Ich suche ein Mikrofon, mit dem sich möglichst quantitativ und reproduzierbar Sinustöne niedrige Schallpegel (idealerweise ab 0dB) vermessen lassen. Es sollte daher einen linearen Frequenzgang, hohe Empfindlichkeit und ein möglichst großes Signal-Rauschverhältnis haben. Gefunden habe ich folgendes Modell: https://www.cuidevices.com/product/resource/cmej-4622-25-l082.pdf Mich würde interessieren, wie groß das Grundrauschen ist. Laut Datenblatt beträgt das SNR bei 1kHz und 1Pa Schalldruck 65dbA. Ich nehme an, das das Rauschen in erster Näherung vom äußeren Schallpegel unabhängig ist. 1Pa entspricht einem Pegel von 94dB, so dass das Rauschen 29dB beträgt (dB SPL und dBA sind bei 1kHz identisch). Nun verteilt sich aber das Rauschen i.a. auf einen breiten Frequenzbereich, und könnte durch einen Bandpass auf der Frequenz des Sinustons reduziert werden. Für meine Berechnung benötige ich aber die Rauschpegeldichte (in Pa/sqrt(Hz) ). Meine Idee wäre, weißes Rauschen anzunehmen, nach der dB[A]-Kurve zu wichten und zu integrieren. Ich weiß aber nicht wie man das macht. Gibt es dazu Literatur bzw. eine Formel? Das Ausgangssignal des Mikrofons muss natürlich vorverstärkt werden. Um das Rauschen des Verstärkers optimieren zu können, benötige ich die Ausgangsimpedanz des Mikrofons. Diese ist im Datenblatt mit Unendlich angegeben. Ich verstehe das so, dass die Impedanz allein durch den Vorwiderstand RL bestimmt wird, so dass ich hier 2.2kOhm ansetzen kann?
Mike schrieb: > suche ein Mikrofon Suchwort Datenblatt und Messmikrofon sollte Typen zum Vergleich liefern.
Mike schrieb: > und ein möglichst großes Signal-Rauschverhältnis haben. Welche Eigenschaft des Signals möchtest Du am Ende tatsächlich auswerten? Ist ein großes SNR wirklich nötig, bzw. unterliegt dein Signal tatsächlich einer hohen Dynamik? Mike schrieb: > niedrige Schallpegel (idealerweise ab 0dB) 0dB ist keine Angabe eines Schalldruckpegels Mike schrieb: > Es sollte daher einen linearen Frequenzgang, hohe > Empfindlichkeit und ein möglichst großes Signal-Rauschverhältnis haben. Ein Elektretmikrofon hat die letzten beiden Eigenschaften gegenüber anderen Wandlertechnologien in der Tendenz im allgemeinen nicht. Hier die erste jedoch auch nicht (vgl. 'frequency (f)'). Ich sehe es aus diesem Grund auch kritisch die A-Gewichtung umrechnen zu wollen (zumal auch die Sensitivity üblicherweise nur bei 1 kHz gemessen wird). Das wird näherungsweise wohl nur funktionieren, wenn man den genauen Anwendungsfall kennt. Die im Datenblatt angegebene Sensitivity verwundert schon ziemlich und dürfte um einige Größenordnungen falsch (bzw. 'gewichtet' :)) sein. Denkbar, bzw. nicht angegeben ist auch die Messung mit Schaltung oder ohne Kapsel. Herr Sengpiel ist immer eine gute Adresse wenn es um den E.I.N geht, z.B. http://www.sengpielaudio.com/Rechner-sensitivity.htm
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Fabian M. schrieb: > Ein Elektretmikrofon hat die letzten beiden Eigenschaften gegenüber > anderen Wandlertechnologien in der Tendenz im allgemeinen nicht. Klar, man braucht ein echtes Kondensatormikrofon, ein Kleinmembraner mit Kugelkapsel. Aus billigsten qualitativen ist RODE NT5 mit Kugelkapsel zu empfehlen. Ansonsten macht man auch mit Neumann KM183 nichts falsch. Vorausgesetzt, Preamp oder Mischpult ist auch qualitativ. Mike schrieb: > Um > das Rauschen des Verstärkers optimieren zu können, benötige ich die > Ausgangsimpedanz des Mikrofons. Du kannst als erste Probe SSM2019 wie in Datenblatt verwenden. Gewöhnlich macht ein gutes Mikrofon ca. 10...20 mV/Pa. So kann man auch notwendige Verstärkung berechnen. Ausgangsimpedanz ist gewöhnlich zwischen 20 und 150 Ohm.
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Mike schrieb: > Ich suche ein Mikrofon, mit dem sich möglichst quantitativ und > reproduzierbar Sinustöne niedrige Schallpegel (idealerweise ab 0dB) > vermessen lassen Ist das nicht ein Widerspruch zur Überschrift? Egal... > Mich würde interessieren, wie groß das Grundrauschen ist. > Laut Datenblatt beträgt das SNR bei 1kHz und 1Pa Schalldruck 65dbA. Ich denke, du brauchst das Grundrauschen nicht zu kennen, und das hast du im folgenden auch schon (fast?) erkannt. > Ich nehme an, das das Rauschen in erster Näherung vom äußeren > Schallpegel unabhängig ist. 1Pa entspricht einem Pegel von 94dB, so dass > das Rauschen 29dB beträgt (dB SPL und dBA sind bei 1kHz identisch). Nun > verteilt sich aber das Rauschen i.a. auf einen breiten Frequenzbereich, > und könnte durch einen Bandpass auf der Frequenz des Sinustons reduziert > werden. Für meine Berechnung benötige ich aber die Rauschpegeldichte > (in Pa/sqrt(Hz) ). Meine Idee wäre, weißes Rauschen anzunehmen Das wäre sicherlich nicht ganz falsch... >, nach der > dB[A]-Kurve zu wichten und zu integrieren. Ich weiß aber nicht wie man > das macht. Gibt es dazu Literatur bzw. eine Formel? Auch wenn ich es nicht für notwendig halte: Generiere weißes Rauschen, filtere es mit A und lass' dir in einer FFT die Dichte (also in dbFS/sqrt(Hz)) des resultierenden Rauschens anzeigen. Natürlich muss das noch auf deine Analogwerte normiert werden. Ich weiß nicht, ob das alles in Audacity geht, aber einer einer Kombination von Audacity als Generator und ARTA wird es gehen. Aber wenn du gleich das Ausgangssignal des Mikrofons, dass einen Sinuston mit einer Amplitude weit unter dem Rauschen des Mikrofons empfängt, spektral analysierst, siehst du den auch und kannst seine Amplitude messen. Hören kannst du ihn nicht, er kann weit unter der Hörschwelle liegen, und (verstärkt) auf einem Oszilloskop siehst du ihn auch nicht. Aber schmalbandig gefiltert wird er deutlich. Die Auflösung der FFT-Größe muss dazu ausreichend hoch, bei nicht unnötig hoher Abtastrate sein. 0,1 Hz Auflösung ("Filterbandbreite") sind möglich, wenn die Abtastrate 131072 Samples und die Abtastrate 8000 Hz ist. Damit siehst du einen Sinuston, der - ganz grob - ca. 40 dB unter dem (weißen) Grundrauschen liegt. > Das Ausgangssignal des Mikrofons muss natürlich vorverstärkt werden. Um > das Rauschen des Verstärkers optimieren zu können, benötige ich die > Ausgangsimpedanz des Mikrofons. Diese ist im Datenblatt mit Unendlich > angegeben. Ich verstehe das so, dass die Impedanz allein durch den > Vorwiderstand RL bestimmt wird, so dass ich hier 2.2kOhm ansetzen kann? Ich behaupte, dass bei der FFT-Analyse das alles schon keine Rolle mehr spielt. Das ist jetzt ein anderes Thema: Ja, die Ausgangsimpedanz ist nahezu ausschließlich RL. Alleine 2,2 kOhm rauschen thermisch schon so viel (6 nV/sqrt(Hz)), dass ein besonders hochwertiger Vorverstärker wie "Perlen vor die Säue" wäre. Dazu kommt das Rauschen des FETs, das ich jetzt nicht abschätzen kann, aber höchstwahrscheinlich noch viel höher ist. Aber du steckst offensichtlich tief genug drin, um auch das berechnen zu können. DZDZ
Mike schrieb: > Sinustöne niedrige Schallpegel (idealerweise ab 0dB) > SNR bei 1kHz und 1Pa Schalldruck 65dbA Die Sache mit den Einheiten solltest du dir noch mal angucken. dB bezeichnet ein Leistungsverhältnis und keine Schalldruckpegel. SNR ist ein Leistungsverhältnis und wird nicht in der Einheit eines bewerteten Schalldruckpegels (dB_A, "A" als Index) angegeben.
Mike schrieb: > Gefunden habe ich folgendes Modell: > > https://www.cuidevices.com/product/resource/cmej-4622-25-l082.pdf > > Mich würde interessieren, wie groß das Grundrauschen ist. Komische Daten hier... > sensitivity (S) at 1 kHz (0 dB = 1 V/Pa) typ -25 dB Das bedeutet ~56 mV/Pa. Klingt komisch. Oder Fehler im Datenblatt? Amsonsten ist das Mikrofon laut Datenblatt für Sprachqualität.
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Ich erinnere mich vor etwas mehr als 30 Jahren in einer Vorlesung zu Elektro-Akustik erzählte Prof. Sennheiser mit Kondensatormikrofon und Heterodyneverfahren könnte man das Rauschen fast beliebig klein machen, jedoch ist alleione das Rauschen durch die Luftmoleküle schon so groß, dass die gewöhnlichen Verfahren ausreichen. Aber wenn man im Rauschen fischen will... Wenn Du eine Sinus messen willst, dann empfehle ich linearen Sinusfit.
Henrik schrieb: > Ich erinnere mich vor etwas mehr als 30 Jahren in einer Vorlesung zu > Elektro-Akustik erzählte Prof. Sennheiser Ich habe zu der Zeit auch Prof. Sennheiser gehört. Vielleicht kennen wir uns? Und dass Rauschen durch Bewegung der Luftmoleküle nicht weit unter dem liegt, was a) empfindliche Mikrofone können und b) was das menschliche Ohr hören kann, ist mir auch bekannt. Aber wenn man einen einzelnen Ton aus dem Rauschen filtern will, spielt nur noch die Energie im Bereich des Filters eine Rolle. Und den kann man ggf. sehr schmalbandig machen, wenn der Ton lange genug ansteht.
Henrik schrieb: > erzählte Prof. Sennheiser mit Kondensatormikrofon und > Heterodyneverfahren könnte man das Rauschen fast beliebig klein machen Fa.Sehnheiser macht das auch. Die Kugel Sennheiser MKH 8020 kostet 1200 €. Die Acht Sennheiser MKH 30 P48 kostet 1700 €. Allerdings ist das Rauschen etwa wie bei besten Niederfrequenz-Kondensatormikrofonen. Bei vergleichbarem Preis :)
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Der unbekannte Faktor bei Elektretkapseln ist ja immer der integrierte FET. Ich habe mal bei Bruel&Kjaer rumgeschnüffelt - und es hat sicher einen Grund, warum deren Messmikrofone meist HV-polarisiert sind. Damit wird die Elektronik komplett aus der Kapsel rausgenommen und man hat alles selbst in der Hand. Gut, man muss sich z.B. rauscharme 200V machen, aber sowas ist ja kein Hexenwerk.
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