Lorsque vous comparez les caractéristiques techniques des microphones proposés par différents fournisseurs, vous remarquerez peut-être deux éléments susceptibles de prêter à confusion.
Tout d'abord, un microphone peut être spécifié avec une réponse en fréquence comprise entre 20 Hz et 20 kHz, alors que la courbe de test de production commence à 50 Hz. Cela signifie-t-il que le microphone n'a aucune réponse en dessous de 50 Hz ?
Deuxièmement, un fournisseur peut indiquer une sensibilité de -36 dB, tandis qu’un autre utilise la valeur de -56 dB. Cette différence de 20 dB signifie-t-elle qu’un des deux microphones est nettement plus sensible ?
Dans les deux cas, la différence tient souvent à la manière dont le microphone est testé et à la façon dont ses caractéristiques techniques sont exprimées. Comprendre ces détails peut vous aider à comparer correctement les caractéristiques techniques des microphones et à éviter toute confusion inutile dans le cadre de projets OEM et ODM.
1. Pourquoi la courbe de réponse en fréquence B&K commence-t-elle à 50 Hz ?
De nombreux microphones ECM omnidirectionnels de type ECMIC sont conçus pour offrir une réponse en fréquence relativement plate et étendue. Leurs caractéristiques techniques peuvent couvrir une plage allant, par exemple, de 20 Hz à 20 kHz.
Cependant, lorsque vous consultez un rapport sur la réponse en fréquence d'un microphone, vous constaterez peut-être que la courbe commence à 50 Hz plutôt qu'à 20 Hz. Cela ne signifie pas pour autant que le microphone cesse de répondre en dessous de 50 Hz.
1.1 Les essais en production et les essais en laboratoire ont des objectifs différents
ECMIC utilise des systèmes de test acoustique professionnels B&K (Brüel & Kjær) pour évaluer les performances des microphones.
Dans le cadre de la production en série, le dispositif de test est optimisé pour garantir des mesures stables, reproductibles et efficaces. Les mesures à basse fréquence sont plus facilement affectées par les vibrations mécaniques, le bruit des équipements, les systèmes de ventilation et d'autres facteurs environnementaux.
C'est pourquoi la plage de fréquences utilisée pour les tests de production courants peut commencer à 50 Hz. La plage de test de production ne doit pas être interprétée comme la limite absolue de la réponse en fréquence du microphone lui-même.
1.2 Que nous apprend une réponse en fréquence plate de 50 à 100 Hz ?
Dans le cas des microphones ECM omnidirectionnels conçus pour offrir une réponse en fréquence relativement plate, la réponse dans les basses fréquences varie généralement de manière progressive, plutôt que de s'arrêter brusquement à une fréquence donnée.
D'après la longue expérience d'ECMIC en matière de production et d'essais acoustiques, lorsque la courbe de réponse reste stable et plate entre environ 50 Hz et 100 Hz, cela indique généralement que la réponse en basse fréquence du microphone s'étend bien au-delà de cette plage.
D'après l'expérience pratique acquise en production, les microphones présentant ce type de réponse conservent généralement une réponse stable également dans la bande de fréquences comprise entre 20 et 50 Hz.
Il s'agit d'une appréciation technique fondée sur une longue expérience en matière de production. Elle ne doit pas être considérée comme un substitut à une mesure directe à chaque point de fréquence.
2. Pourquoi un microphone utilise-t-il une valeur de -36 dB alors qu'un autre utilise -56 dB ?
La sensibilité du microphone est une autre source fréquente de confusion.
Lorsque vous comparez les caractéristiques techniques de différents fabricants, vous pouvez rencontrer des valeurs telles que -36 dB, -44 dB, -54 dB ou -56 dB. Ces valeurs ne peuvent pas être comparées directement sans avoir préalablement vérifié la pression de référence utilisée pour la spécification de sensibilité.
2.1 Deux systèmes de référence peuvent coexister sur le marché
Les caractéristiques techniques courantes des microphones modernes expriment la sensibilité par rapport à 1 V/Pa. Certaines spécifications plus anciennes peuvent utiliser 1 V/μbar comme référence.
- Référence courante actuelle : dB par rapport à 1 V/Pa
- Référence traditionnelle : dB par rapport à 1 V/μbar
La différence entre ces deux valeurs provient de la pression de référence, et non d'une différence soudaine de 20 dB au niveau de la sortie réelle du microphone.
2.2 La conversion entre Pa et μbar
La relation entre ces deux unités de pression est la suivante :
1 Pa = 10 μbar
Étant donné qu'un facteur 10 de pression correspond à 20 dB, les valeurs de sensibilité peuvent être converties comme suit :
dB par rapport à 1 V/Pa = dB par rapport à 1 V/μbar + 20 dB
Par exemple :
-56 dB par rapport à 1 V/μbar = -36 dB par rapport à 1 V/Pa
Dans le cadre d'un projet OEM, la nomenclature d'un microphone existant peut indiquer une sensibilité de -56 dB par rapport à 1 V/μbar, tandis qu'un nouveau fournisseur propose une spécification de -36 dB par rapport à 1 V/Pa. Ces deux valeurs peuvent correspondre au même niveau de sensibilité.
La différence de 20 dB s'explique par les pressions de référence différentes, et non par une différence de sensibilité réelle du microphone.
2.3 Pourquoi trouve-t-on encore l'ancienne référence « μbar » ?
La référence 1 V/μbar est beaucoup moins courante dans les spécifications internationales actuelles relatives aux microphones, mais elle n'a pas complètement disparu.
Certains fabricants de capteurs acoustiques bien établis, en particulier ceux qui travaillent avec des modèles de produits plus anciens, des nomenclatures obsolètes ou des spécifications d'essai historiques, peuvent encore utiliser la référence de sensibilité traditionnelle basée sur le μbar.
Cela peut prêter à confusion lorsqu'un client OEM compare les spécifications d'un nouveau fournisseur avec celles d'un microphone existant.
La compréhension du référentiel aide les ingénieurs et les équipes d'achat à harmoniser les cahiers des charges avant de comparer des produits ou de valider des échantillons.
3. Vérifiez toujours la référence avant de comparer les caractéristiques techniques des microphones
Lorsqu'on compare les caractéristiques techniques des microphones proposés par différents fournisseurs, la valeur numérique à elle seule ne suffit pas.
En ce qui concerne la réponse en fréquence, vérifiez la plage de fréquences testée et déterminez si la courbe correspond à des essais de production courants ou à une mesure complète réalisée en laboratoire.
En matière de sensibilité, vérifiez toujours la pression de référence et l'unité avant de comparer les valeurs en dB.
| Spécifications | Référence | Exemple |
|---|---|---|
| Référence courante en matière de sensibilité moderne | 1 V/Pa | -36 dB par rapport à 1 V/Pa |
| Référence de sensibilité traditionnelle | 1 V/μbar | -56 dB par rapport à 1 V/μbar |
| Conversion | 1 Pa = 10 μbar | -56 dB par rapport à 1 V/μbar = -36 dB par rapport à 1 V/Pa |
4. Quelles sont les implications pour les projets OEM et ODM ?
Les différences de caractéristiques techniques entre les différents fournisseurs de microphones ne traduisent pas toujours des différences de performances réelles des produits.
Une courbe de réponse en fréquence commençant à 50 Hz peut refléter les conditions d'un test de production de routine plutôt que les capacités réelles du microphone dans les basses fréquences. De même, un écart de 20 dB entre les valeurs de sensibilité peut simplement résulter de normes de pression de référence différentes.
Pour les projets OEM et ODM, l'approche la plus fiable consiste à comparer globalement l'ensemble des conditions d'essai, des normes de référence, des unités de sensibilité, des exigences en matière de réponse en fréquence et des exigences d'application.
Chez ECMIC, nous travaillons avec nos clients pour clarifier ces différences de spécifications avant la validation des échantillons et le lancement de la production en série. Si les spécifications de votre microphone actuel utilisent une référence de sensibilité différente ou exigent une plage de test de réponse en fréquence spécifique, notre équipe d'ingénieurs peut vous aider à harmoniser les paramètres et les conditions de test.
Conclusion
Pour bien comprendre les caractéristiques techniques d'un microphone, il ne suffit pas de comparer les chiffres figurant sur une fiche technique.
La fréquence de départ d'une courbe de test de production B&K ne définit pas nécessairement la réponse réelle du microphone dans les basses fréquences. De même, il ne faut pas comparer directement les valeurs de -36 dB et -56 dB sans vérifier leurs normes de référence.
En comprenant les conditions d'essai et les références de mesure qui sous-tendent les spécifications, les clients équipementiers peuvent comparer plus précisément les fournisseurs et éviter tout décalage inutile par rapport aux spécifications lors du développement des microphones.
