mikrofon:

1. Lägg in mikrofonens kalibreringsfil
2. Använd ett för ändamålet lämpligt element och skapa en kalibreringsfil och lägg in i REW
3. Mät nu på vanligt vis och kurvan skall vara helt rak.
4. Tag bort mikrofonens kalibreringsfil
5. Mät en annan mikrofon. Kurvan man nu får fram är kalibreringsfilen för den nyss mätta mikrofonen.

Så skall det gå till. Frågan är:

Vilket element är bäst att använda?


Vid elementval är det viktigt att elementet mäter exakt lika vid varje mätning. Jag testade mäta ett element flera gånger i en sluten väldigt liten låda med mikrofonen inne i lådan och det mätte exakt varje gång. Tyvärr gick det inte skapa en kalibreringsfil med den lilla lådan för över 2,14kHz blev det vågigt hur jag än gjorde.


Jag mätte samma element utan sluten låda och gjorde en kalibreringsfil av den mätningen. Kalibreringsfilen:
2022-02-25 Kalibreringsfil av ett 4 tum element i friluft.png
2022-02-25 Kalibreringsfil av ett 4 tum element i friluft.png (28.65 KiB) Visad 8075 gånger




Ovanstående kurva lade jag alltså in som en kalibreringsfil och mätte igen:
2022-02-25 Mätning av en testkalibrerad 4 tum element i friluft.png
2022-02-25 Mätning av en testkalibrerad 4 tum element i friluft.png (18.03 KiB) Visad 8075 gånger


Som vi ser här ovan blir det inte bra. Kurva skall vara helt rak. Orsaken kan bero på att jag mäter i frifält eller att membranet svänger olika varje gång vid högre frekvenser.

Här är samma förfarande med en 1 tums domediskant.
Frekvensgången för domediskanten vid låg nivå för att inte förstöra den. Denna kurva används sedan som kalibreringsfil:
2022-02-25 Mätning av en 1 tums domediskant på låg nivå.png
2022-02-25 Mätning av en 1 tums domediskant på låg nivå.png (22.18 KiB) Visad 8075 gånger



Här mäter vi med ovanstående kurva inlagd som kalibreringsfil:
2022-02-25 Mätning av en 1 tums domediskant med kalibreringsfil.png
2022-02-25 Mätning av en 1 tums domediskant med kalibreringsfil.png (17.11 KiB) Visad 8075 gånger



Med domediskanten blir kurvan mycket friare från skräp. När man mäter en mikrofon inbillar jag mig att det strålande objektet skall vara punktformigt. Denna mätning visar att det kanske stämmer eller så beror det på att den är byggd för höga frekvenser och klarar det helt enkelt bättre än ett större element.
Verkar som om ett litet element är att föredra men som tål mer än några milliwatt vid 10hz.

Fasen tog jag inte med men den ser helt rak ut från lägre frekvenser men förändras mot högre frekvenser pga avståndet mellan mikrofon och element mm. Det går att justera bort i REW så att faskurvan också blir helt rak.

För att gå vidare tar det lite tid för jag måste bygga en låda som går att utforma på olika sätt för att testa sig fram till bästa utformning. Dock får yttermåtten inte överstiga 21x18 cm. Längden kan vara max 130cm. Jag skall ha två luckor täta i lådan, en för elementet och en för mikrofonen. Alternativt en lucka för bägge (enklast).

Frågor på detta?
.
.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-25 20:56

Jag skall bekänna en sak. I ovanstående mätningar använde jag inte mikrofonens kalibreringsfil. USB-minnet med den filen försvann vid någon städning för ett par år sedan. Jag måste rekonstruera den filen via frekvens och faskurvan som följde med kalibreringen. Det är egentligen inte svårt men att skriva in tre värden på 20.000 rader tar sin tid. Därför kan jag inte visa min kalibrerade mikrofons kurva utan kalibreringsfil ännu. Men jag kan visa kurvorna på "papper":
IMG_20100710_021954.jpg
IMG_20100710_021954.jpg (305.45 KiB) Visad 8069 gånger


Fasen är väldigt bra och frekvenskurvan tillhör de bättre inom WM61-familjen.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

jansch
 
Inlägg: 3675
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav jansch » 2022-02-25 21:31

Jag har skrivit om detta tidigare till dej....

Att använda en sluten låda är svårt/omöjligt.
Möjligtvis görbart om mikrofonerna är EXAKT lika rent fysiskt.

En mycket väldämpad "låda" som har sådär måtten 30X30X60 cm kommer att fungera som tryckfält vid låga frekvenser och som frifält vid höga frekvenser.
Tryckfält kräver att lådans största mått är bortåt 1/10 del av våglängd.

Att du får taggigt frekvenssvar beror typiskt på att lådan inte uppfattas som frifält vid dessa frekvenser. Man kan prova med större låda och mycket mer dämpmaterial, så mycket att det bara blir en smal "strut" mellan membran och mic. Kanske också täcka upp till halva högtalarens diameter för att undvika störningar från kantdiffraktion.
Lådan kommer inte vara "linjär" ur ett mätperspektiv men JÄMFÖRANDE mätningar går att göra mellan fysiskt identiska mikrofoner.
Mikrofonplacering måste kunna upprepas med millimeter precision.

Att mäta mikrofoner är inte lätt och att göra det med en ljudkälla (läs ett högtalarelement) är nästan omöjligt om du vill komma under +/- 2dB säkerhet. Därför mäter proffesionella mikrofontillverkare enskilda mikrofoner med actuator som kräver fysiskt identiska mikrofoner.

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-25 22:33

jansch skrev:Jag har skrivit om detta tidigare till dej....

Att använda en sluten låda är svårt/omöjligt.
Möjligtvis görbart om mikrofonerna är EXAKT lika rent fysiskt.

En mycket väldämpad "låda" som har sådär måtten 30X30X60 cm kommer att fungera som tryckfält vid låga frekvenser och som frifält vid höga frekvenser.
Tryckfält kräver att lådans största mått är bortåt 1/10 del av våglängd.

Att du får taggigt frekvenssvar beror typiskt på att lådan inte uppfattas som frifält vid dessa frekvenser. Man kan prova med större låda och mycket mer dämpmaterial, så mycket att det bara blir en smal "strut" mellan membran och mic. Kanske också täcka upp till halva högtalarens diameter för att undvika störningar från kantdiffraktion.
Lådan kommer inte vara "linjär" ur ett mätperspektiv men JÄMFÖRANDE mätningar går att göra mellan fysiskt identiska mikrofoner.
Mikrofonplacering måste kunna upprepas med millimeter precision.

Att mäta mikrofoner är inte lätt och att göra det med en ljudkälla (läs ett högtalarelement) är nästan omöjligt om du vill komma under +/- 2dB säkerhet. Därför mäter proffesionella mikrofontillverkare enskilda mikrofoner med actuator som kräver fysiskt identiska mikrofoner.

Skönt att läsa det du skriver!
Min skiss är exakt sådan som du beskriver. Mycket därför att jag läst dina tidigare svar till mig.
Jag är medveten om svårigheterna men det handlar inte om exakthet utan bara inom rimliga gränser. De flesta jag känner mäter med okalibrerade mikrofoner och nöjda med det så länge det inte finns något enkelt sätt att kalibrera. Om jag kan få till en kalibreringsmetod som ger +-2dB variation är det för hobbymänniskor en stor precision eller åtminstone vet de nu att deras mätningar ligger inom +-2dB. Fast jag siktar på +-1dB. Som du vet mäter WM61 ganska bra från 20Hz till 8kHz. Min mikrofon har en diff på +-0,25db mellan de frekvenserna. Problemet är att de sedan går upp mot +3 till 4 db mellan 10 och 15kHz. Det finns exemplar som stiger upp 6db mellan samma frekvenser. Om jag med det jag planerar kan sålla ut de värsta exemplaren behöver man nästan ingen kalibreringsfil för att mäta eftersom de flesta hobbyister nöjer sig med +-2dB. Vill man bättre får man skicka in sin mik för professionell kalibrering.

Jag kommer bara att kalibrera mina egna mikar som andra sedan vill använda och de är fysiskt exakta måttmässigt och elektriskt.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

jansch
 
Inlägg: 3675
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav jansch » 2022-02-26 03:25

xmag skrev:
jansch skrev:Jag har skrivit om detta tidigare till dej....

Att använda en sluten låda är svårt/omöjligt.
Möjligtvis görbart om mikrofonerna är EXAKT lika rent fysiskt.

En mycket väldämpad "låda" som har sådär måtten 30X30X60 cm kommer att fungera som tryckfält vid låga frekvenser och som frifält vid höga frekvenser.
Tryckfält kräver att lådans största mått är bortåt 1/10 del av våglängd.

Att du får taggigt frekvenssvar beror typiskt på att lådan inte uppfattas som frifält vid dessa frekvenser. Man kan prova med större låda och mycket mer dämpmaterial, så mycket att det bara blir en smal "strut" mellan membran och mic. Kanske också täcka upp till halva högtalarens diameter för att undvika störningar från kantdiffraktion.
Lådan kommer inte vara "linjär" ur ett mätperspektiv men JÄMFÖRANDE mätningar går att göra mellan fysiskt identiska mikrofoner.
Mikrofonplacering måste kunna upprepas med millimeter precision.

Att mäta mikrofoner är inte lätt och att göra det med en ljudkälla (läs ett högtalarelement) är nästan omöjligt om du vill komma under +/- 2dB säkerhet. Därför mäter proffesionella mikrofontillverkare enskilda mikrofoner med actuator som kräver fysiskt identiska mikrofoner.

Skönt att läsa det du skriver!
Min skiss är exakt sådan som du beskriver. Mycket därför att jag läst dina tidigare svar till mig.
Jag är medveten om svårigheterna men det handlar inte om exakthet utan bara inom rimliga gränser. De flesta jag känner mäter med okalibrerade mikrofoner och nöjda med det så länge det inte finns något enkelt sätt att kalibrera. Om jag kan få till en kalibreringsmetod som ger +-2dB variation är det för hobbymänniskor en stor precision eller åtminstone vet de nu att deras mätningar ligger inom +-2dB. Fast jag siktar på +-1dB. Som du vet mäter WM61 ganska bra från 20Hz till 8kHz. Min mikrofon har en diff på +-0,25db mellan de frekvenserna. Problemet är att de sedan går upp mot +3 till 4 db mellan 10 och 15kHz. Det finns exemplar som stiger upp 6db mellan samma frekvenser. Om jag med det jag planerar kan sålla ut de värsta exemplaren behöver man nästan ingen kalibreringsfil för att mäta eftersom de flesta hobbyister nöjer sig med +-2dB. Vill man bättre får man skicka in sin mik för professionell kalibrering.

Jag kommer bara att kalibrera mina egna mikar som andra sedan vill använda och de är fysiskt exakta måttmässigt och elektriskt.


Du bör väga in mätfel i din uppmätta mikrofon.
Bruel&Kjaers kalibreringar utlovar en "Uncertainty, 95% confidence level 0,2dB" vid specad temperatur, lufttryck och luftfuktighet. Den bygger på aktuatormätning som är en mycket säker metod men har föregåtts av många, många dyrbara mättimmar i frifältsrum på några typmikrofoner.
Mätfel på åtminstone +/- 1dB har din mikrofon säkerligen, troligtvis mer då redan det är en rejäl utmaning.

"Professionell kalibrering" , om inte kompenseringskurva för aktuatormätning finns är nog inte rimligt att betala för en hobbyist.

Att göra kalibrering i produktion (med rimligt mätfel) är den enda möjligheten att hålla nere kostnaden.

Kör du det som hobbyverksamhet och bara på en mikrofontyp kan du nog "få till det" till en rimlig peng.

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-26 11:12

jansch skrev:
xmag skrev:
jansch skrev:Jag har skrivit om detta tidigare till dej....

Att använda en sluten låda är svårt/omöjligt.
Möjligtvis görbart om mikrofonerna är EXAKT lika rent fysiskt.

En mycket väldämpad "låda" som har sådär måtten 30X30X60 cm kommer att fungera som tryckfält vid låga frekvenser och som frifält vid höga frekvenser.
Tryckfält kräver att lådans största mått är bortåt 1/10 del av våglängd.

Att du får taggigt frekvenssvar beror typiskt på att lådan inte uppfattas som frifält vid dessa frekvenser. Man kan prova med större låda och mycket mer dämpmaterial, så mycket att det bara blir en smal "strut" mellan membran och mic. Kanske också täcka upp till halva högtalarens diameter för att undvika störningar från kantdiffraktion.
Lådan kommer inte vara "linjär" ur ett mätperspektiv men JÄMFÖRANDE mätningar går att göra mellan fysiskt identiska mikrofoner.
Mikrofonplacering måste kunna upprepas med millimeter precision.

Att mäta mikrofoner är inte lätt och att göra det med en ljudkälla (läs ett högtalarelement) är nästan omöjligt om du vill komma under +/- 2dB säkerhet. Därför mäter proffesionella mikrofontillverkare enskilda mikrofoner med actuator som kräver fysiskt identiska mikrofoner.

Skönt att läsa det du skriver!
Min skiss är exakt sådan som du beskriver. Mycket därför att jag läst dina tidigare svar till mig.
Jag är medveten om svårigheterna men det handlar inte om exakthet utan bara inom rimliga gränser. De flesta jag känner mäter med okalibrerade mikrofoner och nöjda med det så länge det inte finns något enkelt sätt att kalibrera. Om jag kan få till en kalibreringsmetod som ger +-2dB variation är det för hobbymänniskor en stor precision eller åtminstone vet de nu att deras mätningar ligger inom +-2dB. Fast jag siktar på +-1dB. Som du vet mäter WM61 ganska bra från 20Hz till 8kHz. Min mikrofon har en diff på +-0,25db mellan de frekvenserna. Problemet är att de sedan går upp mot +3 till 4 db mellan 10 och 15kHz. Det finns exemplar som stiger upp 6db mellan samma frekvenser. Om jag med det jag planerar kan sålla ut de värsta exemplaren behöver man nästan ingen kalibreringsfil för att mäta eftersom de flesta hobbyister nöjer sig med +-2dB. Vill man bättre får man skicka in sin mik för professionell kalibrering.

Jag kommer bara att kalibrera mina egna mikar som andra sedan vill använda och de är fysiskt exakta måttmässigt och elektriskt.


Du bör väga in mätfel i din uppmätta mikrofon.
Bruel&Kjaers kalibreringar utlovar en "Uncertainty, 95% confidence level 0,2dB" vid specad temperatur, lufttryck och luftfuktighet. Den bygger på aktuatormätning som är en mycket säker metod men har föregåtts av många, många dyrbara mättimmar i frifältsrum på några typmikrofoner.
Mätfel på åtminstone +/- 1dB har din mikrofon säkerligen, troligtvis mer då redan det är en rejäl utmaning.

"Professionell kalibrering" , om inte kompenseringskurva för aktuatormätning finns är nog inte rimligt att betala för en hobbyist.

Att göra kalibrering i produktion (med rimligt mätfel) är den enda möjligheten att hålla nere kostnaden.

Kör du det som hobbyverksamhet och bara på en mikrofontyp kan du nog "få till det" till en rimlig peng.

Ja, självklart kommer mätfel att räknas in. Jag vågar helt enkelt inte utlova för snäva toleranser om jag kan få till det att fungera med att mäta inne i en låda. Om det visar sig att det inte fungerar kanske jag åtminstone kan jämföra med min kalibrerade mikrofon för att sortera bort mikrofoner som avviker mer än min mikrofon. Skall bli intressant att se hur långt man kan nå. Kommer att använda denna tråd för att visa mitt lådbygge och mätningar.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-26 12:34

Jag hittade min kalibreringsfil. Naturligtvis hade jag sparat den i datorn också.

Så här ser den ut genom REW:
2022-02-26 Kalibreringsfil Xmags kalibrerade mikrofon.png
2022-02-26 Kalibreringsfil Xmags kalibrerade mikrofon.png (14.67 KiB) Visad 8010 gånger
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-26 12:50

Mätning av diskanthögtalare med delningsfilter med och utan mikrofonkalibreringsfil. "Smottar" en hel del för att enklare se skillnaden:

2022-02-26 Diskantelement med (orange) och utan kalibreringsfil.png
2022-02-26 Diskantelement med (orange) och utan kalibreringsfil.png (21.9 KiB) Visad 8008 gånger

Vid mätning med en vanlig upplösning på dB-skalan gör det en hel del utan kalibreringsfil.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-26 13:40

Matrojig med WM61 kalibrerad mikrofon utan kalibreringsfil. Det går tyvärr inte att kalibrera jiggen med mikrofonens kalibreringsfil:
2022-02-26 A-Kalibrerat med uppmätt element.png
2022-02-26 A-Kalibrerat med uppmätt element.png (13.33 KiB) Visad 8005 gånger




En billig noname-mikrofon för 8kr mätt med ovanstående kalibreringsfil:
2022-02-26 A-En nonamemikrofon för 8 kr.png
2022-02-26 A-En nonamemikrofon för 8 kr.png (18.66 KiB) Visad 8005 gånger






Nu exporterar jag ovanstående mätning till en txt-fil (som kalibreringsfilerna också är men med bytt ändelse till .cal) och mäter igen:
Image 1.png
Image 1.png (21.73 KiB) Visad 8004 gånger







Om allt fungerar skall kurvan bli ett rakt streck:
2022-02-26 A-En nonamemikrofon för 8 kr med kalibreringsfil.png
2022-02-26 A-En nonamemikrofon för 8 kr med kalibreringsfil.png (13.51 KiB) Visad 8005 gånger

Kurvan blev helt rak. Nu har jag alltså en kaliberingsfil till nonamne-mikrofonen!




Men, och detta är viktigt:
Eftersom jag inte kunde använda min kalibrerade mikrofons kalibreringsfil när jiggen kalibrerades via "soundcard" i REW så är kalibreringen för ovanstående mikrofon exakt densamma som min kalibrerade mikrofon utan kalibreringsfil. Kalibreringen ser alltså ut så här i verkligheten:
2022-02-26 Kalibreringsfil Xmags kalibrerade mikrofon.png
2022-02-26 Kalibreringsfil Xmags kalibrerade mikrofon.png (14.67 KiB) Visad 8005 gånger



Jag har nu gjort mer än 10 mätningar och filen jag får fram har en tolerans på +- 0,25dB. Kanske vågar jag då lova en tolerans på +-1dB?


Jag får fundera på hur jag skall få med min mikrofons kalibreringsfil i kalibrering av jiggen, kan bli en huvudsprängare.

Observera att jag mäter än så länge närfält i friluft med en massa oljud som kan slinka in (kan frugans matlagning ses i kurvorna?). Elementet jag använder för detta är en ett tums diskantelement med silkesdome. Jag tycker det är märkligt att det går utmärkt att mäta ner till 3hz med en dome-diskant....


Nå, slutsatsen av dessa bristfälliga mätningar visar att det faktiskt går att kalibrera mikrofoner med enkla medel men bara för hobbybruk utan krav på toleranser ner mot tiondelar av dB. Behöver man så snäva toleranser snackar vi helt andra kronor.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-26 22:54

Gick ut ikväll till garaget och började slänga ihop en mätlåda. Är inte klar ännu men jag kan visa hur den ser ut.
Den blir 1250mm lång, 300mm bred och 180mm hög. Den slutna lådan för elementet blir på ca 22 liter och själva mätlådan blir på ca 28 liter. Måtten är valda för att passa på en utvald plats där den är minst i vägen, stör och syns minst men ändå lätt att byta mikrofon i.


Så här ser den ut än så länge:
10.jpg
10.jpg (223.17 KiB) Visad 7980 gånger





20.jpg
20.jpg (122.6 KiB) Visad 7980 gånger





30.jpg
30.jpg (162.42 KiB) Visad 7980 gånger





40.jpg
40.jpg (277.64 KiB) Visad 7980 gånger





50.jpg
50.jpg (195.05 KiB) Visad 7980 gånger





60.jpg
60.jpg (303.18 KiB) Visad 7980 gånger





70.jpg
70.jpg (84.02 KiB) Visad 7980 gånger



Gavlarna skall sättas på plats sist efter att jag är säker på att allt är helt tätt och efter att jag fyllt den med dämpmaterial på lämpligt sätt.

Jag har några tuber med svart silikon från ett annat projekt som börjar bli lite gammal så jag måste använda dem. Problemet med svart silikon är att allt runt om blir svartanstruket. Det ser smutsigt ut men är alltså silikon.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

jansch
 
Inlägg: 3675
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav jansch » 2022-02-27 15:07

Se till att inte använda ytskiktet från t.ex glasullen in mot den "öppna struten" mellan högtalare/mick. Ytskiktet ger viss reflektion.
Prova också att ha kortändan vid mikrofonen öppen utan avgränsningsyta men med mycket dämpning.

Det finns många "problem" med denna typ av "kammare" och mycket "trail and error".*

Jag byggde en "kammare" år 2015 (tror jag) som endast bestod av Gullfiber som en strut med stålnät som höll ihop eländet . Struten hade 3x10cm Gullfiber och placerades stående på högtalarsidan på mitt garagetak. Det gick att jämföra mikrofoner men aldrig att få en bra "0-referens".
Höll på i nån vecka då jag tyckte det skulle vara kul att "kalibrera" CM8000 och likande mic:ar för kompisar. Gav upp p g a husbygge.
Mätte några diskanter också men resultaten blev bättre utan "strut".
Det är inte lätt att fejka ett frifält, i detta fall dock med en avgränsningsyta i basen.

* Vad du måste försöka skapa är ett frifält över sådär 1kHz. Vid dessa frekvenser börjar mic:ens fysiska mått störa frifältet, är frifältet inte korrekt återspeglas detta i mätfel. Är mic:arna identiska fysiskt sätt går dom trots allt då att jämföra.
I basområdet, där lådan funkar som tryckkammare och där mic:en dimensioner inte stör, kommer problemet att vara högtalaren.
Lite enkelt beskrivet.....

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-27 17:29

jansch skrev:Se till att inte använda ytskiktet från t.ex glasullen in mot den "öppna struten" mellan högtalare/mick. Ytskiktet ger viss reflektion.
Prova också att ha kortändan vid mikrofonen öppen utan avgränsningsyta men med mycket dämpning.

Det finns många "problem" med denna typ av "kammare" och mycket "trail and error".*

Jag byggde en "kammare" år 2015 (tror jag) som endast bestod av Gullfiber som en strut med stålnät som höll ihop eländet . Struten hade 3x10cm Gullfiber och placerades stående på högtalarsidan på mitt garagetak. Det gick att jämföra mikrofoner men aldrig att få en bra "0-referens".
Höll på i nån vecka då jag tyckte det skulle vara kul att "kalibrera" CM8000 och likande mic:ar för kompisar. Gav upp p g a husbygge.
Mätte några diskanter också men resultaten blev bättre utan "strut".
Det är inte lätt att fejka ett frifält, i detta fall dock med en avgränsningsyta i basen.

* Vad du måste försöka skapa är ett frifält över sådär 1kHz. Vid dessa frekvenser börjar mic:ens fysiska mått störa frifältet, är frifältet inte korrekt återspeglas detta i mätfel. Är mic:arna identiska fysiskt sätt går dom trots allt då att jämföra.
I basområdet, där lådan funkar som tryckkammare och där mic:en dimensioner inte stör, kommer problemet att vara högtalaren.
Lite enkelt beskrivet.....

Tack!

Jag kommer i stor utsträckning använda fårull och i viss mån polyestervadd som sedan täcks med skumplast.

Polyestervadd :
https://www.biltema.se/bil---mc/bilster ... 2000018423

Skumplast:
https://www.biltema.se/bil---mc/bilster ... 2000018639

Jag tänkte bygga upp ett fyrkantigt "rör" av dämpmaterial från elementet till lådans slut. I det röret skall mikrofonen placeras. Jag vill få med hela mikrofonen vid mätningar. Om inte det fungerar sätter jag upp en dämpad vägg vid mikrofonens mynning när det skall kalibreras som kan tas bort när jag vill se hela mikrofonens påverkan.

Den slutna lådan fyller jag med fårull.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-02-28 23:23

Svårt att klä lådan inuti med dämpmaterial. Det vill gärna puffa till sig här och var och hänga ner från "taket"... Nåja, jag får lösa det:



80.jpg
80.jpg (189.52 KiB) Visad 7908 gånger






90.jpg
90.jpg (178.45 KiB) Visad 7908 gånger
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-19 21:40

Jobbade på mätlådan idag:




20220818_165924.jpg
20220818_165924.jpg (74.06 KiB) Visad 7488 gånger







20220818_165935.jpg
20220818_165935.jpg (43.66 KiB) Visad 7488 gånger






20220818_165939 .jpg
20220818_165939 .jpg (51.44 KiB) Visad 7488 gånger





Efter att dessa foton tagits har insidans kanter snyggats till:
20220818_165944.jpg
20220818_165944.jpg (69.05 KiB) Visad 7488 gånger






20220819_172121.jpg
20220819_172121.jpg (67.04 KiB) Visad 7488 gånger






20220819_172115.jpg
20220819_172115.jpg (80.44 KiB) Visad 7488 gånger
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-20 10:21

Kanske lite svårt att förstå hur jag skall kunna kalibrera mikrofoner i en liten låda som med det valda element inte klarar de djupaste eller de högsta frekvenserna?

Så här är det:
Lådan är framförallt byggd för att reflexer alltid skall vara exakt lika efter att de dämpats så mycket som möjligt. Mikrofonens huvud måste alltid placeras på exakt samma plats varje gång på tiondels millimetern. Utöver det är lådan tillräckligt lång för att hela mikrofonen, alltså mikrofonens hölje, skall komma med i kalibreringen.

När allt detta är uppnått kalibrerar man ljudkortet genom REW på vanligt sätt men denna gång låter man signalen gå genom högtalaren till mikrofonen och in. Man har med kalibreringsfilen för mikrofonen i denna mätning. När det är klart och man använder den kalibrerade filen som kalibreringsfil för ljudkortet skall nästa vanliga mätning visa en helt rak fas- och frekvenskurva.
Kalibreringsfilen som skapas under nr 1 läggs in under nr 2:
rew 1.png
rew 1.png (47.06 KiB) Visad 7447 gånger


Nu tar man bort mikrofonens kalibreringsfil och mäter igen. Resultatet skall nu visa mikrofonens frekvenskurva. Den frekvenskurvan skall vara identisk med mikrofonens kalibreringsfil.

Nu mäter man en annan mikrofon som inte har någon kalibreringsfil och får fram den mikrofonens frekvenskurva.

Sedan gör man ytterligare en ljudkortskalibrering för denna nya mikrofon. Den ljudkortskalibreringen ger mikrofonen som tidigare inte var kalibrerad en helt rak frekvenskurva. Mikrofonen är nu med den filen som kalibreringsfil kalibrerad.
I bilden här nedan tas den nya kalibreringsfilen bort från ruta nr 1. Den filen är mikrofonens kalibreringsfil som skall följa med den uppmätta mikrofonen som kalibreringsfil. Nr 2 är platsen för mikrofoners kalibreingsfiler.
rew 2.png
rew 2.png (36.23 KiB) Visad 7447 gånger


I ruta nr 2 i första bilden lägger man nu in den första kalibreringsfilen för att kalibrera nästa mikrofon.
Förfarandet låter omfattande men är egentligen väldigt enkelt när det väl sitter.

Nu gäller det bara att testa tesen i verkligheten.


EDIT 1:
Förtydligat texten.

EDIT 2:
Lagt in bilder.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-20 11:14

Rättelse:
Man behöver inte kalibrera ljudkortet med mikrofon varje gång. Det går bra att exportera den vanliga mätfilen som kalibreringsfil (.cal). Det blir kalibreringsfilen för den kalibrerade mikrofonen.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-22 22:21

Har jobbat en del igen:



Mikrofongenomföringen/fästet är delvis klart.
20220822_201220.jpg
20220822_201220.jpg (46.97 KiB) Visad 7302 gånger






Det elektriska är monterat.
20220822_201230.jpg
20220822_201230.jpg (41.4 KiB) Visad 7302 gånger






Har sprutat ut silikon för att hålla luckan tät. Ovanpå silikonet har jag lagt plastfolie för att silikonet inte skall fastna på dörren. Järnklumpen är från en rejäl slägga som agerar press här.
20220822_201235.jpg
20220822_201235.jpg (61.43 KiB) Visad 7302 gånger
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-22 22:24

Jag vill bygga fort därför lägger jag nästan all tid på funktion och mindre tid på utseende, hoppas det är ok.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-22 22:25

Min tidigare mätlåda såg ut så här:



DSC01875.JPG
DSC01875.JPG (328.3 KiB) Visad 7301 gånger







DSC01876.JPG
DSC01876.JPG (311.91 KiB) Visad 7301 gånger




Elementet sitter längst till vänster men syns inte pga skuggan.

Orsaken till att jag inte använder denna mätlåda beror på att den finns i Garaget som kan vara jäkligt kall på vintern. Dessutom gjorde jag dörren öppningsbar neråt vilket för med sig att man måste stå jäkligt obekvämt när det skall fixas med mikrofonen.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-25 20:30

Nu börjar det röra på sig:




Luckan öppen, kanterna silikonade för att det skall vara tätt:
20220825_123053 (Copy).jpg
20220825_123053 (Copy).jpg (81.55 KiB) Visad 7184 gånger






En bild genom luckan in i lådan:
20220825_123112 (Copy).jpg
20220825_123112 (Copy).jpg (98.28 KiB) Visad 7184 gånger






Halva inne:
20220825_123137 (Copy).jpg
20220825_123137 (Copy).jpg (67.7 KiB) Visad 7184 gånger





Hela kameran inne:
20220825_123205 (Copy).jpg
20220825_123205 (Copy).jpg (91.88 KiB) Visad 7184 gånger







Har tätat hålen som håller dämpmaterialet på plats:
20220825_123603_079 (Copy).jpg
20220825_123603_079 (Copy).jpg (28.87 KiB) Visad 7184 gånger
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-26 00:21

Nu har jag burit in lådan. Den väger minst 30kg, känns det som:




På plats! Den är inte riktigt klar ännu. Skall skaffa stängningsspännen för dörren och nivåjustering för mätbomen (som är på plats):
20220826_001138.jpg
20220826_001138.jpg (88.7 KiB) Visad 7161 gånger






Dörren öppen:
20220826_001127.jpg
20220826_001127.jpg (69.92 KiB) Visad 7161 gånger






Här ser man mätbomen innanför dörren:
20220826_001203.jpg
20220826_001203.jpg (51.58 KiB) Visad 7161 gånger





Körde in elementet. Lade den på 50hz i någon timma.
Kanske kan testa den i morgon kväll.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-26 19:48

Fixering och justering av mikrofonens läge:





20220826_163147 (Copy).jpg
20220826_163147 (Copy).jpg (41.5 KiB) Visad 7114 gånger







20220826_194910.jpg
20220826_194910.jpg (254.67 KiB) Visad 7114 gånger
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-27 00:08

Första mätningarna:




Stabilitetstest. 10 frekvensmätningar i lådan på varandra, ser ut som en mätning:
2022-08-26 Test - 10 mätningar på varandra.png
2022-08-26 Test - 10 mätningar på varandra.png (22.33 KiB) Visad 7101 gånger







Drar man isär ovanstående mätningar några dB för varje mätning ser man att det är 10 mätningar:
2022-08-26 Test - 10 mätningar isärdragna några dB.png
2022-08-26 Test - 10 mätningar isärdragna några dB.png (106.8 KiB) Visad 7101 gånger







Stabilitetstest. 10 impulsmätningar i lådan på varandra, ser ut som en mätning:
2022-08-26 Test - 10 mätningar impuls på varandra.png
2022-08-26 Test - 10 mätningar impuls på varandra.png (16.07 KiB) Visad 7101 gånger






Drar man isär ovanstående mätningar ser man att det är 10 mätningar:
2022-08-26 Test - 10 mätningar impuls isärdraget.png
2022-08-26 Test - 10 mätningar impuls isärdraget.png (23.25 KiB) Visad 7101 gånger







10 THD-mätningar i lådan på varandra. Skiljer sig men extremt lite:
2022-08-26 Test - 10 mätningar dsitorsion på varandra.png
2022-08-26 Test - 10 mätningar dsitorsion på varandra.png (24.88 KiB) Visad 7101 gånger
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-27 00:12

Den metod jag tänkte använda för att kalibrera mikrofoner fungerar inte. För att det skall fungera måste jag få med den kalibrerade mikrofonens kalibreringsfil i kalibreringen av ljudkortet. Men REW mäter inte med mikrofonens kalibreringsfil när den kalibrerar ljudkortet (= kalibrerar hela systemet med högtalare i lådan genom mikrofonen mm).

Får fundera på detta.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-27 11:49

Det blir lite konstigt när jag kalibrerar hela systemet genom högtalare i lådan och mikrofon.




Så här ser frekvenskurvan ut:
2022-08-27 Frekvens närfält i låda utan smoothing.png
2022-08-27 Frekvens närfält i låda utan smoothing.png (24.6 KiB) Visad 7055 gånger







Så här blir då kalibreringsfilen utan smoothing:
2022-08-27 Test - Kalibrering.png
2022-08-27 Test - Kalibrering.png (24.51 KiB) Visad 7055 gånger







Frekvenskurvan och kalibreringsfilen är identiska vilket de skall vara, de ligger på varandra i bilden:
2022-08-27 Test - Kalibrering och frekvensmätning.png
2022-08-27 Test - Kalibrering och frekvensmätning.png (26.28 KiB) Visad 7055 gånger








Sedan använder jag den uppmätta kalibreringsfilen till ljudkortets kalibrering och skall då få en helt rak kurva eftersom frekvenskurva och kalibreringskurvan är identiska. De tar ut varandra därför att REW drar ifrån nivån i kalibreringen från frekvenskurvan. Resultatet skall då bli en helt rak kurva. Men den blir inte helt rak, varför???
2022-08-27 Med kallibreringsfil närfält i låda utan smoothing.png
2022-08-27 Med kallibreringsfil närfält i låda utan smoothing.png (15.39 KiB) Visad 7055 gånger


Jag gjorde 10 mätningar med samma kalibreringsfil som ovan och avvikelserna blir identiska varje gång. Någon som vet vad som förorsakar detta trots att kurvorna bör ta ut varandra på så sätt att kurva blir helt rak? Detta problem får jag inte med diskant i övrigt allt mätt exakt samma.
.
.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-27 12:27

Jag hittade orsaken men inte varför:
2022-08-27 Kalibreringsmätningar 20cm med kalibreringsfil.png
2022-08-27 Kalibreringsmätningar 20cm med kalibreringsfil.png (36.12 KiB) Visad 7054 gånger



Kalibreringen kalibrerar inte de svåraste dipparna fullt ut! Varför?

EDIT:
Jag ser nu att den kalibrera också stora svängningar men inte vassa pikar fullt ut. Vassa pikar blir det vid de högre frekvenserna när man använder element som inte är till för höga frekvenser. Det kan man komma runt med att också använda ett diskantelement... tror jag.


.
.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-27 15:05

Test med en diskanthögtalare framför 4 tums-elementet:



Först frekvenskurvan utan kalibreringsfil:
2022-08-27 Med diskant i lådan utan kalibrering.png
2022-08-27 Med diskant i lådan utan kalibrering.png (20.76 KiB) Visad 7043 gånger

Vid högre frekvenser är nu de skarpa pikarna borta.






Kalibrerad med diskant (i princip används ovanstående kurva som kalibreringsfil med några skillnader):
2022-08-27 Med diskant i lådan.png
2022-08-27 Med diskant i lådan.png (13.38 KiB) Visad 7043 gånger

Med de skarpa pikarna borta får man inga dippar.





8 mätningar med kalibreringsfil:
2022-08-27 Med diskant i lådan 8 mätningar.png
2022-08-27 Med diskant i lådan 8 mätningar.png (14.83 KiB) Visad 7043 gånger

Med 8 mätningar med några minuter emellan diffar mätningarna på +- 0,25dB
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-27 22:18

Jobbat nonstopp från 10:00 till nu (22:18).
Nu börjar det likna något!


Placerat diskantelement framför bas/mellan-elementet. Kör med diskanten utan filter. Får inte mata på med för mycket kräm men det räcker gott med det jag kan mata på med. Om diskanten bränner har jag 29st till :D .



Så här ser mätlådans frekvenskurva ut nu:
2022-08-27 Mätlådans frekvenskurva ej kalibrerat.png
2022-08-27 Mätlådans frekvenskurva ej kalibrerat.png (19.75 KiB) Visad 7024 gånger






Så här ser den ut när den är kalibrerad:
2022-08-27 Mätlådans frekvenskurva kalibrerat.png
2022-08-27 Mätlådans frekvenskurva kalibrerat.png (14.29 KiB) Visad 7024 gånger






Nu har jag lärt mig :D hur man kan mäta mikrofonens frekvenskurva när den inte är kalibrerad:
2022-08-27 Mikrofonens frekvenskurva utan kalibreringsfil.png
2022-08-27 Mikrofonens frekvenskurva utan kalibreringsfil.png (14.87 KiB) Visad 7024 gånger



Den är inte riktigt färdig ännu. Återstår en massa tester.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

Användarvisningsbild
xmag
 
Inlägg: 2700
Blev medlem: 2021-01-12

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav xmag » 2022-08-27 22:26

Jag får väl avsluta kvällen med lite ögongodis:



Diskanten framför bas/mellan:
20220827_191558.jpg
20220827_191558.jpg (94.54 KiB) Visad 7023 gånger







Med mikrofon på plats:
20220827_220617.jpg
20220827_220617.jpg (88.84 KiB) Visad 7023 gånger







Dämpmaterial mm på plats (skall byta skumgummit till ett med bättre hål. Diskantbaffeln skall dämpas också):
20220827_220941.jpg
20220827_220941.jpg (119.96 KiB) Visad 7023 gånger






Några bilder åt mikrofonens håll. Bilderna får tala för sig själva:
20220826_211915.jpg
20220826_211915.jpg (66.95 KiB) Visad 7023 gånger






20220826_211927.jpg
20220826_211927.jpg (95 KiB) Visad 7023 gånger






20220826_211941.jpg
20220826_211941.jpg (108.66 KiB) Visad 7023 gånger





Är det någon mer än jag som tycker detta är intressant?
.
.
Sluta trakassera eller kränka varandra, det är ett effektivt sätt att jaga bort folk från forumet och det vill vi ju inte, eller hur!

jansch
 
Inlägg: 3675
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Kalibrera mikrofon

Inläggav jansch » 2022-08-28 22:44

xmag,
Bor inte du i Göteborgstrakten?
Jag ska vara i Göteborg runt den 24 sept och om du vill/har tid kan jag ta med mej lite mätmikrofoner och annat för att "kalibrera" din mätlåda och kanske då samtidigt verifiera din mätmic.
Vi kan då också verifiera om lådan/ljudfältet i lådan är någorlunda homogent (plan vågfront) så att det går att mäta mikrofoner med olika diameter/storlek.
Samtidigt får du då också då en "kalibrering" av din mikrofons känslighet så du vet vid vilka ljudtrycksnivåer du mäter.
Risken finns dock att du dömmer ut mätlådan p g a resultat.

Fungerar det riktigt bra får du då en noggranhet på ca +/-0,3dB i bästa, bästa fall* vid frekvensmätningar och likartat mätobjekt. Samt +/- 0,2 dB för känslighet vid givet lufttryck.

* Reflektioner i mätlådan, ej homogent ljudfält och annat kan dock göra att du får nöja dig med kanske uppåt +/- 2dB . Det kommer vi dock att upptäcka genom att använda olika mikofondiametrar (1/4, 1/2 och 1 tums mätmic:ar)

Nästa

Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 11 gäster