Как откалибровать измерительный микрофон
Запросить цену
Система калибровки микрофонов методом взаимности (первичная) типа 9699 Bruel & Kjaer предназначена для государственных метрологических институтов и других лабораторий высшего уровня. Она является готовой к применению системой для регулярных измерений, которую можно настраивать в соответствии с требованиями пользователя. Эта система может работать в «нормальной» лабораторной среде без каких-либо особых требований в отношении фонового шума и вибрации. Это возможно, поскольку данная система выполняет селективные измерения на рабочей частоте и использует измерительную камеру для калибруемых микрофонов, подавляющую фоновый шум на величину порядка 30 дБ.
Это также очень гибкая система, которую можно использовать для исследований в области калибровки. Лаборатории первичной калибровки, калибровочные центры и крупные организации с собственными калибровочными лабораториями имеют возможность проводить быстрые и точные измерения электрического передаточного импеданса сопряженных микрофонов. Многочастотная калибровка осуществима, поскольку время, требуемое для каждого этапа, ограничено. Камера подготовлена к герметизации (±0,15 бар), позволяя проводить калибровку микрофонов при любом давлении внешней среды, которое может наблюдаться в любом другом государственном метрологическом институте в мире. Эта возможность снижает погрешность международных сравнений результатов калибровки, часто проводимых Международным бюро мер и весов, а также региональными калибровочными организациями.
Калибровка методом взаимности, описанная в стандарте IEC 1094-2, используется для определения чувствительности микрофона к звуковому давлению. Этот метод требует применения трех микрофонов. Хотя это и не обязательно, обычно в группу микрофонов входит один ранее откалиброванный микрофон. Микрофоны используются попарно в качестве источников звука и приемников. В калибровочной системе они взаимодействуют по воздуху внутри небольшой камеры. Измеряются три функции передаточного импеданса (выходное напряжение приемника, деленное на входной ток передатчика), и результаты используются для расчета чувствительности трех микрофонов, подвергаемых калибровке. Воспроизводимость измерений превышает 0,01 дБ, а 95%-ный уровень достоверности достигается в диапазоне от 0,03 дБ до примерно 0,40 дБ в зависимости от типа микрофона и частоты. Калибровка обычно выполняется в диапазоне частот от 20 Гц до 25 кГц, но также может проводиться на более низких или высоких частотах.
Система калибровки микрофонов методом взаимности типа 9699 состоит из:
- Аппарат калибровки микрофонов методом взаимности типа 5998.
- Анализатор PULSE LAN-XI.
- Управляющий ПК.
- Две компьютерные программы, одна из которых служит для контроля измерений, а другая для обработки расчетов чувствительности в соответствии со стандартом IEC 1094-2.
Аппарат калибровки микрофонов методом взаимности типа 5998 является высокоточным и высокостабильным лабораторным прибором с простым управлением, предназначенным для прецизионной калибровки конденсаторных микрофонов методом взаимности. Этот аппарат определяет электрический передаточный импеданс по методу, описанному в стандарте IEC 1094-2, и может использоваться для калибровки микрофонов, отвечающих требованиям стандарта IEC 1094-1 «Стандартные лабораторные микрофоны». При использовании аппарата типа 5998 однократная калибровка 1″ микрофона может обеспечить точность порядка ±0,05 дБ. Для дальнейшего повышения точности процедура калибровки выполняется многократно с использованием других парных микрофонов. Это позволяет определить общую громкость наряду с другими параметрами микрофона в итеративном процессе, дающем сходящиеся результаты и обеспечивающем воспроизводимость лучше ±0,02 дБ при калибровке методом взаимности микрофонов LS1P (тип 4160) и LS2aP (тип 4180).
Анализатор PULSE обеспечивает возможность воспроизведения результатов измерений методом взаимности. Более того, он открывает возможность низкочастотной калибровки методом взаимности (от 2 до 20 Гц), а также калибровки фазовой характеристики методом взаимности. Точность калибровки микрофонов методом взаимности отчасти зависит от самой системы, и отчасти от навыков и опыта персонала, обслуживающего эту систему.
Настройка системы. Калибровка микрофона.
Здравствуйте. В связи с широким распространением в современном caraudio различного рода процессоров обработки звука, возникает потребность в настройке этих самых DSP.
Кто то может возразить, да чего там… на слух сведем. Да, на слух тоже можно, но порой очень сложно. Особенно для начинающих. Сегодняшний рассказ, а точнее первый эпизод, в основном для тех, кто хочет попробовать при настройке своей системы не только услышать, но и «увидеть» звук. Для этого совсем не придется покупать дорогих измерительных микрофонов и звуковых карточек.
В конце выложу ссылку на два калибровочных файла, но обо всем по порядку.
Специально для этого поста были приобретены два бюджетных микрофона:
HAMA 00139901 и RITMIX RDM-115, а так же разветвитель-адаптер HAMA 00054573.
Из остального оборудования — старенький ASUS и бесплатный софт REW.
Для акустических измерений так же нужны какие нибудь колонки-динамики, лучше если не очень кривые. У меня, совершенно случайно, нашлась парочка активных мониторов Yamaha HS5 ).
И так поехали.
Запускаем программу…
И тут вы скажете, а… вон UMIK-1 у него… Да у меня есть измерительный микрофон с заводским калибровочным файлом, а как без него. Этот пост собственно и родился потому что я прое… калибровочный файл для основного моего рабочего микрофона, случайно ).
Самое главное — никогда не забываем про калибровку звуковой карточки!
Далее вертаемся в предыдущее окно и производим калибровку звуковой карты.
После этого сделаем еще одно измерение дабы убедится что файл коррекции верный.
Далее необходимо установить микрофоны.
Опять идем в settings и выбираем UMIK-1. выставляем уровень и запоминаем.
Проводим первое акустическое измерение
Для точности проводим несколько измерений и усредняем.
Сейчас просто для понимания математики. В REW есть уникальная возможность применять алгебраические функции к графикам, в том числе и между ними.
Подключаем 1-й микрофон
Все тоже самое с третьим подопытным
Теперь нам надо проверить наверное…
Лимит по фоткам ограничен, по этому приведу измерения с двух различных позиций этой кучкой микрофонов.
Чего не понятно — обсудим в комментариях.
ссылка на файлы
По идее, такие файлы надо делать индивидуально. Но есть надежда, что повторяемость, даже такого рода изделий, при нынешних технологиях присутствует.
Всем добра, а мне пора )…
Калибровка измерительного микрофона — Measurement microphone calibration
Для проведения научных измерений с помощью микрофона его точная чувствительность должно быть известно (в вольт на паскаль ). Поскольку это может измениться в течение срока службы устройства, необходимо регулярно калибровать измерительные микрофоны. Эту услугу предлагают некоторые производители микрофонов и независимые испытательные лаборатории. Калибровка микрофона сертифицированными лабораториями должна в конечном итоге быть прослеживаемой до первичных стандартов a (Национальный) измерительный институт, подписавший этот документ. Сюда могут входить Национальная физическая лаборатория в Великобритании, PTB в Германии, NIST в США и Национальный институт измерений в Австралии, где калибровка взаимности (см. ниже) является международно признанным средством реализации первичного стандарта. Лабораторные стандартные микрофоны, откалиброванные с помощью этого метода, в свою очередь, используются для калибровки других микрофонов с использованием методов сравнительной калибровки («вторичная калибровка»), сопоставляя выход «тестового» микрофона с выходным сигналом эталонного лабораторного стандартного микрофона.
Чувствительность микрофона зависит от частоты (а также от других факторов, таких как условия окружающей среды), и поэтому обычно записывается как несколько значений чувствительности, каждое для определенной полосы частот (см. частотный спектр ). Чувствительность микрофона также может зависеть от природы звукового поля, которому он подвергается. По этой причине микрофоны часто калибруются более чем в одном звуковом поле, например, в поле давления и в свободном поле. В зависимости от области применения измерительные микрофоны необходимо периодически проверять (обычно каждый год или несколько месяцев) и после любого потенциально опасного события, например падения или воздействия звука, превышающего рабочий диапазон устройства.
Калибровка взаимности
Калибровка взаимности в настоящее время является предпочтительным первичным эталоном для калибровки измерительных микрофонов. Этот метод использует взаимную природу определенных механизмов преобразования, таких как принцип электростатического преобразователя, используемый в конденсаторных измерительных микрофонах. Чтобы выполнить калибровку взаимности, три некалиброванных микрофона i , j и k используются. Микрофоны i и j размещены друг напротив друга с хорошо известным акустическим соединителем между их диафрагмами, что позволяет легко моделировать акустический передаточный импеданс Z ac > . Затем на один из микрофонов подается ток I i > , который действует как источник звука, а другой микрофон реагирует на давление, создаваемое в соединителе, создавая выходное напряжение U j > , приводящее к электрическому передаточному сопротивлению Z ij > . При условии, что микрофоны имеют обратное поведение, что означает, что чувствительность холостого хода в В / Па в качестве приемника такая же, как чувствительность в м3 / с / А в качестве передатчика, можно показать, что произведение коэффициентов передачи M i > , M j > , а акустический передаточный импеданс равен электрическому передаточному сопротивлению.
Z ij = U J I i = M i Z ac M J = > >> = M_ \; Z_ < ac>\; M_ >
После определения произведения коэффициентов передачи для одной пары микрофонов процесс повторяется с двумя другими возможными попарными комбинациями ik и jk . Затем набор из трех измерений позволяет определить коэффициент передачи отдельного микрофона путем решения трех одновременных уравнений.
Электрический передаточный импеданс определяется во время процедуры калибровки путем измерения тока и напряжения, а акустический передаточный импеданс зависит от акустического соединителя.
Обычно используемые акустические соединители — это свободное поле, диффузное поле и камера сжатия. Для условий свободного поля между двумя микрофонами можно рассчитать звуковое давление в дальней зоне, и из этого следует:
где r — расстояние между микрофонами. Для условий диффузного поля следует
где A < \ displaystyle A>— эквивалентная площадь поглощения, а dc > — критическое расстояние для реверберации. Для условий компрессионного развала следует
где V 0 > — объем воздуха в камере.
Метод обеспечивает измерение чувствительности микрофона без необходимости сравнения с другим ранее откалиброванным микрофоном, а вместо этого прослеживается до эталонных электрических величин, таких как вольт и Ом., а также длина, масса и время. Хотя данный откалиброванный микрофон часто калибровался другими (вторичными) методами, все можно проследить (посредством процесса распространения ) до микрофона, откалиброванного с использованием метода взаимности в Национальном институте измерений. Калибровка взаимности — это специализированный процесс, и, поскольку он составляет основу первичного эталона звукового давления, многие национальные измерительные институты вложили значительные исследовательские усилия в совершенствование метода и разработку средств калибровки. Система также коммерчески доступна от Brüel Kjr.
Для акустики в воздухе метод взаимности в настоящее время является наиболее точным методом калибровки микрофона (т.е. имеет наименьшую неопределенность измерения ). Свободное поле Калибровка взаимности (для получения отклика в свободном поле, в отличие от отклика микрофона на давление) следует тем же принципам и примерно так же, как калибровка взаимности давления, но на практике это намного сложнее реализовать. По существу, обычно выполняется калибровка взаимности в акустическом ответвителе, а затем применяется коррекция, если микрофон должен использоваться в условиях свободного поля; такие поправки стандартизированы для лабораторных стандартных микрофонов (IEC / TS 61094-7) и обычно доступны от производителей большинства распространенных типов микрофонов.
Калибровка с использованием поршневых телефонов и калибраторов звука
A Поршневой телефон — это акустический калибратор (источник звука), в котором используется замкнутый соединительный объем для создания точного звукового давления для калибровки измерительных микрофонов. Принцип основан на использовании поршня , который механически приводится в движение с заданной циклической скоростью, нагнетая фиксированный объем воздуха, с которым связан тестируемый микрофон. Предполагается, что воздух сжимается адиабатически, и уровень звукового давления в камере потенциально может быть рассчитан из внутренних физических размеров устройства и адиабатического газовый закон, который требует, чтобы PVγ была постоянной, где P — давление в камере, V — объем камеры, а γ — отношение удельной теплоемкости воздуха при постоянном давлении к его удельной теплоемкости при постоянной громкости. Поршневые телефоны в значительной степени зависят от давления окружающей среды (всегда требующего корректировки к условиям давления окружающей среды) и, как правило, предназначены только для воспроизведения низких частот (по практическим соображениям), обычно 250 Гц. Однако поршневые микрофоны могут быть очень точными и стабильными во времени.
Однако имеющиеся в продаже поршневые телефоны не являются вычисляемыми устройствами и должны сами быть откалиброваны с использованием калиброванного микрофона, чтобы результаты можно было отслеживать; хотя обычно очень стабильный с течением времени, будут небольшие различия в уровне звукового давления, создаваемого разными поршневыми наушниками. Поскольку их выходная мощность также зависит от объема камеры (объема сопряжения), различия в форме и объеме нагрузки между различными моделями микрофона будут влиять на результирующий уровень звукового давления, требуя соответствующей калибровки поршневого телефона.
Звуковые калибраторы используются таким же образом, как и поршневые телефоны, обеспечивая известное поле звукового давления в полости, к которой подключен тестовый микрофон. Звуковые калибраторы отличаются от поршневых телефонов тем, что они работают электронно и используют источник с низким импедансом (электродинамический) для обеспечения высокой степени независимой от громкости работы. Кроме того, в современных устройствах часто используется механизм обратной связи для отслеживания и регулировки уровня звукового давления в полости так, чтобы он был постоянным независимо от размера полости / микрофона. Звуковые калибраторы обычно генерируют синусоидальный сигнал частотой 1 кГц; Выбрано 1 кГц, поскольку A-взвешенное SPL равно линейному уровню на 1 кГц. Звуковые калибраторы также следует регулярно калибровать в калибровочной лаборатории, аккредитованной на национальном уровне, для обеспечения прослеживаемости. Звуковые калибраторы имеют тенденцию быть менее точными, чем поршневые телефоны, но (номинально) не зависят от объема внутренней полости и давления окружающей среды.
Калибровка микрофона (1 онлайн
Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Вам необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
dark_daiver
Active Member
15 Мар 2010 355 52 28 spb vkontakte.ru
Добрый день. У меня возникла проблема. Я пишу программу под айфон — измеритель шума(громкость шума).
Мне необходимо откалибровать микрофон айфона ну и наверное покаректировать алгоритм вычесления.
Так вот у меня вопрос как мне сделать «Эталоную систему» из подручных средств.
У меня имеется:
Интерфейсы: m-audio 410f, TC — Helicon voicelive2, pod x3 live
Микрофон: shure 58(или бета), если шур совсем не подойдет то у есть хлипкая возможность достать конденцаторный измерительный микрофон(модели не знаю)
Ну и трекер есть samplitude
как из этого саорудить этолоную систему?(это типа сарказм и я понимаю что у меня не получится нормально это сделать но других девайсов у мну нет возможности достать, а в студии гонять по 50 раз во время отладки не хватит времени и средств. Да и к томуже от айфона я всеравно не дабьюсь результатов лучше чем от того тчо написано выше).
Буду очень признателен если подскажите как это сделать лучше, какие настройки на дивайсах выставлять(гейн и тд) и какова возможная погрешность(ну скажем там процетов 15(+-6 dB) или тому подобное)