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)