Mätutrustning - erfarenhetsutbyte

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Mätutrustning - erfarenhetsutbyte

Inläggav grafpro » 2013-01-11 18:03

Människor som ännu inte funnit livets mål och mening tittar på TV, spelar sällskapsspel och går på fotboll. Vi som funnit den pysslar med vår elektroakustiska mätutrustning. Den blir aldrig komplett och perfekt men kanske om vi hjälps åt att man kunde nå närmare det perfekta batteriet. Alltså - en tråd om mätutrusning med erfarenhetsutbyte som ändamål.

Här är nuvarande status på min mätbänk:

Bild

USB-ljudkortet längst till vänster är ett fynd. Jag har slösat bort åtskilliga pengar på fel ljudkort men tycker mig här ha funnit det perfekta som jag gärna vill rekommendera. Focusrite Scarlett 2i2. Externa ljudkort är gjorda för diverse andra ändamål, men inte för mätändamål. Vad man behöver är mikingångar med fantommatning, samt linjeingångar som är balanserade så att man inte behöver hålla på att krångla med vad som är jord eller inte, bara att koppla på. Utgångarna måste också vara balanserade.

Vidare måste monitorfunktionen (medlyssning genom att analog in kopplas till analog ut) vara en enkel fysisk omkopplare TILL/FRÅN. Här har de flesta kort alla möjliga andra underliga upplägg, en balanserande ratt, medlyssning via mjukvaran i datorn (med fördröjning) etc. Det går inte. Självklart måste den också mäta perfekt, det gör de flesta inte. Eftersom de är gjorda för inspelningsändamål har de en basavskärning från kanske 20Hz, det kan vi inte ha. Focusrite Scarlett 2i2 motsvarar alla dessa krav och har ett hyggligt pris.

USB-oscilloscopet PicoScope 2203 däremot var ett felköp. Jag vet å andra sidan inte något annat riktigt passande för audioändamål, tips mottages tacksamt. Det har förutom oscilloscopfunktionen också inbyggd tongenerator och spektrumanalysator. Båda dessa extrafunktioner visade sig helt oanvändbara. Tongeneratorn måste startas genom att frekvens och vågform sätts. Vågformen är mycket flexibel och kan beskrivas fritt, men det behöver vi ju inte. Frekvens ändras genom att ny frekvens skrivs in och då startar generatorn om, med ett knäpp! Enda nytta man kan ha av den är om man vill mata ut snygg fyrkant i höga frekvenser, eller sinus långt över 20kHz. Det kan ju inte ljudkort göra alls.

Tonsvep finns men då stegar den ett fast antal Hz med fast intervall, med ett knäpp vid varje omstart. Jag hämtade det C-baserade API som finns för att skriva ett eget användarinterface men det visade sig att logiken är så i själva API:et! Det är dessutom detsamma för alla PicoTechs tongeneratorer. De är avsedda för att skapa och analysera pulser. Tonsvep, vitt brus, rosa brus etc existerar inte ens. Glöm dem!

Spektrumanalysatorn har alldeles för mycket FFT-inställningar som man går vilse i, men värre är att mjukvaran bara kan visa en linjär frekvensskala. Den har helt enkelt inte logaritmisk skala. Otroligt och oanvändbart.

Oscilloscopdelen är som alla datoriserade oscilloscop ett under av minnesfunktionalitet. Man kan backa 32 skärmbilder och studera korta förlopp. Mycket användbart ibland men mest längtar man tillbaka till ett hederligt analogt Tektronix där man ser svepet i realtid.

Labaggregatet från Oltronix kostade några hundralappar på Blocket och fungerar perfekt. Tidsenligt sjuttiotal, liksom resterande mätutrustningen. Fyrtio volt gör det möjligt att dela till 2x15v när man behöver drivspänning för op-ampar.

Mätförstärkaren från Bruel&Kjaer har jag mest för den fina gröna färgens skull, och nostalgi. Modellen heter 2706 och ger 70W. Idiotsäker och rejäl förstås. Mäter som vilken som helst ordinär 70-talsförstärkare vilket ju räcker gott för högtalarmätningar. Frekvensomfång från några få Hz till långt över 20kHz. Brusar tyvärr högfrekvent och lite för mycket vilket gör att oscilloscop-svep blir lite otydliga. Men för kritiska tillämpningar har jag ett Nikko-slutsteg från 90-talet avsett för diskotek, som kostade ett par hundralappar på Blocket och mäter perfekt.

Dessa B&K 2706 brukar ligga på ebay för runt 1000 dollar. Detta ex kostade 150 dollar, tror jag, för den såldes som defekt. Det visade sig omedelbart att felet var att någon vridit sönder en trimpot. Det tog en halvtimme att löda i en ny och trimma den!

Voltmetern B&K 2425 är så fin att den fått bli avatar. Det finns inget bättre än ett pålitligt visarinstrument när man vill se vilka nivåer man faktiskt kör. Den har också mycket användbara dämpfilter, exempelvis toppvärdesvisning med låsning. Den kostade också bara några hundralappar på ebay, skamfilad och utan returrätt. Behövde tvättas och avlusas och blev helt snygg.

I laptopparna (det står en till utanför bild) finns diverse mätmjukvara. Vi tar det ämnet nästa gång, liksom lite museiföremål jag har och som också fungerar.
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

Användarvisningsbild
celef
 
Inlägg: 16452
Blev medlem: 2003-06-28
Ort: helsefyr

Inläggav celef » 2013-01-11 21:41

Jag saknar fortfarande en riktigt bra mätmik till ett humant pris, det vill säga en mik med bra prestanda utan kalibreringsfiler, jag tror mycket på line audio, vettig mikstärkare tror jag det finns flera av
Bikinitider

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-01-11 22:55

Celef - är du ute efter en mick som mäter "random" (diffus) upp till 20kHz eller räcker det om den är "rak" upp till 20kHz i frifält?

Användarvisningsbild
Eri
Händige herrn
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 2006-04-29

Inläggav Eri » 2013-01-12 17:13

Tänkte lämna ett bidrag på en enkel och billiga mätutrustning.

Bild

Längst till vänster förstärkaren. En the t.amp (rek av ARTA ) . Andra svarta lådan är en mätbox tillverkad enligt Artas anvisningar. Den innehåller en loopback krets och referensmotstånd för impedansmätning. Det finns också några zener dioder för att skydda ljudkortets ingång. Sedan kommer mickförstärkaren. En konstruktion som Nagref ligger bakom. Sist i raden ljudkort från Behringer, UCA222. Använder denna med ASIO drivrutiner. Längs fram 2st av mina 3 mikrofoner. Alla byggda med microfonkapseln MCE2000 från Monacor. Passade på att köpa några stycken medan dom fanns. Den är ju tillverkad av Panasonic och är specificerad +- 2dB mellan 20 Hz och 20 kHz. Den har ju lite bättre frekvenskurva än WM61A som ju är vanlig i dag. Tyvärr finns ju inte MCE2000 längre. Fast om mikrofonen håller den specificationen kan man ju undra. Jag har mätt mycket med den här utrustningen och jag tycker nog den presterar ganska bra med tanke på att det är en billig och enkel mätutrustning.
Medlem i MEK

Användarvisningsbild
celef
 
Inlägg: 16452
Blev medlem: 2003-06-28
Ort: helsefyr

Inläggav celef » 2013-01-13 00:25

jansch skrev:Celef - är du ute efter en mick som mäter "random" (diffus) upp till 20kHz eller räcker det om den är "rak" upp till 20kHz i frifält?


jag är ute efter den senare
Bikinitider

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-01-13 01:55

Celef - Jag var inne på Line Audio:s hemsida. Det verkar som om som inte säljer mätmikrofoner....

Mikrofoner anpassade för inspelning är oftast inte lämpliga för mätbruk. Framförallt stormembransmikrofoner och även om dom kostar 25.000:- (typ Neumann U87) kommer dom inte att ge vettiga mätresultat.

Det finns ju många "mätmick:ar", alltifrån Behringer, Audix till Earthworks och Bruel&Kjaer. Det handla om vad Hur mycket pengar man är villig ätt spendera.
KALIBRERADE mick:ar är dyra...om man köper nytt. Dock, det är ju bara kalibrerade mick:ar som ger den absoluta säkerhet som gör att man VET vad man mäter.

JAG föreslår att du Försöker få tag i en begagnad Bruel&kjaer mikrofon på Ebay (Tyskland eller England, i USA är dom svindyra på Ebay).
Har du tur får du tag i en komplett mikrofon (mikrofonkapsel och mik. förstärkare) för sådär 2000-2500:-. Gå in på Bruel&Kjaers hemsida (BKSV.se) och titta på olika varianter. Du måste registera dej, men det kostar ju inget.
Bäst är att kolla deras mikrofonkatalog (PDF) så får du en bra överblick. B&K har inte olika "mikrofonkvaliteter" utan strikt mikrofoner med olika användningsområden.
Mikrofonerna ger enorm mät noggrannhet om du väljer rätt mik för de mätningar du vill utföra.

För frifältsmätningar på högtalare är t.ex. mikrofon 4191 med mikförstärkare 2669 perfekt (kostar nytt över 20.000:-). Används (användes i många år?) av Peerless som mätmick och räknas som "standard" för många högtalartillverkare. Den har en frekvensgång på typiskt 4 - 40kHz och mindre än +/- 0,5 dB. Då mikrofonerna har serienummer finns det alltid möjlighet att få tag i kalibreringsdata från B&K - fast det kostar om dom är "bortslarvade". Hur som helst, om mikrofonen är hel och inte mekaniskt skadad håller den mätdata i 50 år utan vidare och det går att enkelt verifiera via en patenterad mätmetod.

Tyvärr behöver du en "speciell" nätdel för B&K mikrofoner men den kan man bygga själv. Normal fantommatning funkar inte, mikrofonerna kräver 200volt i polarisationsspänning och 28 - 120 volts matningsspänning (eller 14 - 60volt +/- spänning). Dom stödjer alltså inte balanserad ingång. Det gör också att anslutningskablar är lite speciella.... Lemokontakter för över 300.-/st på Elfa och minst 4trådig skärmad kabel (en originalkabel som är 3 meter kostar över 2000:-)

Dock, med lite tur på Ebay kan du få en fungerande mätmikrofon för 2000.- och som "sopar banan" av allt annat i mikrofonväg....(eller, det är skillnad på diamanter och hönsskit!)

Användarvisningsbild
celef
 
Inlägg: 16452
Blev medlem: 2003-06-28
Ort: helsefyr

Inläggav celef » 2013-01-13 12:53

Hej jansch, den lineaudio mätmik jag syftade på finns nog inte ännu, men den har visats i prototypstadiet i nån av trådarna här på faktiskt, jag ska se om jag kan leta upp den

Att köpa beggat är lite vågat, vågar man lita på att precisionen är intakt?
Bikinitider

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Inläggav grafpro » 2013-01-13 15:34

Eri skrev:Tänkte lämna ett bidrag på en enkel och billiga mätutrustning.

Bild

Längst till vänster förstärkaren. En the t.amp (rek av ARTA ) . Andra svarta lådan är en mätbox tillverkad enligt Artas anvisningar. Den innehåller en loopback krets och referensmotstånd för impedansmätning. Det finns också några zener dioder för att skydda ljudkortets ingång. Sedan kommer mickförstärkaren. En konstruktion som Nagref ligger bakom. Sist i raden ljudkort från Behringer, UCA222. Använder denna med ASIO drivrutiner. Längs fram 2st av mina 3 mikrofoner. Alla byggda med microfonkapseln MCE2000 från Monacor. Passade på att köpa några stycken medan dom fanns. Den är ju tillverkad av Panasonic och är specificerad +- 2dB mellan 20 Hz och 20 kHz. Den har ju lite bättre frekvenskurva än WM61A som ju är vanlig i dag. Tyvärr finns ju inte MCE2000 längre. Fast om mikrofonen håller den specificationen kan man ju undra. Jag har mätt mycket med den här utrustningen och jag tycker nog den presterar ganska bra med tanke på att det är en billig och enkel mätutrustning.


Minimalistiskt och elegant som en spionutrustning! Jag gissar att mätboxen är den som beskrivs här: http://www.artalabs.hr/AppNotes/AP1_Mea ... ev4Eng.pdf . Seriemotstånd för impedansmätning, 20dB dämpning in-ut och överspänningsskydd 4,1V på utgångarna. Verkar praktiskt, den kunde man bygga.

T-ampar för mätändamål har jag dock lite dåliga erfarenheter av. Jag gissar att du mest gör högtalarmätningar och då går det säkert bra, men för andra ändamål har de ett par bekymmer.

En ganska stor rest av pulsfrekvensen (ca 900kHz) ligger kvar på utgången. De tre-fyra modeller jag provar har lagt ut en fast nivå 100-200mV och det är ju ganska mycket. En högtalare eller ett ljudkort fattar inget av sådana frekvenser men om man vill se signalen på oscilloscop blir svepet helt enkelt alldeles suddigt av den överlagrade högfrekvensen!

Det andra problemet är (åtminstone på de jag har) att ingen av polerna på utgången är galvaniskt kopplad till signaljord in. Om man kopplar samman svart pol på utgång med signaljord brukar de få spader och börja självsvänga eller tystna. I ARTAS dokumentation om testboxen står att den kopplar samman högtalarjord med signaljord via ett 1k motstånd och att den därför INTE kan användas med förstärkare med flytande jord. Så - hur går det?

Annars är T-ampar helt fullgoda förstärkare. Den som nöjer sig med 6-15W behöver inget annat, varken för högtalarmätningar eller för lyssning. Men den som säger det på en hifi-mässa riskerar att få på truten...
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

Användarvisningsbild
Eri
Händige herrn
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 2006-04-29

Inläggav Eri » 2013-01-13 16:06

Mätboxen är just den. När det gäller förstärkaren måste jag nog förtydliga.
Namnet är ju lite missvisande. Det är inte vad man normalt brukar mena med en s.k. t-amp. Förstärkaren består av en helt vanlig LM3886 krets så det skall nog inte vara något problem med denna. Att jag valde denna berodde på att den fanns med bland den mätutrustning som visades i den tyska manualen till Arta. Jag tolkade det som att den var lämplig. Det enda kritiska som jag sett mot denna först. var nedre gränsfrekvensens -3 dB punkt låg på ca 15,7 Hz. Detta kan man enkelt ändra på genom att byta ut två kondensatorer i förstärkaren. Jag använder utrustningen enbart för högtalarmätning.
Medlem i MEK

Användarvisningsbild
aisopos
 
Inlägg: 3647
Blev medlem: 2011-11-20
Ort: ogonal

Inläggav aisopos » 2013-01-13 17:03

Bra och kul tråd.

Jag har två st oscilloskåp, två multimetrar och något nätaggregat, typ.
Sen är det ganska tomt.

Men jag har också en knippe panasonic-mickar och kretskort för micförstärkare
som ska bli något mätsystem vad det lider.
En XR-2206 IC (eller vad den nu hette) som ska bli en funktionsgenerator.

Och ja, det finns säkert något mer avstannat projekt i gömmorna.

Jag kan inte redogöra något speciellt eller visa några bilder förrän jag letat rätt
på sakerna. Men det kommer kanske. ;)

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-01-13 19:09

Celef - Många på Ebay erbjuder ju även "returrätt". Jag tycker inte det är "farligt" att köpa en B&K mick på Ebay.
Mikrofonkapseln skall givetvis vara mekaniskt OK och membranet (när man skruvar av diffusorn) blankt och oskadat. Testar man sedan med förförstärkaren och får ut ren och snygg signal som motsvarar specad känslighet är risken obetydlig att den inte mäter rätt.

Användarvisningsbild
Kalejdokom
ARTist
 
Inlägg: 7528
Blev medlem: 2007-10-28

Inläggav Kalejdokom » 2013-01-14 12:00

celef skrev:Jag saknar fortfarande en riktigt bra mätmik till ett humant pris

Om man inte behöver mäta så exakt i basområdet så funkar Line Audio CM3 utmärkt. De specar 100-16000Hz +-1dB on axis. Enligt utsaga kontrolleras alla kapslar före leverans och de som inte uppfyller ovanstående kasseras.

Jag använder själv CM3 för livemix och inspelning - en mycket bra mik. Inom kort hoppas jag kunna påbörja lite mätningar och kommer då att jämföra CM3 med Behringer ECM8000.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-01-16 00:25

Kalejdokom - Med all respekt för Line Audio CM3 så är det en mik som inte är byggd för ljudmätning.
Dock, om celef i FÖRTA HAND är ute efter en inspelningsmick som är bra på närfältsupptagningar är det väl ett utmärkt alternativ.
Annars får han nog mycket mer för lite pengarna om han köper t.ex en Behringer mik. Den har ju oxå ett väldigt litet membran som är fördel om han även skall göra diffusfältsmätningar (exvis mäta högtalare inklusive rumspåverkan) typ LTAS.

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Inläggav grafpro » 2013-02-06 16:13

En man utan oscilloscop är ingen riktig man. Det är välkänt, men frågan är om ett USB-scop duger. Mitt PicoScop har ju många finesser men är lite smått och pilligt. Man vill ha en mer fysisk sak med ordentliga rattar att ta i (öhh..).

På Blocket och Tradera finns åtskilliga pjäser i 20-kilosklassen från Tektronix 70-tal för nästan ingenting. Så jag köpte en sådan i Göteborg, där en dotter med pojkvän bor. De fick hämta den. Det gick bra att bära i varsin ände, på spårvagnar och bussar och att stanna och vila ett par gånger från busshållplatsen till lägenheten.

När jag besökte dem (utan bil) för att kolla lite på nyförvärvet var skärmen svart. Högspänningsdelen helt död. Dottern och pojkvännen blev också lite mörka i blicken när jag förklarade att de måste ta den till elektronikåtervinningen.

Men NU! Om man kollar runt på nätet efter nytillverkade analoga oscilloscop ser man, intressant, att det finns ganska få modeller och de är alla misstänkt lika. Troligen finns på Taiwan en enda tillverkare av analoga oscilloscop som säljs under flera namn. Ett av dem heter Voltcraft, påhittat av Conrad som är någon slags internationell Jula. Där är en modell som också har inbyggd tongenerator:

Bild

3700kr. En sådan köpte jag. Den är värd att berätta om.

Allt funkar som det ska, vilket i sig kan vara en liten överraskning. Nya Tektronix kostar sådär från 100 000kr och uppåt. Mer överraskande är att den inte alls ger ett billigt intryck. Rattar och omkopplare går mjukt och fint, svepet är skarpt och starkt. Tongeneratorn är fullt användbar. Den ger ca 7V ut i 50ohm, vilket betyder 1V i 8 ohm och det är fullt hörbart direkt i högtalare! Man sveper med ratt i dekader, vilket kunde vara bättre men går ok. Från 0,1Hz till 1MHz ganska ren sinus, trekant och fyrkant. Om den hetat Tektronix och kostat tio gånger hade ingen varit förvånad.

Man kan sitta länge och bara njuta av ett vackert sinussvep.
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

Användarvisningsbild
Nattlorden
Pumpkin/Redaktör
 
Inlägg: 58189
Blev medlem: 2003-10-28
Ort: Grå Hamnarna

Inläggav Nattlorden » 2013-02-06 16:20

Någon som provat iAudiointerface2?
Bild
It's all fun and games until Darth Vader comes.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-02-23 02:34

Tänkte diskutera mätmikrofoner (mitt specialintresse) och mina erfarenheter....
Har hittills inte laddat upp några bilder på Faktiskt.se men tänkte ändra på det nu!
Börjar med en presentation som ligger till grund för alla kommentarer/åsikter/erfarenheter.

Bild

Jag har haft förmånen att, tidigare i livet, under drygt 4 år jobbat med riktigt bra mätutrustning för mätning på bl.a. högtalare , mikrofoner och hörlurar och därmed också insett vikten av att ha rätt typ av mätmikrofon.
Bilden ovan visar några av de "mätmikrofon-prylar" jag har nu som "glad amatör".

Jag har i princip bara erfarenhet av Bruel&Kjaer mikrofoner förutom några få mätningar med min kompis BengtA:s Behringer mic och 2st. Earthworks M30 mic:ar. Allt jag skriver hänvisar alltså till B&K mikrofoner.

Bilden ovan visar till vänster en klassisk B&K låda i mahogny med bl.a. en svanhals, en adapter som gör att man kan nyttja mikrofonförstärkare som högohmig mätprob samt en mikrofonkabel (mer om dom senare).
Sedan följer från vänster till höger 4st plastboxar med: 1st mikrofonförstärkare 2669, en mikrofonkapsel 4191 med tillhörande mätprotokoll framför, en mikrofonkapsel 4938 med tillhörande adapter för halvtums mikrofonförstärkarkare samt en komplett mätmic med 4190 mikrofonkapsel och en 2669 micförstärkare.
Framför ligger en längre svanhals samt en pistonphon.
En pistonphon är en kalibrerare för att kalibrera mikrofonens (inklusive mikrofonförstärkare, kabel och mätförstärkares) känslighet vid 124dB (SPL) vid 251,2Hz.

Bild

Bruel&Kjaers mikrofonsystem är modulärt uppbyggbart, dvs mikrofonkapsel är normalt separerad från mic-förstärkare, kabel och annan utrustning. Detta ger enorm flexibilitet.
Bilden ovan visar närmast kameran från vänster en adapter för att nyttja en 1/4 tums mikrofon på en 1/2 tums mikrofonförstärkare, sedan en mikrofonförstärkare 2669 med Lemo1B kontakt och till höger en mikrofonförstärkare 2669 ("tapered") med Lemo 0B kontakt.
"Tapered" version av 2669 är strömlinjeformad tillsammans med mikrofonsladdens kontakt och passar därför bra för mätningar i bl.a. vindtunnlar(!)
Bakom till vänster syns en 1/4 tums mikrofon med "Nosecone" som behövs i vindtunnlar (eller om man vill mäta i basreflexportar eller få hög noggrannhet vid diffusmätningar).
Diffusmätningar tänkte jag förklara/beskriva i senare inlägg.
Till höger om den följer en 1/4 mic "naken" och med diffusor och sedan en 1/2 tums mikrofon med och utan diffusor.
Diffusorn är till för att optimera frekvensgången för det mikrofonen är avsedd för.

Bild

Den här bilden har jag lagt till för att visa storleken på 1/4 tums respektive 1/2 tums mikrofonkapslar med och utan diffusor. Jag har små händer!

Bild

Den här bilden visar den kalibrerade frekvensgången för dels 4938 (en 1/4 tums mikrofon) och min favoritmikrofon 4191 (en 1/2 tums mikrofon). Notera att varje streck är 1dB vilket t.ex. ger att mikrofon 4191 har ca +0,6dB avvikelse till drygt 40kHz.
Observera i FRIFÄLT!!! Ska förklara det i senare inlägg.

Bild
En mer detaljerad bild av övre registret för dessa mikrofoner.

Notera att det också står "Actuator Response" för den nedre kurvan. Elektrostatiska "actuators" används för att enkelt verifiera frekvensgången på en redan uppmätt mikrofon. Man behöver då inget frifältsrum och referensmikrofon utan "bara" en actuator som monteras på mikrofonkapseln och denna simulerar ett idealiskt ljudtryck över hela frekvensregistret med denna definierade frekvensgång frekvensgång. Stämmer denna frekvensgång så stämmer också den "riktiga" frekvensgången.

Notera också på bilden att den ena mikrofonkapselns kurva är "Pressure field" och den andra är "Freefield". Förklaring till dessa begrepp kommer i senare inlägg.

Slutligen tänkte jag påvisa skillnaden mellan olika mätmikrofoner och varför det behövs olika typer.
Mer detaljer kommer i senare inlägg.

Bild

Till vänster syns mikrofonkapsel 4938 som har en frekvensgång till 80kHz +/-1,5dB och till höger mikrofonkapsel 4190 (inklusive micförstärkare) som har en frekvensgång till 20kHz +/-1,5dB.
Varför behövs då mikrofonkapsel 4190??? Jo, titta på skillnaden i känslighet som också återspeglar "brusgolvet" för mikrofonerna. En 4938 är ganska hopplös att använda för ljudnivåer under ca 80dB medans 4190 fungerar bra till 50-60 dB (brusgolv ca 15dB)

Bild

På denna bild ser man skillnaden på kontakterna 0B och 1B
0B är helt omöjlig att löda! I fabriken "crimpas" dom.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-02-25 00:34

Den här tråden verkar inte så populär..... men tänkte ändå skriva om det jag lovat i tidigare inlägg. Tänkte skriva om sådant som ”gemene man” kanske inte vet (med all respekt för er som redan har njutit av onödig mikrofonkunskap!)

(Nästan) alla mätmikrofoner är av typ kondensatormikrofon och det finns skäl till det. I huvudsak finns det 2 varianter:
De som behöver extern polariseringsspänning och de som är prepolariserade. De är då av elektret-typ och har ett skikt av atomer/molekyler som är ”polariserade”, ungefär som en magnet.........fast elektret. Om man skall förklara det enkelt.
(Den som tycker att min förklaring är dålig kommer jag överösa med 14 A4 sidor elektret/mikrofon teori!!!!)
Sålänge som resistansen/läckresistansen är mycket hög kommer skiktet bevara en polaristionsspänning, och det har den ju om det är en kondensatormikrofon.

Själva mikrofonkapseln är ju en kondensator (därav namnet) där den ena plattan är membranet och den andra plattan är fast, dvs bakplattan (backplate). Kapacitansen är ganska liten, ligger mellan 3 - 70 pF och isolationsmotståndet räknas i Gigaohm (oftast 3-5 nollor till).

Att tillverka bra mätmikrofoner med elektret är inte lätt och därför är dom dyra (om dom är bra). Skälet är ganska enkelt. Elektretet läggs på nån form av polymer som bildar membranet. Membranet blir inte tillräckligt styvt och relativt tungt och får då en resonansfrekvens som hamnar för lågt. Eller blir membranet väldigt litet = låg känslighet.
EN MÄTMIKROFON har alltid en resonansfrekvens som ligger HÖGT, den nyttjbara frekvensen är antingen under resonansfrekvensen eller så använder man resonansfrekvensen till att sträcka ut det övre registret. Detta beroende på mikrofontyp (Freefield/Pressurefield) och grundar sig på om man har ett lätt dämpat membran eller kritiskt dämpat membran. Exempel: B&K 4191 har en resonansfrekvens på 34kHz och går att använda till ca 40kHz eller B&K 4138 har en resonansfrekvens på 160kHz och går att nyttja till 140kHz.

MEN den stora frågan är ju VARFÖR är kondensatormikrofon tekniken i grunden så bra för mätmikrofoner?
Ett av svaren finns ovan! Ett membran som BARA behöver vara membran förutsatt att det leder elektricitet (om man bortser från problematiken med elektret). Inga tyngande talspolar eller annat krafs, inga gigantiska amplituder (relativt). Man kan fokusera på att göra membranet så lätt och styvt så att resonansfrekvensen hamnar rätt i förhållande till övre gränsfrekvensen.
Nästa svar är att denna typ av membran inte rör sig kolvformigt utan mer som ett idealiskt(?) trumskin, ingen vågutbredning och inga kantreflexer.
Det tredje svaret är att rätt lösning visar inga utmattningstendenser eller åldring förutsatt att man inte överskrider max ljudtryck eller max temperatur och förvarar grejorna i icke kondenserande luft.
Bruel&Kjaer har gjort riktiga (alltså inga simulerade som är vanligt) åldringsprov på mikrofoner sedan ca 1975 och maximal förändring ligger under 0,1 dB.

För övrigt, maximalt ljudtryck och temperatur är inte lätt att uppnå. Det är t.ex.182dB för B&K4938 och för B&K4191 är det 171dB. Båda tål 150C* vid drift fast tillverkaren påpekar att viss missfärgning kan uppstå.

Nästa inlägg blir om distorsion och användbar dynamik.....om nån orkar läsa. Då blir det oxå bilder.
….eller är detta som jag håller på med off topic - Grafpro?

Användarvisningsbild
Adhoc
 
Inlägg: 3723
Blev medlem: 2005-06-29
Ort: Göteborg

Inläggav Adhoc » 2013-02-25 03:07

Tackar Jansch, bra upplagt. Om det känns som att kasta pärlor för svin ifall du får lite feedback tror jag orsaken är mest okunskap med fler som läser än som kan kommentera.

Användarvisningsbild
aisopos
 
Inlägg: 3647
Blev medlem: 2011-11-20
Ort: ogonal

Inläggav aisopos » 2013-02-25 09:14

Jansch, jag slickar ivrigt i mig allt du skriver. :)

Jag kommer inte kunna tillägga något i ens några nivåer under din kunskap. ;)

Finns det något sätt att själv kalibrera sin hembyggda mätmic?


Jag har på sikt tänkt skriva lite i denna tråd, bara för att presentera min egen
mätutrustning. Men jag måste få lite ordning på'et först.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-02-25 16:30

Tack Aisopos och adhoc! Det är ju inte speciellt avancerad kunskap men kanske lite ovanlig. Smalt intresseområde som man brukar säga.
Generellt bygger den teoretiska kunskapen runt denna typ av mikrofoner på ganska enkel matematik/fysik.

Tänkte bara svara på din fråga aisopos, ska strax iväg och åka slalom några dagar så utförligare inlägg får vänta.

Frågan: "Finns det något sätt att själv kalibrera sin hembyggda mätmic?"

Svar: Ja och nej!
När du frågar om kalibrering menar du säkert i första hand frekvensgången och kanske absolut känslighet.

Jag tycker det finns olika 4 "kalibreringar" man skall ha koll på:
- Känslighet, dvs hur stor spänning leverera mic:en vid 124dB(SPL) eller 94dB(SPL). Bör mätas vid 250Hz(251,2Hz) men det är OK att mäta vid 1kHz om man vet att micken är någorlunda OK i det området.
Jag kan hjälpa dej med den "kalibreringen" med en noggrannhet på ~0,5dB. Vi tar en av mina mikrofoner (som man kan kalibrera med pistonfon) och sedan gör vi en jämföranden mätning med t.ex ett tersbrus i 250Hz området.
Maxfelet borde bli 0,2 + 0,2 dB.

- "Brusgolv" i dB(SPL)dvs egenbruset från mikrofonen. Svår att få till om mic:en ligger under 30dB (stoppa in mic:en i en Rookwool rulle och sluta andas samt hoppas på att inga bilar/lastbilar/tåg kör i närområdet). Kan jag oxå hjälpa dej med. Bäst att mäta upp både A-vägt och "linjärt" (22,5 - 22,5kHz)

- Frekvensgång. INTE LÄTT!!! Visserligen kan man göra jämförande mätningar i ett vanligt rum men man har då ingen kontroll över hur rundtagande mikrofonen är i relation till referensen. Sirp kanske skulle funka för övre frekvensområdet.
JAG HAR TÄNKT att bygga en stor "tub" av Rockwool för "utebruk" samt en kompressor som kan styra en bredbandshögtalare från en referensmikrofon (klassisk sätt att mäta frekvensgång)
Om det blir av handlar om ork och om andra projekt ev. blir roligare.

- Distorsion. Ännu svårare.... "Rockwool tuben" ovan, om den skulle fungera bra, skulle man åtminstone kunna verifiera dist över 1%...kanske. Man kan faktiskt köra kondensatormickar "baklänges" (som högtalare) och då producera lågdistat ljud (pressurefield, i en liten kammare). dock, jag är inte säker om jag vill utsätta mina mick:ar för det.

Slutligen... Både du och jag skriver kalibrering och jag vet precis vad du menar. Man bör vara försiktig med det begreppet annars får man skit från "de lärda".

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41179
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Inläggav petersteindl » 2013-02-25 17:07

Nu är första gången jag kollar i tråden :)

Jag har Earthworks M30 mätmik. Jag har ATB PC precision och CLIO 10FW med QCbox.
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
DrBoar
 
Inlägg: 550
Blev medlem: 2006-06-13

Inläggav DrBoar » 2013-02-25 19:19

Peter
har du prova kontaktmikrofonerna?
Jag laborerar med olika låddämpningar så något sätt att mäta vibrationer vore inte helt fel
http://www.kirchner-elektronik.de/gb-zubehoer.php

Användarvisningsbild
Trepip
 
Inlägg: 433
Blev medlem: 2006-04-23
Ort: Göteborg

Inläggav Trepip » 2013-02-25 19:50

intressant detta! Ser fram mot fortsättningen jansch.

Själv har jag en "fluke" från feltema och en U-mik som jag försöker förstå mig på.
Mot ljusare tider

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41179
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Inläggav petersteindl » 2013-02-25 21:21

DrBoar skrev:Peter
har du prova kontaktmikrofonerna?
Jag laborerar med olika låddämpningar så något sätt att mäta vibrationer vore inte helt fel
http://www.kirchner-elektronik.de/gb-zubehoer.php


Inte till ATB, men till Clio har vi provat. Det är inte så lätt eftersom det är svårt att veta hur resultatet bör vara. Man får labba sig fram en hel del och använda sitt sunda förnuft då man jämför resultat.

Mvh
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
Flint
Rör om i grytan!
 
Inlägg: 20456
Blev medlem: 2004-07-11

Inläggav Flint » 2013-02-26 10:36

Min vetenskapliga hörna.
Synnerligen enkla och nedslitna prylar men väl så invanda.

Ett oscilloskop Telequipment D61 från 1974. I upplösningstillstånd.
Hemmabyggd tongenerator. Sinus och fyrkantvåg. 70-tal.
Hemmabyggt nätaggregat 0-30V 1A. 70-tal
Hembyggd frekvensräknare. Sent 80-tal

Utanför bild (undanställt under arbetsbänken).
Ett 0-500V dc och 6.3V ac nätaggregat till "rörvetanskapliga" experiment. Troligen 50-tal.
Två st. Oltronix D400-007D 0-400V dc och 6.3V ac för likaledes rörlabb.

Ett tag körde jag en hembyggd thd-brygga men nu sköter datorn om den typen av mätning mycket bättre.


Bild

Användarvisningsbild
Nattlorden
Pumpkin/Redaktör
 
Inlägg: 58189
Blev medlem: 2003-10-28
Ort: Grå Hamnarna

Inläggav Nattlorden » 2013-02-26 10:42

petersteindl skrev:Nu är första gången jag kollar i tråden :)

Jag har Earthworks M30 mätmik. Jag har ATB PC precision och CLIO 10FW med QCbox.


Ser du något speciellt skäl för att välja M30 över M23 för eget bruk?
It's all fun and games until Darth Vader comes.

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41179
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Inläggav petersteindl » 2013-02-26 13:09

Nattlorden skrev:
petersteindl skrev:Nu är första gången jag kollar i tråden :)

Jag har Earthworks M30 mätmik. Jag har ATB PC precision och CLIO 10FW med QCbox.


Ser du något speciellt skäl för att välja M30 över M23 för eget bruk?


Vad är M23? Jag skall kolla :) . . .


... Nu har jag kollat spec. :)

M23 verkar tillräckligt bra för personligt bruk. Den kostar 459 USD = 3000 SEK. Det är en mycket fin mik för pengarna. Nästan ingen skillnad mot M30. Brusnivån är samma.

Mvh
Peter
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2013-02-27 21:06

Grafpro - Har glömt skriva det så jag gör det nu...
Din effektförstärkare B&K2706 är egentligen inte designad för att driva högtalare utan vibrationsbord (Vibration Exciters) och i huvudsak vibrationsbord Typ 4809. I samma veva (i början av 70-talet) kom oxå två större förstärkare för samma ändamål. De hette 2707 och 2708 (0 - 100kHz) och 2708 gav 1200watt i 0,5 ohms last!
Brus som du har var nog inte prioriterat i detta sammanhang.

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Inläggav grafpro » 2013-02-28 19:25

jansch skrev:Grafpro - Har glömt skriva det så jag gör det nu...
Din effektförstärkare B&K2706 är egentligen inte designad för att driva högtalare utan vibrationsbord (Vibration Exciters) och i huvudsak vibrationsbord Typ 4809. I samma veva (i början av 70-talet) kom oxå två större förstärkare för samma ändamål. De hette 2707 och 2708 (0 - 100kHz) och 2708 gav 1200watt i 0,5 ohms last!
Brus som du har var nog inte prioriterat i detta sammanhang.


Tack först för utmärkt bra folkbildning om mätmikrofoner. Inser att man måste ha en liten samling B&K-mikar, annat går inte för sig. Tänk vad mycket det finns ogjort!

Sant om förstärkaren B&K2706, men den är uttryckligen också för drivning av högtalare och förekommer i diverse setup för högtalarmätning i gamla B&K artiklar. Dess enda nackdel är just att den brusar såpass att oscilloscopsvep blir lite oskarpt... Men den är snygg!

Det finns också ett nyare stereoslutsteg B&K 2716C i 19" rackformat. Det vore värdigt att ha i musikanläggningen. Men de ligger oftast uppåt tvåtusen dollar på ebay.

Ska återkomma med lite anekdoter om några pensionerade prylar jag har i min museiavdelning. Mer B&K...
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Inläggav grafpro » 2013-02-28 19:40

Flint skrev:Ett tag körde jag en hembyggd thd-brygga men nu sköter datorn om den typen av mätning mycket bättre.

Det är verkligen helt otroligt lätt att mäta dist med dator och billigt (eller gratis) program. Jag hade en HP THD-brygga som kostade mig skjortan, och den är ju ett skämt idag.
Bild
Med oändlig möda kunde man fintrimma ner en grundton och avläsa total harmonisk dist vid EN frekvens i sänder. Nu kan man svepa och få disten separerad i alla övertoner på en halv sekund.

Jag tror lättheten att mäta dist har fått människor att tro att det är en ointressant och trivial sak, i själva verket är distorsion i högtalarelement en av musiklyssnarens värsta fiender. Som tillverkarna sällan specificerar. Alla borde mäta distorsion mycket mera!
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

Nästa

Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 2 gäster