Mérőmikrofon

2006. március 25., módosítva: 2019. november 19.

Kész megoldások

A probléma legegyszerűbb megoldása a készen vásárolt mérőmikrofon. A házimozik és a DSP-k terjedésének köszönhetően ma már kapni kalibráltakat is egészen elfogadható áron. Egyre gyakoribbak a beépített elektronikás eszközök, amiket közvetlenül USB-re lehet csatlakoztatni, ezekkel nagyon kényelmes a mérés.

Természetesen összeállítható hagyományos lánc is külön mérőmikrofonból, előerősítőből és hangkártyából, amit ha nem kell mozgatni szintén jó és időtálló megoldás, hiszen a komponensek többsége akkor is használható marad, amikor az USB már sehol sem lesz. Jelenleg én is egy ilyen szettet használok Dayton Audio EMM-6 mikrofonnal.

Dayton EMM-6 kalibrált mérőmikrofon

Ilyen összeget mikrofonra költeni csak akkor van értelme, ha ahhoz adnak gyári kalibrációs görbét is. Az EMM-6 minden példányát egyenként kalibrálják (20 Hz - 20 kHz között), mely az én példányom esetében így néz ki:

100 Hz1 kHz10 kHz-10 dB-5 dB0 dB5 dB10 dB
A saját EMM-6 mikrofonom frekvencia átvitele

A méréshez használt hangkártya egy Behringer UMC22 audio interfész.

Az "interfész" egy stúdió terminológia, gyakorlatilag ez egy USB-s kétcsatornás hangkártya szimmetrikus (XLR) és hagyományos (6,3 mm jack) bemenetekkel, beépített mikrofon erősítővel és 48 V-os fantom táppal. Maximum 48 kHz-es mintavételezést tud, így 24 kHz-ig lehet vele mérni.

Behringer UMC22
Behringer UMC22

A mérendő hangszóró meghajtásához egy saját készítésű mérőerősítőt használok, melyet a hangkártyával együtt kalibráltam, így - elektronikai oldalról - nincs akadálya a pontos méréseknek.

Olcsóbb alternatívák

A fenti megoldás szép és jó, de ehhez mélyen zsebbe kell nyúlni. Teljesen jogos és érthető, ha nem tudsz, vagy egyszerűen az első próbálkozásokhoz nem akarsz ekkora összeget szánni a mérőrendszerre.

Nem kell csüggedni, vannak elérhetőbb alternatívák, melyek bár nem ennyire pontosak, de még bőven a használhatón innen vannak. Két olyan megoldás következik, melyeket magam is éveken keresztül használtam. Sajnos ezekben az esetekben a pontosság a szerencsén is múlik. :(

Teljesen azért nem reménytelen a helyzet. Gilszkilabor bontott mikrofonkapszuláinak mérései óta szinte bizonyosnak mondható, hogy a kapszula kb. 2-4 kHz-ig típustól és származástól függetlenül lineárisnak mondható, a magastartományt pedig egy megbízhatóbb gyártó magassugárzójához lehet kalibrálni. 2006-ban az EMA-02-t én is így kalibráltam és egészen elfogadható méréseket tudtam vele készíteni.

Audyssey ACM1H

Régebben szinte az összes házimozi erősítőhöz adtak egy Audyssey kalibrálómikrofont. Az ACM1H típus (a típust sajnos csak a mikrofon dobozára írják rá) kalibráció nélkül is egészen pontosan mér és egy jobbfajta mikrofonbemeneten azonnal használható. Ez a mikrofon nekem is bevált.

Audyssey ACM1H kalibrálómikrofon

Ezt egy átlagos laptop vagy asztali gép mikrofonbemenetével azonnal lehet használni. Hogy mennyire pontos? Az alábbi diagramon egy azonos körülmények közt készített mérés látható a kalibrált Dayton EMM-6-tal illetve az Audyssey ACM1H-val:

  • Dayton EMM-6
  • Audyssey ACM1H
100 Hz1 kHz10 kHz-15 dB-10 dB-5 dB0 dB5 dB10 dB
Dayton EMM-6 vs. Audyssey ACM1H - közeltéri mérés

Ez pedig a két mérés közti eltérés (80 Hz-től, mert alatta az ACM1H mérése már zajosodik):

100 Hz1 kHz10 kHz-10 dB-5 dB0 dB5 dB10 dB
Audyssey ACM1H kalibrációs görbe

Figyelemreméltó eredmény egy erősítő tartozéktól. :) A magastartományban valamivel alacsonyabb jelszintet mér, mint kellene, de emellett van egy másik kellemetlen tulajdonsága is. Hajlamos pár kHz felett túlzottan hullámos átvitelt mérni, különösen távolabbi mérésnél:

  • Dayton EMM-6
  • Audyssey ACM1H
100 Hz1 kHz10 kHz-20 dB-15 dB-10 dB-5 dB0 dB5 dB10 dB
Dayton EMM-6 vs. Audyssey ACM1H - távolabbi mérés

Látszik, hogy az ACM1H-val mért átvitel az indokoltnál sokkal zavarosabb a magastartományban. A Tunar hangolásakor magam is találkoztam a jelenséggel, bár akkor még nem tudtam, hogy ezt nem a doboz, hanem a mérőmikrofon produkálja. Őrületesen nagy gond viszont nincs vele, a fenti korlátok figyelembe vételével ez egy akár kalibrálás nélkül is jól és nagyon könnyen használható eszköz.

EMA-02 kit

Míg nem volt meg az Audyssey mikrofonom jó szolgálatot tett az EMA-02 kit. Bár nem mérésre tervezték, annyira olcsó (konkrétan a meghajtására használt elem többe került), hogy megért egy próbát.

Az áramkör tág feszültségtartományban működik (6 - 15 V), áramfogyasztása csekély, adja magát, hogy elemről legyen táplálva. Az elem tökéletesen zaj-, földhurok- és problémamentes áramforrás, egy jó minőségű 9 V-os blokkelemmel nagyon sok mérést el lehet végezni. A nyákot és az "akkutartót" egy darab fára rögzítettem, amit egy drótból hajtogatott kampóval lehet felakasztani a mikrofonállványra.

EMA-02 - áramkör és táp
EMA-02 - áramkör és táp

Maga a "mikrofon" egy lufitartó műanyag rúdból készült, amin keresztül lett vezetve a kábel, majd amennyire lehet, a kapszulához közel toltam a rudat és a maradék rést feltöltöttem gyurmaragasztóval. Ebből alakítottam ki a kapszula és a rúd átmérője közti szűkítést is.

EMA-02 - költséghatékony mikrofon
EMA-02 - költséghatékony mikrofon

Végül fehér szigszalaggal rögzítettem, illetve "tartósítottam". Nem tökéletes, de amire készült, arra megfelel. Hasonló megoldást alkalmaztam "törésgátlónak" is.

EMA-02 elektret mikrofon és előerősítő

A pontosságát az ACM1H-hoz hasonlóan egy azonos körülmények közt készített méréssel ellenőriztem a kalibrált Dayton EMM-6-hoz képest:

  • Dayton EMM-6
  • EMA-02 kit
100 Hz1 kHz10 kHz-10 dB-5 dB0 dB5 dB10 dB15 dB
Dayton EMM-6 vs. EMA-02 kit - közeltéri mérés

Az látszik, hogy az EMA-02-vel is lehet mérni 20 kHz-ig (annak ellenére, hogy a CZN15E mikrofon kapszula adatlapján 16 kHz-es felső határfrekvenciát adnak meg). Az is látszik viszont, hogy kalibráció nélkül elég messze jár a mérés a valóságtól. Íme a két mérés közti eltérés (80 Hz-től, mert alatta az EMA-02 mérése már zajosodik):

100 Hz1 kHz10 kHz-10 dB-5 dB0 dB5 dB10 dB
EMA-02 kalibrációs görbe

Érdekességképpen piros szaggatott vonallal idetettem az eredeti 2006-os EMA-02-höz általam készített görbét, amit egy Monacor DT-107-tel kalibráltam annak idején. Alapjaiban nagyon hasonlít a kettő és követi a gyári idealizált tipikus frekvencia átviteli görbét. Távolabbi mérésnél - az ACM1H-val ellentétben - itt szerencsére nincs indokolatlan hullámosodás a mért átvitelben:

  • Dayton EMM-6
  • EMA-02 kit
100 Hz1 kHz10 kHz-20 dB-15 dB-10 dB-5 dB0 dB5 dB10 dB
Dayton EMM-6 vs. EMA-02 kit - távolabbi mérés

Ez a stabilitás összeségében alkalmasabbá teszi mérésre az EMA-02-t, viszont ehhez mindenképpen kalibrálni kell - ha más nincs, akkor egy megbízhatóbb magassugárzó átvitele alapján. Ebben valóban nagy a rizikó, de az átvitelben mutatott ±6 dB-es kilengést nem lehet figyelmen kívül hagyni.

Állvány

A méréshez szükség lesz két állványra: egy a mikrofonnak, egy pedig a hangdoboz alá. A legolcsóbb is megfelel, szerencsére ezek ma már elérhető árban vannak. A mikrofonállványom egy Aldiban vásárolt 5.000 Ft-os C.Giant, a hangdobozállvány pedig egy összesen 10.000 Ft körüli Voice-kraft SPS023-7 állvány és Monacor PAST-30/SW tartólemez kombináció. Tökéletesen megfelelnek a célnak.

Persze lehet ilyeneket készíteni is, ha van anyagod, tudásod, szerszámaid és kedved hozzá. Ha nincs, játszanak a sufni megoldások is. :) Még az első EMA-02 idejében az áramkört egy régi napernyő nyelére szereltem, amit a napernyő talpába állítottam. Rendkívül mókásan nézett ki, de a célnak megfelelt. Csakazértis iderakom:

Mikrofon- és hangdoboz állvány: ha van rá pénz és ha nincs
Mikrofon- és hangdoboz állvány: ha van rá pénz és ha nincs