Mikrofonin koolla on väliä.
Kaikissa mittaamistapahtumissa mittausvälineet ja ympäristö vaikuttavat toisiinsa kahdella tavalla. Ensiksikin mikrofoni ”lisää” vaikutusta ympäristöönsä ja toisaalta mikrofoni ”jalostaa” tietoa ympäristöstään. Kummassakin tapauksessa mikrofonin koolla on suuri merkitys.
Kuinka mikrofoni vaikuttaa ympäristön mittaamiseen?
Kuten klassisessa peruskouluesimerkissä, jossa kivi heitetään lampeen, jokainen fyysinen objekti akustisessa ympäristössä aiheuttaa häiriötä etenevän aallon liikkeeseen ja vaikuttaa siten äänenpaineeseen. Lammen tapauksessa pinnalla olevat esineet, kuten oksat tai lehdet, ohjaavat tai vaimentavat aaltoja ja aiheuttavat alkuperäiseen aaltoon uusia muotoja. Ja samalla tavalla, kun tehdään mittausta, jossa halutaan saada aikaan tarkkaa ja luotettavaa tietoa, mittausmikrofonit itsessään vaikuttavat äänenpaineeseen akustisessa ympäristössä, koska ne myös ovat fyysisiä objekteja, joita löytyy monesta eri koosta ja monessa eri muodossa.
Kuinka ympäristö vaikuttaa mittausmikrofoniin?
Tämä äänikentän tyypistä riippuva vaikutus otetaan huomioon jokaisen mikrofonin suunnittelussa. Mikrofonin vasteet ovat optimoidut kompensoimaan mittaamisympäristön vaikutuksia. Joten kun mikrofonia käytetään sille suunnitelluissa äänikentissä, se antaa tasaisen vasteen – tiettyyn pisteeseen saakka.
Nämä suunnittelussa huomioidut seikat ovat päteviä vain täydellisessä äänikentässä. Vaikka käytettäisiin tähän ympäristöön suunniteltua vapaakenttämikrofonia täysin vapaassa äänikentässä, jossa ei ole lainkaan heijastavia pintoja, on aina mukana myös ääniä, jotka eivät tule suoraan kohti mikrofonin kalvoa.
Pienillä taajuuksilla tämä aliedustaminen on vähäistä, mutta suunnilleen 2 kHz:n taajuudella se voidaan jo havaita. Merkittävä ero alkaa noin 10 kHz paikkeilla. 20 kHz taajuudella ½″ vapaakenttämikrofoni voi aliarvottaa 90° lähestymissuunnasta tulevan ääniaallon tehoa lähes 10 dB; kun taas ¼” vapaakenttämikrofonilla tämä äänitehon aliarvottaminen on vain noin 3 dB.
Tämä tarkoittaa sitä, että aidossa ympäristössä on aina parempi mitata pienempikokoisella mikrofonilla. Ja ennen kaikkea mikrofonin pienempi koko vähentää myös heijastumia ja muita ääniaallon häiriöitä, minkä vuoksi mittauksissa on vähemmän virheitä ja ne ovat tarkempia.
Kuva: Kuvaaja osoittaa edun, joka ¼″ vapaakenttämikrofonilla on ääniaallon 0° kulmasta poikkeaville tulosuunnille.
Tämä on erityisen kriittistä, kun äänet tulevat erilaisista suunnista, tai jos tilassa on läsnä monta äänilähdettä. Esimerkiksi kun tehdään mittauksia kammioissa, joissa tiedetään olevan paljon heijastumia ja häiriöitä, ¼″ mikrofonin fyysiset edut ovat tehokas tapa vähentää mittausepävarmuutta.
Kuva: Aidoissa ympäristöissä tehdyissä mittaustapahtumissa, kuten kuvan koppimaisessa ympäristössä, on äänen tulokulma täysin satunnainen. Tällöin ¼″ mikrofoni antaa mittauksiin sisäänrakennetun edun.
Kuitenkaan ei ole olemassa ihmemikrofonia, joka olisi täydellinen kaikissa mahdollisissa mittausympäristöissä. Aivan kuten pienemmissä mikrofoneissa on luontainen etu suurempiin verrattuna suurissa taajuuksissa, pienempien mikrofonien kalvot ovat vähemmän herkkiä pienille painevaihteluille kuin suurempien mikrofonien kalvot.
Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että ¼″ mikrofoneja ei voi, tai voisi käyttää pienien äänitehojen mittauksissa. On myös sellaisia ¼″ mikrofoneja, jotka on suunniteltu käytettäväksi alemmilla äänitehotasoilla.
Jotta voidaan kasvattaa ¼″ mikrofonien käyttömahdollisuuksia, monet mikrofonien valmistajat käyttävät paljon aikaa vähäkohinaisten ¼” mikrofonien suunnitteluun. Tällä hetkellä kaikissa GRAS ¼″ mikrofoneissa on matalin kohinataso omassa luokassaan, ja GRAS 46BL ¼″ mikrofoni+esivahvistinsetti, jonka kohinataso on 25 dB(A), on teollisen tuotannon parasta. Se tarkoittaa enintään 10 dB korkeampaa kohinatasoa kuin tyypillisillä ½” mikrofoneilla.
Ero muiden ¼″ mikrofonien ja 46BL mikrofonin välillä on todella huomattava. Kuuntele ääninäytteet GRASin verkkosivuilta.
Lue myös: Äänen ja värähtelyn ammattilainen GRAS on alansa kiistaton huippu
Kiinnostuitko? Tutustu verkkokauppamme mikrofonisetteihin
Ota yhteyttä ja pyydä tarjous: Tämä sähköpostiosoite on suojattu spamboteilta. Tarvitset JavaScript-tuen nähdäksesi sen.tai p. 050 571 2344