Elektret-mikrofon átvitelének kompenzációja

A Méricskéhez szinte bármilyen (olcsó) Elektret-mikrofont használhatunk, természetesen annak korlátaival (egyenetlenségeivel) együtt. Az egyszerű betétek néhány kHz-ig aránylag lineáris átvitellel rendelkeznek, de jó lenne a magasabb frekvenciák irányában is elfogadható méréseket végezni. Van rá lehetőség, hogy kompenzációs fájlt készítsünk a kapszulához, igaz, szükségünk lesz egy lineáris átvitelű referencia-mikrofonra. Az elv azonos a korábban ismertetett "Kompenzációs trükk"-kel, most a gyakorlati megvalósítást mutatom be.

Az elv: Az Elektret-mikrofont (MIC1, lásd az ábrán, alább) és a referencia-mikrofont (MIC2) egyaránt lássuk el erősítővel, majd a vonalszintű jelet vezessük a hangkártya "LINE" bemeneteire. A Spectra analizátorral a sztereo csatorna spektrumainak hányadosa adja a két átvitel közötti eltérést. Nyilván, ha az egyik példány lineáris, akkor az eredmény a másik mikrofon linearitás-hibáját adja. Ekkor egyrészt szemléletesen láthatjuk az olcsó betét átviteli függvényét, másrészt pedig, pont ezt az eredményt használhatjuk fel korrekcióra. Ha az eltérést ellenkező értelemmel belekalkuláljuk az olcsó mikrofon átvitelébe, akkor máris egy lineáris átvitelű eszközt kapunk eredményül. Pontosabban, legfeljebb csak olyat, mint a referencia példány. A példában az olcsó mikrofon egy roncs magnetofonból megmentett valamilyen (ismeretlen átvitelű) Elektret-mikrofon kapszula, míg az etalon a BEHRINGER ECM8000 lesz. Utóbbihoz található visszább egy leírás a hozzávaló erősítőhöz ("Szimmetrikus bemenetű mikrofonerősítő").



Elsőként döntsük el, hogy a későbbiekben milyen mechanika kialakításban szeretnénk használni a mikrofonunkat. Fityeghet az eredeti vezetéken, ahogy elbontottuk, zsugorcsővel rögzíthetjük egy vastagabb árnyékolt kábel végéhez, vagy elhelyezhetjük egy alkalmas csőben. Ha az utóbbit választjuk, kövessük a következőket: A cső csak annyival legyen vastagabb, hogy a végébe a betét egy filc-gyűrűvel pont beleszoruljon. A kapszula lehetőleg pont a cső végénél helyezkedjen el, ne toljuk be nagyon, ne is lógjon ki. A mögöttes üreget kitölthetjük vattával, majd a vezeték húzásmentesítése után a cső végét zárjuk le. Azért kell állást foglalnunk a leendő kialakítás mellett, hogy a kompenzáció után egy esetleges mechanika módosítás miatt már ne változhasson a mikrofon átvitele. A kompenzálandó betétet és a precízebb mikrofont fogassuk egymáshoz a lehető legközelebb, és természetesen azonos irányba. Most a legegyszerűbb megoldással szemléltetek, a betétet az eredeti vezetékről nem bontottam le, és egy gumigyűrűvel rögzítem:



A mérőkört jó lenne a lehető legegyszerűbben kialakítani, hogy ne kelljen deszkamodellen ideiglenes erősítőt építeni, vagy nyűgös kábelezéssel bajlódni. Szerencsére egy frappáns elrendezéssel könnyen célt érhetünk. Az egyik mikrofon+erősítő az adott kapszula és a Méricske panel OPA-ja, a Méricske természetesen "SPL" módba állítandó (rövidzár J1-re). A másik mikrofon+erősítő pedig a kompenzáció elvégzésére hivatott külső eszköz legyen. Ha nem az Elektret-mikrofonnal mérnék, hanem az ECM8000-el, akkor az erősítőjének kimenete a Méricske "BODE BEM." jelzésű RCA aljzatához csatlakozna (és a rövidzár is J2-re kerülne, de ez lényegtelen). Most jön a trükk. A J5..J8 tüskék egyikén se legyen rövidzár, az etalon mikrofon erősítőjének kimenetét pedig a "BODE KIM." aljzatba csatlakoztassuk. Ebben az illegális üzemmódban a mikrofonok és erősítőik kapcsolódása teljesíti a fenti vázlat szerinti elvárást, mert a hangkártya bemenetére nem a Méricske fehérzaj osztója kapcsolódik, hanem az etalon mikrofon erősítőjének kimenete. Nem kellett sem plusz kábel, sem fölösleges forrasztgatás.

Ezeken felül szükséges még az is, hogy az egyik erősítő szintjét fokozatmentesen tudjuk állítani. A rövidzárakkal csak fix lépések állíthatók, de egy segédeszköz jól jöhet (a szóban forgó segédletet célszerű elkészíteni a Méricskéhez, mert máskor, más célra is jó hasznát vehetjük). Egy 10 kΩ-os, lehetőleg logaritmikus (B) karakterisztikájú potenciométert lássunk el rövidke kábellel, aminek a végén tüskesorra tolható csatlakozó van. Ezt J9..J15 egyikére, célszerűen a magasabb indexűek valamelyikére dugva az erősítés fokozatmentes állítása kényelmesen megoldható, sőt, kombinálhatjuk egy vagy több fix rövidzár társaságával is.

Csatlakoztassunk a Méricske teljesítmény kimenetére egy hangdobozt, ami előtt elhelyezzük a mikrofon párost. A lakószoba akusztikája most lényegtelen, de lehetőleg közeli visszaverő felületektől mentes helyen (pl. a szoba közepén), a doboztól kb. 1 m távolságban, a magassugárzó tengelyvonalának környékén mérjünk. A hangszóróra nem kell nagy jel, elegendő a normál emberi beszéd erősségének megfelelő. A két erősítőt pedig annyira "hajtsuk ki", hogy a Spectra bal alsó sarkában lévő kivezérlés indikátorok szerint a szint megfelelő legyen. A segéd potenciométert egyelőre forgassuk a legnagyobb ellenállású helyzetbe, vagy még ne is csatlakoztassuk. Ha jól csináltuk, valami ilyesmit kell látnunk:



Megfigyelhető, hogy az alsó sávszélen nincs probléma, hiszen 20 Hz környékén megfelelő az átvitel. Akár már ezen mérés adataival is kompenzálhatnánk, de még finomítsunk a dolgon. Elsőként elegendő, ha a megjelenítést csak 2 dekádra állítjuk, 200..20000 Hz-ig. Sőt, még jobb, ha a felső határt a maximumra vesszük, különben később, a kompenzációs fájl nem tartalmaz majd 20 kHz feletti értékeket (48 kHz-es mintavételnél 23760 Hz a felső határ). Hogy a későbbiekben ne kelljen a programnak sok apró, feleslegesen pici korrekciót végezni, önhatalmúlag állítsunk be valami átlagolást, Én 1/9 oktávot választottam. Ha újból elindítjuk a mérést, a fent említett potenciométerrel változtassuk a szintet akkorára, hogy 1000 Hz-en 0 dB legyen a szint. Az 1 kHz önkényesen választott érték, a kompenzációs fájlt csak e frekvenciától fölfelé definiáljuk (alatta úgyis közel lineáris az átvitel). A pontos szintezéshez segítségül hívhatjuk az egyik markert is:



Kattintsuk a diagramon jobb gombbal, válasszuk a "Copy As Text" pontot. Ezzel a mérés eredményei számszerű szöveges formában a vágólapra kerültek. Az állományt illesszük be egy egyszerű szövegszerkesztőbe, és töröljük ki az 1 kHz alatti értékeket. Másik megoldás: a megjelenített spektrum alsó határa legyen eleve 1 kHz, így az alatti értékek már fel sem kerülnek a vágólapra. Mentsük el a fájlt pl. "kapszula.mic" néven a Spectra "Miccomp" könyvtárába. Innen már a korábban leírt módon ("A kompenzációs trükk") aktiválhatjuk a fájlt.

Az alábbi ábra szemlélteti a két (ECM8000 és az olcsó betét) mikrofonnal elért eredményt egy dómsugárzó mérése kapcsán:



Ha valaki nem tudná, hogyan kell simított mérést készíteni a Spectra-val:

- Valahányad oktávos átlagolást beállítani
- Mérést vagy méréseket rögzíteni (jobboldalt "Set" nyomógomb)
- Átlagolást kikapcsolni ("Logaritmic" rádió-gombot vissza)

Néhány bontásból származó mikrofon:



Alább megtekinthető a képen látható 8 db betét karakterisztikája, balról jobbra, 1-től 8-ig. Az adott példány átvitelét megvizsgálva, természetesen máshová is rendelhetjük a referencia pontot, amitől felfelé szeretnénk a kompenzációt. Felhívnám a figyelmet a 7. betétre, hiszen több, mint 10 kHz-ig megfelelő az átvitele:



A nyolc betét átvitele:
Az ismertetett módszer alkalmas arra, hogy egy kapszula átvitelét közelítsük egy pontosabb mikrofonhoz, jelen esetben az ECM8000-hez. További lehetőségként kínálkozik, hogy a BEHRINGER csekély átviteli egyenetlenségeit is kompenzáljuk. Erre a Spectra is alkalmas lenne, mert hogy egyszerre két kompenzációs fájlt is megadhatunk. Csupán az a probléma, hogy a mikrofon adatlapján és a termék dobozán közölt átvitelek "természetesen" különböznek. Tehát valamelyik biztosan nem igaz, így a további linearizálásra irányuló lépéseknek nem sok értelme van. Bosszantó és felháborító, hogy egy aránylag minőségi termék esetében is felüti a fejét a trehányság...