Mikro

Wir kalibrieren ja schon seit vielen Jahren Mikrofone (s. z.B. 1000 Mikrofonkalibrierungen - eine Übersicht), mittlerweile sind es schon über 3300 Stück, davon sind die Top 10:

• 764x MONACOR ECM-40

• 636x BEHRINGER ECM-8000

• 600x miniDSP UMIK-1

• 290x Technica

• 167x ATELCO Destop-Mic

• 165x ETT Desktop Mic

• 117x SUPERLUX ECM-999

• 82x OMNITRONIC MM-2USB

• 51x BEYERDYNAMIC MM1

• 44x DAYTON UMM6

Vor ein paar Wochen passierte aber etwas sehr Ungewöhnliches: da kamen 2 Leute vorbei und brachten insgesamt 6 Mikros mit (auch von befreundeten Selbstbauern) - die allesamt etwas anderes gemessen haben. Davon waren 2 Mikros von SONARWORKS XREF20 (mit mitgeliefertem Kalibrierspektrum), ein DAYTON EMM6 (mit mitgeliefertem Kalibrierspektrum), ein SUPERLUX ECM-999 und 2 DIY-Mikros.

Da sie aber zum Teil an gemeinsamen Projekten arbeiten bestand der Wunsch, es mögen doch bitte alle Mikrofone dasselbe messen - und da bietet es sich natürlich an sie alle an einer Stelle zu kalibrieren ;-)

Dadurch ergab sich für uns die Möglichkeit, die Herstellerkalibrierungen mit unserer Kalibrierung zu vergleichen.

 

Hier erst mal die Kalibrierspektren der 6 Mikrofone wie von uns kalibriert (das 2. DIY-Mikrofon (cyan) war leider defekt (nur 1.04 mV/Pa)):


-> alle Mikrofone (außer den DIY-Mikros) wurden mit Vorverstärker MONACOR MPA-202 gemessen, dessen Frequenzgang und Verstärkung später noch rausgerechnet wurde
-> die DIY-Mikros wurden nur mit einer 48 Volt Phantomspeisung betrieben, daher der andere Frequenzgang < 25 Hz

Interessant ist aber der Vergleich unserer Kalibrierung mit der Herstellerkalibrierung. Im Prinzip wäre zu erwarten, dass es bei jedem Hersteller eine charakteristische Abweichung gibt, da jede "Kalibrierstelle" ihr eigenes "Referenzmikrofon" benutzt und meistens annimmt, dieses habe einen perfekt linearen Frequenzgang (was in aller Regel falsch ist, selbst wenn das Mikrofon 1000 € kostet). Demgegenüber haben wir die individuelle Kalibrierkurve unserer Referenzmikrofons berücksichtigt (s. Mikrofonkalibrierung, wie geht das?). Neben dieser herstellerspezifischen, charakteristischen Abweichung wäre noch eine geringe zusätzliche Abweichung zu erwarten durch unvermeidliche Messfehler auf beiden Seiten. Diese zufällige Abweichung sollte zwischen 100 und 5000 Hz +/- 0.25 dB nicht überschreiten.

Spannend wird es bei den beiden SONARWORKS XREF20 Mikrofonen, bei denen trotz Berücksichtigung des individuellen Kalibriersprektrums von den Kunden ein deutlich unterschiedliches Messergebnis beobachtet worden ist (was dann ja der Grund war alle Mikros noch einmal bei uns zu kalibrieren). Hier der Vergleich der Kalibrierspektren (nach Herausrechnen des Frequenzgang und der Verstärkung des MPA-202):


-> generell sieht das Kalibrierspektrum der SONARWORKS-Mikrofone stark geglättet aus
-> beide SONARWORKS-Mikrofone haben angeblich einen extrem linearen Frequenzgang < 100 Hz (den wir so nicht nachvollziehen können)
-> oberhalb von 2 bis 3 kHz zeigen sich unterschiedliche Abweichungen von bis zu 3.8 dB

Und so sehen die Kalibrierspektren beim DAYTON-Mikrofon EMM-6 aus:


-> generell sieht das Kalibrierspektrum des DAYTOM-Mikrofons stark verzappelt aus (sogar im Grundtonbereich)

Hier im Vergleich die Abweichungen zwischen unserer Kalibrierung und der jeweiligen Herstellerkalibrierung:


-> wir attestieren allen 3 Mikrofonen eine deutlich höhere Hochtonüberhöhung - vielleicht weil wir den individuellen Frequenzgang unseres Referenzmikrofons berücksichtigt haben (und nicht angenommen haben, es hätte einen perfekt linearen Frequenzgang bis 20 kHz)?
-> nun ist auch klar, warum alle 3 Mikrofone trotz Herstellerkalibrierung keine identischen Ergebnisse gezeigt haben

Wenn es einen Unterschied zwischen verschiedenen Kalibrierstellen gibt, dann sollte dies bei allen Mikrofonen dieser Kalibrierstellen gleich sein (bis auf kleinere Abweichungen durch zufällige Messfehler). Bei den SONARWORKS-Mikrofonen ist dies aber nicht der Fall, hier sind die Differenzen (HSB - Hersteller) der Kalibrierspektren deutlich unterschiedlich:


-> von 20 Hz bis 9 kHz liegen die Abweichungen relativ gleichmäßig zwischen +0.61/-0.68 dB - das ist noch akzeptabel
-> darüber steigen die Abweichungen auf +1.41/-1.43 dB - das ist insbesondere wegen des Hin- und Her > 10 kHz sehr unschön - hier rächt sich ggf. die starke Glättung

Wahrscheinlich werden bei Massenherstellern mehrere Mikrofone gleichzeitig kalibriert, um mit dem hohen Produktionstempo Schritt halten zu können: bei uns dauert eine Kalibrierung von der exakten Positionierung bis zur Mehrfachmessung und Überprüfung ca. 5 Minuten - in der Produktion muss das deutlich schneller gehen, und damit steigt das Risiko von zufälligen Messfehlern.

Ähnliche Ergebnisse haben wir übrigens auch bei den miniDSP UMIK-1 festgestellt - und davon haben wird schon 600 Stück nachgemessen . . .

 

Fazit:

Traue keiner Statistik, die du nicht selbst gefälscht hast mag der ein oder andere denken, wenn er unsere Schlussfolgerungen sieht: wie kann sich so ein Hobbyladen wie HiFi-Selbstbau erdreisten ihre Kalibrierungen als "richtiger" hinzustellen als die Herstellerkalibrierungen von SONARWORKS, DAYTON, miniDSP etc.? Es gibt 2 Hinweise, warum die Herstellerdaten der 3 hier untersuchten Mikrofone weniger glaubhaft sind als die von HiFi-Selbstbau:

  1. die Mikrofone zeigen keinen (DAYTON EMM6) oder einen zu geringen Frequenzganganstieg zu hohen Frequenzen durch den unvermeidlichen Druckstau vor der Membran; offenbar wurde der Frequenzgang des Referenzmikrofons nicht berücksichtigt sondern als perfekt linear angenommen (übrigens: ein 1500 € teueres BRÜEL & KJEAR Messmikrofon mit Kapsel Type 4188 darf laut Spezifikation bei 15 kHz +2/-2.5 dB abweichen, s. Datenblatt s. 4 oben)

  2. bei 2 SONARWORKS-Mikrofonen sind die Differenzen der Kalibrierspektren von HiFi-Selbstbau und SONARWORKS nicht gleich (was zu erwarten gewesen wäre)

Sind diese Unterschiede der Kalibrierspektren relevant? Wer passive Lautsprecher baut kann ohnehin nicht jeden Frequenzgangschlenker ausbügeln, schon gar nicht > 10 kHz. Aber wer eine automatisierte digitale Raumkorrektur wie Dirac, Acourate etc. benutzt oder über einen digitalen Signal-Prozessor (kurz: DSP) manuell entzerrt, der würde durch ein fehlerhaftes Korrekturspektrum verursachte Überhöhungen und Einbrüche dem Lautsprecher anlasten und fälschlicherweise korrigieren - was ja nun gar nicht im Interesse des Erfinders ist.

Nach unserer jahrelangen Erfahrung mit Dirac können wir sagen, dass schon eine breitbandige Anhebung oder Absenkung von 0.5 dB deutlich hörbar ist und den Klangcharakter einer Stimme von ausgewogen zu dunkel oder hell ändern kann. Dazu werden wir demnächst auch einen Workshop anbieten mit dem Thema "Zielkurven - kurvst Du noch oder zielst Du schon?" . . .