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Mikrofonvergleich [Alles rund ums Thema Lautsprecher(bau) und Elektronik]

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Mikrofonvergleich

Vergleichskandidaten

Ein Mikrofon von hifi-selbstbau (Atelco) zum Preis von 25.- inkl. Kalibrierung1.Ein Mikrofon von Kirchner-Elektronik zum Preis von 27.- ohne Kalibrierung2.Ein Selbstbau mit Panasonic MCE 2000-Kapsel in einem Aluminiumrohr aus dem Baumarkt zum Preis von ca 10.- ohne Kalibrierung

3.

Ein Mikrofon von IBF-Akustik zum Preis von 42.- ohne und 70.- mit Kalibrierung4.

Atelco von hifi-selbstbau

Ein einfaches PC-Mikrofon ohne große Besonderheiten. Das Mikrofon gibt es an sich geschenktdenn die 25.- sind gerade mal die Aufwandsentschädigung für die Kalibrierung.

Mikrofon von Leo Kirchner

Ebenfalls ein modifiziertes PC-Mikrofon, in das der Leo Kirchner aber wohl eine andere Kapselund ein anderes Kabel eingezogen hat.

Panasonic MCE 2000

So ein Aufbau wurde auch in der Klang&Ton 1/05 beschrieben, die hier getestete Variante istaber schon 10 Jarhe alt. Nicht wirklich schön, aber voll funktionsfähig.

Mikrofon von IBF-Akustik


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Konstruktiv ähnlich dem Selbstbau, aber mechanisch wesentlich schöner und robuster.Komplett mit Klemme, um auf den üblichen Ständern benutzt zu werden.

Gemeinsam ist allen Mikros, dass sie sehr preiswert sind und man sie ohne seperatenVorverstärker an den Mikrofoneingang der Soundkarte anschließen kann.

Testaufbau

Um die Mikrofone zu vergleichen, wurden etwa 50cm vor einem zufällig herumstehendenLautsprecher der Reihe nach die Mikrofone so positioniert, dass sie möglichst exakt gleichpositioniert waren. Dann wurde mit ARTA gemessen (96kHz, 64k Samples) und das Ergebnis gespeichert. Nun kann man die Messwerte untereinander vergleichen.Weil der Aufbau für alle ziemlich identisch war, sollten auch die Messwerte ziemlich identischsein.

Da die einfachen Mikrofone zu dünn für die Klemmhalterung sind, ist die Befestigung teilweiseetwas sportlich, aber technisch insgesamt einwandfrei:


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Frequenzgänge des Testlautsprechers mit den 4 Mikrofonen ohne Kalibrierung:

Bis 2kHz nahezu deckungsgleiche Ergebnisse.Das Atelco liefert zwischen 2 und 10kHz deutlich zuviel, darüber deutlich zuwenigPegel.Die anderen Testkandidaten unterscheiden sich nur im oberen Hochtonbereich um ca 2-4dB ohne sichtbare Resonanzerscheinungen.

Betrachtung der Kalibrierung

Beim Atelco von hifi-selbstbau und dem Mikrofon von IBF-Aksutik wird eine Kalibrierung


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mitgeliefert. Wird diese benutzt, dann erhalten wir folgenden Pegelverlauf:

Zwischen 100Hz und 5kHz nahezu deckungsgleiche Ergebnisse.Das Atelco liefert jetzt unter 100Hz zuwenig Pegel.Über 5kHz liegen die Kurven um 2dB, über 10kHz um bis zu 5dB auseinander.

Schaut man sich die Kalibrierung des Atelco an, dann sieht das etwa so aus:

Man erkennt einen Buckel um die 40Hz sowie zwischen 2 und 10kHz sowie einen deutlichenHöhenabfall.Auch beim Mikrofon von IBF-Akustik wurde eine Kalibrierung mitgeliefert. Diese umfasstPegel und Phase. Die max. Abweichung wurde darin mit weniger als 0.6dB beschrieben und sieht so aus:


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Der beinahe linealglatte Strich lässt die Verwendung einer sehr guten Kapsel vermuten.

Differenzmessung

Im weiteren kann man nun mal sehen, wie die Differenzen der Mikrofone sich geben. Da dieMikros von IBF-Akustik und hifi-selbstbau mit Kalibrierung geliefert wurden, müsste es beider Anwendung dieser Korrekturen auch zu einem nahezu deckungsgleichen Pegelverlauf kommen. Also schauen wir uns mal den Pegelverlauf des Atelco mit Kompensation im Vergleich zum Mikrofon von IBF-Akustik mit Kompensation an:


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Beide Kurven liegen weitestgehend auf Deckung. Beim Atelco haben wir im Bass einen 3dB-Buckel um die 40Hz. Entfernt man seine Kompensation (untere Bildhälfte), dann liegendie beiden kompensierten Mikros bis 5kHz praktisch auf Deckung.Über 5kHz bleiben Unterschiede von knapp 2dB. Die Ursache hierfür könnte eine Summierungvon Fehlern sein: Auch bei der Erfassung der Kompensationskurve ist nie alles perfekt unddas könnte sich durchaus ungünstig addieren. Es könnte auch daran liegen, dass die bei derKompensation herangezogenen Referenzmikros natürlich nur eine endliche Genauigkeithaben. Ebenso könnte es auch teilweise an meinem Messaufbau liegen. Und es könnteletztlich eine Summe aus allen Einflüssen sein.Die beiden kompensierten Mikros liefern im Vergleich also noch Abweichungen von 3dB imBass und knapp 2dB in den Höhen.Nimmt man die Messung mit dem Atelco ohne Kompensation und subtrahiert die Messung mitdem ibf, dann sollte ziemlich genau die Korrekturkurve herauskommen, die zum Atelco geliefert wurde. Also sehen wir mal.

Oben die gelieferte Korrekturdaten In der Mitte die Differenz zum ibf Und unten beide Kurvenim Overlay


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Na, das passt aber sehr gut. Ab 200Hz sind die Kurven quasi auf Deckung. Das Mikro von ibf


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scheint als wirklich von alleine schon extrem linear zu sein weshalb es in den weiteren Vergleichen als Referenz dienen soll.Um die 40Hz drückt sich die in der Korrektur von hifi-selbstbau gelieferte Überhöhung durch.Wo hier die Warheit liegt, lässt sich schwer sagen. Warscheinlich wurde bei der Kalibrierungdes Bassbereiches der Kalibrator nicht richtig verschlossen. Die Kalibrierdaten sind also auch mit gewissen Abweichungen behaftet die hier eben auch mal 3dB betragen!Da im Bassbereich alle 4 Mikros ohne die Kalibrierdaten einen nahezu deckungsgleichenVerlauf liefern, drängt sich folgende Erklährung auf:

Entweder alle Mikros haben die exakt gleiche Bassreso und IBF-Akustik hat den Fehler in der Kalibrierung.Oder keines der Mikros hat die Bassreso und hifi-selbstbau hat die Macke in der Kalibrierung.

Da ich es für sehr unwarscheinlich halte, dass 4 Mikrofone aus sehr unterschiedlicher Quelleund Jahre auseinanderliegender Produktion die exakt gleiche Bassreso haben sollen gehe ich mal davon aus, dass keines der Mikros eine 3dB-Bassreso hat und bei der Kalibrierung von hifi-selbstbau etwas schief gelaufen ist.

Vergleichen wir jetzt der Reihe nach die Mikros in der Differenzmessung:

IBF-Akustik/hifi-selbstbau:

Abweichung ab 2kHz. Bis zu +6dB bei 9kHz und -15dB bei 20kHz.

Kirchner/IBF-Akustik:


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Misst ohne Kompensation ab 10kHz etwas zu viel, bis 20kHz sind es ca 2.5dB.

Panasonic MCE2000/IBF-Akustik:

Misst ohne Kompensation ab 7kHz etwas zu viel, bis 20kHz sind es ca 4dB.

Fazit

Gute Messmikros orientieren sich in ihrem Toleranzfeld an der IEC61672, deren prinzipieller Verlauf hier abgebildet wurde:


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Auch in der engen class1-Spezifikation sind also bei 10kHz Abweichungen von +2/-3dB alleine durch das Mikrofon normal und steigen darüber noch deutlich an.Bei der Erstellung der Kompensationsdaten wird in der Regel ein Lautsprecher nacheinandervom Referenz-Mikro und dem Testmikro gemessen. Daraus wird dann die Abweichung zwischen beiden berechnet und als Korrektur ausgeliefert. Wenn man sehr sorgsam ist, klapptdas auf ca +-0.5dB genau. Hinzu kommen natürlich noch die Abweichungen, die dasReferenzmikro hat und das sollte zumindest ein class1 sein.Vergleicht man die Messung des kalibrierte Mikro von hifi-selbstbau mit der des kalibriertenMikro von IBF-Akustik, so erhält man immer noch folgende Unterschiede:

Auch nach der Kalibrierung bleiben Unterschiede von 2-3dB an den Frequenzenden.Aber im Prinzip kann man mit allen getesteten Mikrofonen schon passabel arbeiten.Die Pegelkompensation (Kalibrierung) ermögliche einfache Frequenzgangmessungen, auchwenn an sich das Mikrofon recht unlinear ist. Messungen der Phase, des Ausschwingverhaltens etc. werden mit so einem Mikrofon aber weiterhin falsch erfasst. Liefertdas Mikrofon z.B im Hochtonbereich zu wenig Pegel, dann leidet hier natürlich auch der


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Störabstand und damit die Messgenauigkeit. Für Klirrmessungen hilft keine Kalibrierung, hiermuss das Mikrofon bzw. die verwendete Kapsel bereits möglichst gut sein.Prinzipiell sind alle Mikrofone mit gewissen Toleranzen behaftet. Je preiswerter das Mikrofonist, desto größer scheinen dies Abweichungen zu sein - und zwar sowohl vom Ideal als auchinnerhalb der Bauserie. Ein Vergleich mit einem Mikrofon, dessen Übertragungseigenschaftenbekannt sind, kann die Fehler zwar nicht beseitigen, aber für die eigene Messung kann mandiese wenigstens berücksichtigen.Beim Messen mit dem Mikrofon sollte man sich also immer darüber im Klaren sein, dassletztlich immer Fehler bleiben

Bezugsquellen:

http://hifi-selbstbau.de [http://hifi-selbstbau.de]http://kirchner-elektronik.de [http://kirchner-elektronik.de]http://www.ibf-akustik.de [http://www.ibf-akustik.de]Panasonic MCE 2000: Leider nicht mehr lieferbar

Autor: Hubert Reith HIFIAkademie [http://www.hifiakademie.de] 2009/09/06 15:43

Inhaltliche Ergänzungen: Harry [mailto:[email protected]] 2009/09/06 15:50

Kommentar von hifi-selbstbau:

„Die Überhöhung im oberen Bassbreich kann nicht durch einen falsch aufgesetztenKalibrator kommen, da alle Kalibrierungen FREIFELD-Kalibrierungen sind. Es wäreallerdings möglich, dass hier ein Nahfeldeffekt zugeschlagen hat. Das muss ich malchecken. Die Frequenzgänge > 10 kHz sind ohnehin mit Vorsicht zu geniessen. Da gibtselbst B&K bei einem 1500 € Mikro eine Fertigungstoleranz von +/- 1.5 dB an, die zuhöheren Frequenzen noch auf +/-3 dB ansteigt. Es gibt auch keine vernünftigenKalibratoren dafür (B&K Type 4220 macht die 16 kHz „nur“ auf +/- 1.5 dB genau).“

Kommentar von Leo Kirchner:

„Im Hochtonbereich oberhalb 10kHz sind sich die verschiedenen Messauswertungen nichteinig. Deshalb ist eine Diskussion auch überflüssig. Z. B. das MBHO zeigt wirklicheAbweichungen mit einer Überhöhung bei 15kHz, das Beyerdynamic MM1 hat diese nicht.Bei der Entwicklung ist der äußerte Hochtonbereich sehr stark von der Konstruktion desHochtöners bestimmt, dass hier sowieso das Ohr entscheiden sollte.“

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