Grundlagen

Welches Mikro braucht man wofür?

Wir bieten mehrere Mikros (inkl. Kalibrierung) zum Messen an – doch welches Mikro braucht man wofür?

Die üblichen Messaufgaben für Mikrofone sind:

  1. Messung des Frequenzgangs am Hörplatz bzw. in der Nähe des Lautsprechers
  2. Messung der Nachhallzeit am Hörplatz
  3. Messung des Klirrfaktors (bei nicht zu hohen Schalldruckpegeln am Mikrofon)
  4. Messung des maximalen Schalldrucks

Messung des Frequenzgangs am Hörplatz bzw. in der Nähe des Lautsprechers

Bei dieser Messung möchte man, dass die Messsoftware den individuellen Fehler des Messmikrofons korrigiert. Dazu wird eine Korrekturdatei geladen, die den Frequenzgang des Mikrofons bei Beschallung von vorne (= 0°) oder von der Seite (= 90°) enthält. Im Idealfall werden also alle individuell kalibrierten Mikrofone dasselbe Ergebnis anzeigen – wenn die entsprechende Korrekturdatei berücksichtigt wurde. Bei Messungen am Hörplatz kommt der Schall allerdings weder nur genau von vorne (selbst wenn man das Mikrofon genau auf den Lautsprecher richtet) noch genau von der Seite (selbst wenn man das Mikrofon z.B. nach oben richtet), denn neben dem Direktschall gibt es ja auch noch die Reflexionen, die unter allen möglichen Winkeln auf das Mikrofon treffen können. Da die Mikrofone ggf. ein geringfügig anderes Richtdiagramm haben (das Pendant zum Rundstrahlverhalten von z.B. Hochtönern) werden die Ergebnisse leicht variieren.

Und warum gibt es dann so viele verschiedene Mikrofone, wenn die doch alle dasselbe messen?

Weil es neben dem Frequenzgang noch einige andere wichtige Parameter gibt:

  • bei Nachhallzeitmessungen ist es z.B. sehr wichtig, dass das Mikrofon selbst nicht allzu stark rauscht
  • bei Klirrfaktormessungen ist es z.B. zusätzlich wichtig, dass das Mikrofon selbst keinen Klirrfaktor hinzufügt
  • bei der Messung des maximalen Schalldrucks ist es wesentlich, dass das Mikrofon selbst noch im linearen Bereich arbeitet

Und was folgt daraus?

  1. Wenn man nur Frequenzgangmessungen machen will kann man also quasi jedes unserer kalibrierten Mikrofone nehmen
  2. Wenn man Nachhallzeitmessungen machen will braucht man ein möglichst rauscharmes Mikrofon, wobei dies natürlich auch vom Vorverstärker bzw. dem Audio-Interface abhängt
  3. Bei Klirrfaktormessungen braucht man ein Mikrofon, welches auch bei hohen Schalldruckpegeln (z.B. bei Messung mit geringem Messabstand) wenig klirrt
  4. Und bei der Messung des maximalen Schalldruckpegels braucht man ein Mikrofon, welches möglichst hohe Schalldruckpegel messen kann ohne selbst das Signal zu komprimieren

Die Messung dieser Eigenschaften ist z.T. recht aufwändig und hängt von vielen Faktoren ab. Die Herstellerangaben sind da leider nur bedingt vergleichbar. Unserer Erfahrung nach sind die Unterschiede beim Eigenrauschen der Mikrofone und beim Klirrfaktor nicht groß, nur die Kombination „eingebaute Soundkarte“ und „preiswerte Elektretkapsel“ ist in beiden Disziplinen oft nicht so gut.
Bei USB-Mikrofonen kann es bei „verseuchter“ USB-Speisespannung zu Störgeräuschen kommen.

Andere Randbedingungen:

Es gibt aber auch noch andere Kriterien für die Wahl eines bestimmten Mikrofons. Neben dem Mikrofon braucht man ja auch noch eine „Soundkarte“, außerdem benötigen die meisten Mikrofone auch noch eine Spannungsversorgung (sog. Phantomspeisung). Die in Laptops eingebauten Soundkarten sind oft nicht besonders gut, außerdem sind heute oft nur kombinierte Buchsen für Headsets verfügbar, so dass der Anschluss eines Mikrofons gar nicht so einfach ist (es wird z.B. so ein Adapter benötigt). Diese Kombibuchsen bieten zwar meistens eine Versorgungsspannung von 3 Volt für Elektretmikrofone, die meisten „ordentlichen“ Messmikrofone brauchen aber eine höhere Spannung. Mögliche „Messketten“ sind:

Elektretkapseln (z.B. MONACOR MCE-4001) können meistens direkt an den Mic-Eingang einer Soundkarte angeschlossen werden, die 3 Volt Versorgungsspannung zur Verfügung stellt. Dadurch ist die Aussteuerung aber begrenzt (das Ausgangssignal kann nicht größer als +/- 1.5 Volt(peak) gehen, außerdem rauschen viele Elektretkapseln bzw. eingebaute Soundkarten stark)
Nachteil: der Mikrofonkörper (Alurohr) und Kabel müssen selbst gebastelt werden (oft nicht sehr robust)
Für Nachhallzeit- und Klirrfaktormessungen ggf. nur bedingt geeignet

Typische Messmikros (wie z.B. BEHRINGER ECM-8000, MONACOR ECM-40, OMNITRONIC MM-1C, SUPERLUX ECM-999 etc.) brauchen zunächst mal eine sog. Phantomspeisung (z.B. BEHRINGER PS400), die wiederum häufig nicht batteriebetrieben ist sondern ein Netzteil benötigt. Das Ausgangsignal kann man dann entweder in den Mic-Eingang der Soundkarte schicken (wenn sie rauscharm genug ist) oder in eine externen Soundkarte, die z.B. per USB mit dem PC verbunden ist.
Nachteil: ggf. umfangreiche Verkabelung (bei zusätzlichem Netzteil der Phantomspeisung)

Dann bietet es sich an eine externe Soundkarte zu nehmen, die die Phantomspeisung gleich integriert hat (z.B. BEHRINGER U-Phoria UMC202HD). Diese Geräte können oft über den USB-Anschluss mit Strom versorgt werden.

Besonders einfach ist der Anschluss von sog. USB-Mikrofonen wie z.B. dem miniDSP UMIK-1 oder dem OMNITRONIC MM-2USB: hier muss zum Messen nur das USB-Kabel eingesteckt werden. Das OMNITRONIC MM-2USB hat hier mikrofonseitig den „robusteren“ Anschlussstecker (USB-B), das miniDSP UMIK-1 verwendet dort einen filigraneren Mini-USB-Stecker
Wenn man sowohl im Nahfeld (z.B. 1 cm vom Tieftöner) als auch am Hörplatz pegelkalibriert messen will/muss bietet sich die Verwendung eines Vorverstärkers an. Wir empfehlen da den MONACOR MPA-102, da er in einem Pegelbereich von 50 dB in 5 dB-Schritten reproduzierbar verstellbar ist. Das Gerät kann man alternativ auch mit Batterien betreiben – falls mal keine Steckdose zur Verfügung steht.

Einfluss der Software auf die Wahl des richtigen Mikrofons:

Wenn man Messdaten für eine Lautsprechersimulation ermitteln will (z.B. mit Boxsim) muss man einen absoluten Zeitbezug haben, um z.B. den Zeitversatz zwischen Hochtonhorn und Tieftöner korrekt zu erfassen. Bei der Mess-Software ARTA (s. ARTA und seine Spießgesellen STEPS und LIMP) muss man dazu 2-kanalig messen (der 2. Kanal ist die Ausgangspannung des Verstärkers bzw. der Soundkarte), was allein mit einem USB-Mikrofon offensichtlich nicht geht. Andere Programme wie z.B. Room EQ Wizard oder CARMA nehmen als absoluten Zeitbezug das Losschicken des Messsignals, was solange OK ist wie alle Chassis mit demselben Setup gemessen werden. Das Delay ist dann ggf. nicht absolut richtig (weil z.B. ein Verzögerungsglied wie ein DSP-Prozessor etc. beinhaltet ist) aber der für eine Simulation wesentliche relative Zeitversatz ist korrekt erfasst.

Unsere Empfehlungen:

Wenn Sie nur einen Laptop haben: OMNITRONIC MM-2USB oder miniDSP UMIK1 (Link zum Shop)
Wenn Sie schon eine Phantomspeisung oder ein Audio-Interface haben: OMNITRONIC MM-1C (Link zum Shop)
Wenn Sie in allen Lebenslagen pegelkalibriert messen wollen: MONACOR MPA-102 mit OMNITRONIC MM-1C (Link zum Shop)
Wenn Sie auch bei sehr hohen Schalldruckpegeln messen müssen empfehlen wir das ISEMCON EMX-7150 (3% Klirrfaktor bei 145 dB)

Mikrofone

Einige Hinweise zu Messmikrofonen, die für die Dirac Live Room Correction Suite™ geeignet sind
Empfohlene Mikrofone

Um die Fähigkeiten der Dirac Live Room Correction Suite™ erfolgreich nutzen zu können wird ein Mikrofon mit Kugelcharakteristik und großem Frequenzumfang benötigt. Für die richtige Erfassung sowohl des Direktschalls aller Lautsprecher als auch der Reflexionen muss das Mikrofon am Hörplatz nach oben oder unten zeigen. Der Direktschall trifft also von der Seite bzw. unter 90° auf das Mikrofon. Wir empfehlen, dass der Frequenzgang des Mikrofons im Wiedergabebereich des Lautsprechers unter diesen Bedingungen um weniger als ± 1 dB schwankt.

Wenn der Mikrofonfrequenzgang starker schwankt empfehlen wir, dass eine entsprechende Korrekturdatei verwendet wird. Das Dirac Live Calibration Tool™ unterstützt die Verwendung einer Mikrofon-Korrekturdatei. Diese sollte den Frequenzgang des Mikrofons unter den oben genannten Bedingungen widerspiegeln, nicht aber den invertierten Frequenzgang bzw. die benötigte Korrektur. Wenn Ihr Mikrofon keinen linearen Frequenzgang hat verfälscht dies das Messergebnis. Dies müssen Sie bei der Festlegung der Zielkurve berücksichtigen. Wenn Sie den individuellen Frequenzgang Ihres Mikrofons nicht kennen sollten Sie es kalibrieren lassen.

miniDSP bietet ein kostengünstiges Mikrofonset an, das wir sehr empfehlen können. Es beinhaltet ein Messmikrofon, eine USB-Soundkarte (im Mikrogehäuse), Kabel, Mikrofonhalter und einen Gerätekoffer. Die Dirac Live Room Correction Suite™ enthält eine generische Korrekturdatei für dieses Mikrofon. Dieses Mikrofon können Sie einzeln oder zusammen mit der Dirac Live Room Correction Suite™ in unserem Shop erwerben. Optional können Sie es auch individuell für eine Beschallung unter 90° kalibrieren lassen.
Wenn Sie bereits einen Mikrofon-Vorverstärker oder ein USB-Audiointerface mit Phantomspeisung besitzen empfehlen wir die Anschaffung eines BEHRINGER ECM-8000. Dieses sollten Sie allerdings individuell für eine Beschallung unter 90° kalibrieren lassen (s.o.). Das folgende Bild zeigt die Kalibrierergebnisse von 130 ECM-8000 bei Beschallung unter 0°

MicCal_ECM8000

Je nach dem welches der obigen ECM-8000 Sie erwischt hätten sähe der gemessene Frequenzgang Ihrer Lautsprecher am Hörplatz bei 10 kHz um bis zu ±5 dB anders aus, um genau diesen Betrag würde dann auch das Ergebnis der Dirac Live Calibration Tool™ Optimierung streuen, sofern keine individuelle Korrekturdatei berücksichtigt wurde.

Im Prinzip kann jedes Messmikrofon mit Kugelcharakteristik (ggf. mit individueller Korrekturdatei) verwendet werden.

Spezifikationen

  • Frequenzgangkorrektur mit einer frei anpassbaren Zielkurve
  • Korrektur der Impulswiedergabe in einem weiten Hörbereich
  • Unterstützt Abtastraten von 44,1, 48, 88.2, 96 und 192 kHz
  • Unterstütz bis zu 8 Kanäle; bitte beachten sie, dass die Software kein Up- oder Downmixing oder Bassmanagement durchführt
  • Einfach anpassbare Zielkurve pro Kanal oder Kanalgruppe
  • Einstellbare Frequenzgrenzen für die Korrektur
  • Intuitive Klicken-und-Ziehen Funktionalität um Kanäle zu gruppieren, den Frequenzbereich für die Korrektur anzupassen und die Zielkurve zu verändern
  • WDM- und ASIO-Unterstützung
  • Automatische oder manuelle Einstellung von Verzögerung und Verstärkung pro Kanal (z.B. bei unsymmetrische r Aufstellung)

Funktionsweise

Es dauert nur etwa 15 Minuten ihren Raum mit den Dirac Live® Calibration Tool zu kalibrieren – auch als Computer-Laie !

Test Signale

Die Testsignale werden vom Dirac Live®
Calibration Tool erzeugt und über die Soundkarte an Ihre Anlage und die Lautsprecher ausgegeben. Diese Signale erlauben der Software die Bestimmung der Wiedergabeeigenschaften über das gesamte Hörspektrum.

Sweep

9 Messungen

Um eine hochwertige Kompensation zu erreichen wird an 9 verschiedenen Positionen gemessen. Für fortgeschrittene Nutzer gibt es weitere Messmöglichkeiten.

couch

Berechnung und Filterdefinition

Der Frequenzgang und die Impulsantwort der Lautsprecher im Raum wird ermittelt, beides zentrale Aspekte der Musikwiedergabe. Dirac’s Auto-Target-Funktion schlägt automatisch eine passende Zielkurve vor. Der fortgeschrittene Nutzer kann dies auf einfache Weise seinen Vorlieben anpassen.

freq

Beispielergebnis: Frequenzgang vorher/nachher

frequenzy
Zielfrequenzgang wird perfekt erreicht

Impulsantwort vorher/nachher

impulse
Fast perfekte Impulswiedergabe

 

Wiedergabe und Verarbeitung

Spielen Sie Musik ab oder sehen Sie einen Film über Ihren PC oder Mac. Egal welches Programm Sie am liebsten zur Wiedergabe nutzen, der im Hintergrund arbeitende Dirac Audio Prozessor wird die Musikwieder-gabe verbessern und angenehmer machen. Es sind keine speziellen Media-Player oder Plug-Ins nötig.

 

Technische Daten

• Frequenzgangkorrektur mit einer frei anpassbaren Zielkurve
• Korrektur der Impulswiedergabe in einem weiten Hörbereich
• Unterstützt Abtastraten von 44,1, 48, 88.2, 96 und 192 kHz
• Unterstütz bis zu 8 Kanäle; bitte beachten sie, dass die Software kein Up- oder Downmixing oder Bassmanagement durchführt
• Einfach anpassbare Zielkurve pro Kanal oder Kanalgruppe
• Einstellbare Frequenzgrenzen für die Korrektur
• Intuitive Klicken-und-Ziehen Funktionalität um Kanäle zu gruppieren, den Frequenzbereich für die Korrektur anzupassen und die Zielkurve zu verändern
• WDM- und ASIO-Unterstützung
• Automatische oder manuelle Einstellung von Verzögerung und Verstärkung pro Kanal (z.B. bei unsymmetrische r Aufstellung)