Wenn Sie die technischen Daten von Mikrofonen verschiedener Anbieter vergleichen, fallen Ihnen möglicherweise zwei Dinge auf, die verwirrend sein können.
Erstens: Ein Mikrofon kann mit einem Frequenzgang von 20 Hz bis 20 kHz angegeben sein, während die Testkurve aus der Serienfertigung bei 50 Hz beginnt. Bedeutet das, dass das Mikrofon unterhalb von 50 Hz keinen Frequenzgang aufweist?
Zweitens: Ein Hersteller gibt die Empfindlichkeit vielleicht mit -36 dB an, während ein anderer -56 dB angibt. Bedeutet dieser Unterschied von 20 dB, dass das eine Mikrofon deutlich empfindlicher ist?
In beiden Fällen liegt der Unterschied häufig darin, wie das Mikrofon getestet wird und wie seine technischen Daten angegeben werden. Wenn Sie diese Details verstehen, können Sie die technischen Daten von Mikrofonen richtig vergleichen und unnötige Verwirrung bei OEM- und ODM-Projekten vermeiden.
1. Warum beginnt die B&K-Frequenzgangkurve bei 50 Hz?
Viele omnidirektionale ECMIC-ECMs sind auf einen relativ flachen und breiten Frequenzgang ausgelegt. Ihre technischen Daten können beispielsweise einen Bereich von 20 Hz bis 20 kHz abdecken.
Wenn Sie sich jedoch einen Frequenzgangbericht aus der Produktion ansehen, werden Sie möglicherweise feststellen, dass die Kurve bei 50 Hz statt bei 20 Hz beginnt. Das bedeutet jedoch nicht, dass das Mikrofon unterhalb von 50 Hz nicht mehr anspricht.
1.1 Produktionsprüfungen und Laborprüfungen dienen unterschiedlichen Zwecken
ECMIC verwendet professionelle akustische Prüfsysteme von B&K (Brüel & Kjær) zur Prüfung der Mikrofonleistung.
In der Serienfertigung ist der Prüfaufbau auf stabile, wiederholbare und effiziente Messungen optimiert. Niederfrequente Messungen werden leichter durch mechanische Schwingungen, Geräusche der Geräte, Lüftungsanlagen und andere Umgebungsfaktoren beeinträchtigt.
Aus diesem Grund kann der für routinemäßige Produktionsprüfungen verwendete Frequenzbereich bei 50 Hz beginnen. Der Bereich der Produktionsprüfung sollte nicht als absolute Grenze des Frequenzgangs des Mikrofons selbst interpretiert werden.
1.2 Was sagt uns ein flacher Frequenzgang von 50–100 Hz?
Bei omnidirektionalen ECMs, die auf einen relativ flachen Frequenzgang ausgelegt sind, verändert sich der Tieftonbereich in der Regel allmählich, anstatt bei einer bestimmten Frequenz abrupt abzubrechen.
Aufgrund der langjährigen Erfahrung von ECMIC im Bereich der Fertigung und der akustischen Prüfung lässt sich sagen: Wenn die Frequenzgangkurve im Bereich von etwa 50 Hz bis 100 Hz stabil und flach verläuft, deutet dies in der Regel darauf hin, dass der Tieftonbereich des Mikrofons weit über diesen Bereich hinausreicht.
In der praktischen Produktionserfahrung weisen Mikrofone mit diesem Frequenzgang in der Regel auch im Bereich von 20 bis 50 Hz einen stabilen Frequenzgang auf.
Dies ist eine technische Einschätzung, die auf langjährigen Produktionserfahrungen basiert. Sie sollte nicht als Ersatz für eine direkte Messung an jedem Frequenzpunkt verstanden werden.
2. Warum verwendet das eine Mikrofon -36 dB, während das andere -56 dB verwendet?
Eine weitere häufige Ursache für Verwirrung ist die Mikrofonempfindlichkeit.
Beim Vergleich der technischen Daten verschiedener Hersteller stoßen Sie möglicherweise auf Werte wie -36 dB, -44 dB, -54 dB oder -56 dB. Diese Werte lassen sich nicht direkt miteinander vergleichen, es sei denn, Sie überprüfen zunächst den Referenzdruck, der für die Angabe der Empfindlichkeit zugrunde gelegt wurde.
2.1 Auf dem Markt können zwei Referenzsysteme auftreten
In gängigen modernen Mikrofon-Spezifikationen wird die Empfindlichkeit im Verhältnis zu 1 V/Pa angegeben. In einigen älteren Spezifikationen wird möglicherweise 1 V/μbar als Referenzwert verwendet.
- Gängige moderne Referenz: dB bezogen auf 1 V/Pa
- Traditionelle Quellenangabe: dB bezogen auf 1 V/μbar
Die Differenz zwischen diesen beiden Werten ergibt sich aus dem Referenzdruck und nicht aus einem plötzlichen Unterschied von 20 dB im tatsächlichen Mikrofonausgangssignal.
2.2 Die Umrechnung zwischen Pa und μbar
Die Beziehung zwischen den beiden Druckeinheiten lautet:
1 Pa = 10 μbar
Da ein Druckunterschied um den Faktor 10 einem Unterschied von 20 dB entspricht, lassen sich die Empfindlichkeitswerte wie folgt umrechnen:
dB re 1 V/Pa = dB re 1 V/μbar + 20 dB
Zum Beispiel:
-56 dB bezogen auf 1 V/μbar = -36 dB bezogen auf 1 V/Pa
Bei einem OEM-Projekt kann in einer bestehenden Mikrofon-Stückliste eine Empfindlichkeit von -56 dB re 1 V/μbar angegeben sein, während ein neuer Lieferant eine Spezifikation von -36 dB re 1 V/Pa bereitstellt. Die beiden Werte können denselben Empfindlichkeitswert darstellen.
Der Unterschied von 20 dB ergibt sich aus den unterschiedlichen Referenzdrücken und nicht aus einem Unterschied in der tatsächlichen Empfindlichkeit des Mikrofons.
2.3 Warum ist die ältere μbar-Referenz immer noch zu finden?
Die 1 V/μbar-Referenz wird in modernen internationalen Mikrofonspezifikationen zwar deutlich seltener verwendet, ist aber noch nicht vollständig verschwunden.
Einige etablierte Hersteller von Akustikprodukten, insbesondere Unternehmen, die mit älteren Produktdesigns, veralteten Stücklisten oder historischen Prüfspezifikationen arbeiten, verwenden möglicherweise nach wie vor die traditionelle, auf μbar basierende Empfindlichkeitsreferenz.
Dies kann zu Verwirrung führen, wenn ein OEM-Kunde die Spezifikationen eines neuen Lieferanten mit denen eines bereits bestehenden Mikrofons vergleicht.
Das Verständnis des Referenzsystems hilft Ingenieuren und Einkaufsteams dabei, die Spezifikationen aufeinander abzustimmen, bevor sie Produkte vergleichen oder Muster freigeben.
3. Überprüfen Sie stets die Bezugsgröße, bevor Sie die technischen Daten von Mikrofonen vergleichen.
Beim Vergleich der technischen Daten von Mikrofonen verschiedener Anbieter reicht der Zahlenwert allein nicht aus.
Was den Frequenzgang betrifft, sollten Sie den getesteten Frequenzbereich überprüfen und klären, ob die Kurve auf routinemäßigen Produktionsprüfungen oder auf einer vollständigen Labormessung basiert.
Überprüfen Sie hinsichtlich der Empfindlichkeit stets den Referenzdruck und die Einheit, bevor Sie dB-Werte vergleichen.
| Spezifikation | Referenz | Beispiel |
|---|---|---|
| Gängige moderne Referenzwerte für die Empfindlichkeit | 1 V/Pa | -36 dB bezogen auf 1 V/Pa |
| Traditionelle Empfindlichkeitsreferenz | 1 V/μbar | -56 dB bezogen auf 1 V/μbar |
| Umrechnung | 1 Pa = 10 μbar | -56 dB bezogen auf 1 V/μbar = -36 dB bezogen auf 1 V/Pa |
4. Was dies für OEM- und ODM-Projekte bedeutet
Unterschiede in den technischen Daten der verschiedenen Mikrofonhersteller deuten nicht immer auf Unterschiede in der tatsächlichen Produktleistung hin.
Eine Frequenzgangkurve, die bei 50 Hz beginnt, spiegelt möglicherweise eher die Konfiguration eines routinemäßigen Produktionstests wider als die tatsächliche Tieftonleistung des Mikrofons. Ebenso kann eine Differenz von 20 dB bei den Empfindlichkeitswerten lediglich auf unterschiedliche Referenzdruckstandards zurückzuführen sein.
Bei OEM- und ODM-Projekten ist es am zuverlässigsten, die gesamten Testbedingungen, Referenzstandards, Empfindlichkeitseinheiten, Anforderungen an den Frequenzgang und Anwendungsanforderungen gemeinsam zu vergleichen.
Bei ECMIC arbeiten wir eng mit unseren Kunden zusammen, um diese Unterschiede in den Spezifikationen vor der Musterfreigabe und der Serienfertigung zu klären. Sollte Ihre bestehende Mikrofon-Spezifikation eine andere Empfindlichkeitsreferenz verwenden oder einen bestimmten Frequenzgang-Prüfbereich vorschreiben, kann unser Ingenieurteam Ihnen dabei helfen, die Parameter und Prüfbedingungen anzupassen.
Abschluss
Um die technischen Daten eines Mikrofons zu verstehen, reicht es nicht aus, lediglich die Zahlen in einem Datenblatt zu vergleichen.
Die Startfrequenz einer B&K-Produktionsprüfkurve gibt nicht unbedingt den tatsächlichen Tieftonbereich des Mikrofons wieder. Ebenso sollten -36 dB und -56 dB nicht direkt miteinander verglichen werden, ohne die jeweiligen Referenznormen zu überprüfen.
Durch das Verständnis der Testbedingungen und Messreferenzen, die den Spezifikationen zugrunde liegen, können OEM-Kunden genauere Lieferantenvergleiche anstellen und unnötige Abweichungen von den Spezifikationen während der Mikrofonentwicklung vermeiden.
