Efter jag försökt bygga en låda för att kalibrera mikrofoner och att jag konstaterat att Mikrofonskåp-2 var för liten med för liten lucka att jobba igenom började jag utvecklingen av Mikrofonskåp-3 som blev riktigt bra.
Med ett sådant skåp får jag en mätmiljö som hela tiden mäter exakt samma och helt ostört från omgivande ljud.
Funktion
Det viktiga med en sådan här kalibreringslåda är att den mäter exakt lika varje gång och att frekvenskurvan inte dippar och toppar mer än +-10dB och att de inte är för vassa. Det är också viktigt att lådan kan gå ner till 10Hz utan att falla för mycket. Denna låda faller bara 5dB vid 10Hz.
När den klara det kalibreras lådan med en kalibrerad mikrofon utan kalibreringsfil. I REW använder man funktionen för ljudkortskalibrering för att kalibrera lådan. Därefter lägger man till kalibreringsfilen matematiskt genom division. Resultatet blir en frekvenskurva som är helt rak med en mikrofon som kan mäta helt rakt. Nu kan man börja mäta mikrofoner. Den frekvenskurva man får fram vid dessa mätningar är mikrofonernas verkliga frekvenskurva. Dessa frekvenskurvor kan man sedan göra om till kalibreringsfiler för mikrofonerna. Så här ser det ut när jag mätt en mikrofon på ovanstående sätt:
Den blå kurvan är mikrofonens verkliga frekvenskurva. Den röda prickiga nästan raka kurvan är fasen och den mycket vågiga kurvan är lådans kalibreringsfil (gjordes vi ett tidigare tillfälle. Numera är kalibreringskurvan mindre vågig). Av den blå kurvan kan man nu göra en kalibreringsfil. Det enda man behöver göra för att få fram kalibreringskurvan är att exportera den blå kurvan som “valfrittnamn.cal”-fil och det är klart!
Element
Det krävs 2 element för att kunna fylla hela frekvenskurvan utan för stort tapp någonstans. Frekvenskurvan behöver inte vara helt rak men den få inte ha några kraftiga dippar någonstans och den får inte falla mer än -10dB från 10Hz till 22kHz. Ett stort element kommer att falla för tidigt ner till 10Hz medan ju mindre det är ju längre ner i frekvens utan fall kommer man. Men elementet kan inte vara för litet för då blir nivån för låg. Lagom storlek för Mikrofånskåp-3 verkar vara 10cm (4tum) och med en svag motor. För det övre registret krävs ett punktformig membran som kan sprida ljudet väl. Jag valde ett element med 20mm domemembran och inte med för stark motor.
Dessa två element byggs sedan ihop till en enhet där diskanten sitter framför baselementet.
Ritningen Mikrofonskåp-3
Måtten är inte utsatta men lådan är 50x50cm som öppnas genom att lådan delas ungefär på mitten varvid övre delen är locket. Lådan isoleras med glasull på så sätt att det lämnas ett litet utrymme framför elementet för ljudet att kunna passera mikrofonen som skall mätas. Elementpaketet sitter på en baffel som lätt kan tas bort om en ny konstellation element skall testas.
Bygget av elementpaketet
Eelementpaketet byggdes ihop till Mikrofonskåp-2, dvs det förra mätskåpet. Jag har tyvärr inga bilder från själva bygget men när det var färdigbyggt har jag. De långa gängade stängerna kapade jag senare av så att de är ca 4cm långa. Orsaken till att jag byggde ihop elementen beror på att det lättare är att ta ut och jobba på om det skulle behövas.
Diskantelementet är inte på dessa bilder ännu iordninggjort mer än att faspluggen är bortskuren:
Här är skillnaden mellan original diskantelement och den jag använder:
Här är den stora ytan isolerad:
I närbild ser man att den är isolerad ända fram till kanten:
Bygget av lådan
Jag har inte några bilder från när själva lådan skruvades ihop men jag har en hel del bilder från resten av bygget.
Här ser man delningen av lådan i två delar varvid den övre delen är “locket”:
Här är den öppnad:
Nu skall det fräsas:
Fräste ett hål på baksidan som skall rymma upp till 12 tum element:
På insidan fräste jag en lutning av klanten för att undvika reflexer:
Färdigt:
Platsen där röret för mikrofonen skall gå in är klart:
En gummirundel är placerad i hålet för mikrofonen med ett hål i som mikrofonbommen med lite möda kan pasera igenom. “Lite möda” därför det skall vara tätt:
Fick fräsa ur ett hål i botten för det svängbara hjulet eftersom det var högre än bakhjulen:
Hjulen på plats:
Mätlåda med hjul:
Baffeln på plats över det urfrästa hålet:
Lådan målad på insidan:
Har fräst ut hålet i baffeln som elementpaketet skall sitta i med sneda kanter för minsta reflexer:
Elementpaketet på plats i paffeln:
Närbild på den avfrästa kanten:
Tätningslist där baffeln skall sitta:
Baffel med elementpaket monterat på mätlådan:
En närmare bild:
Bild från insidan. Dämpmaterialet på diskanten valdes boret senare:
Mikrofonbomstöd:
Elementpaket med en gängad stång som får leka mikrofon:
Närmare bild:
Mikrofonbomstödet är monterat:
Så här mäter man så att avståndet mikrofon-element blir rätt. Aluminiumplattan byttes senare mot en i plast:
När avståndsplattan tagits bort har mikrofonen rätt avstånd:
Stödben har satts dit för att mätlådan inte skall välta:
Lådan dämpas nu:
Mer dämpning:
Locket dämpas också:
Dämpmaterial fixeras så det inte faller bort. Grillpinnar sticks in i borrade hål för högre hållfasthet:
Skumplast används för att snygga till det och för att glasullsdam inte skall flyga omkring. I nederkanten syns grillpinnar i borrade hål:
En stilstudie:
Undersidan “skummas” in också:
Undersidan “inskummad” klart:
En bild uppifrån på undersidan:
Fixeringsstången i höjdled för mikrofonen:
Tätningslister är monterade:
Ytterligare bilder på fixeringsstången:
Stödet för mikrofonbommen:
Lådan i helbild:
Slipning pågår:
Lådan nylackad:
Baffeln målad svart:
Handtag, låsning (än så länge bara en styck) och mikrofonbomlåsning:
Närbild på mikrofonbomlåsningen. Ratten till höger låser bommen när den skruvas in. Blecket som går in i hålet skyddar bommen och gör så att bommen inte rör sig när den låses fast:
Bilden taget genom baffelhålet med stängt lock:
Elementpaketet monterat på baffeln:
Första lagret baffeldämp:
Andra lagret baffeldämp som senare byttes ut mot efter att mätningar konstaterat att det blir bättre med ett annat format:
Tredje lagret baffeldämp som senare togs bort:
Allt baffeldämp på en bild (ser inte ut så längre):
Tidigare baffeldämp innifrån:
Bommens fäste på bommstödet:
Kontakter monterade:
Mätlådan inkopplad:
Testmätning med ändrat baffeldämp och dämpad diskantplatta:
Tillverkar ny avståndshållare:
Avståndshållaren är klar:
Avståndshållaren sätts på plats:
Avståndshållaren sitter på plats. mikrofonen körs in till den stoppar mot avståndshållaren. Därefter tas avståndshållaren bort och mätning kan påbörjas (lägg märke till den nya baffeldämpningen):
En bild underifrån avståndshållaren när mikrofonen är flyttad mot den. När jag inte mäter och lådan är undanställd sitter avståndshållaren också som ett skydd mot att förstöra diskanthögtalaren av misstag:
En bättre bild:
Luckan är tung att öppna och står inte kvar i öppet läge av sig själv. Därför bygger jag öppnare för gasjädrar som också håller luckan öppen. Här ett av fyra fästen:
Så här sitter gasfjädern i fästet:
En bättre bild:
Gasjädern monterad med sina fästen:
Här i upplyft läge. Varje gasfjäder lyfter 20kg. Jag har två så det innebär att luckan väger vid lyft mer än 40kg vid infästningen eftersom man måste hjälpa till för hand att öppna den. Dessa gasfjädrar var ett ordentligt “lyft” i arbetet med mätlådan. Nu är det avsevärt lättare att jobba med den:
Efter en massa mätningar har delningsfiltret byggts. I facket för kontakterna sitter det två brytare som gör att jag kan mäta med bara ett element åt gången om det skulle behövas. Jag fick bort några spetsiga dalar med dämpmattan på elementets utsida:
Nu (2022-11-01) ser det ut så här:
På sin viloplats. Det går att trycka in den ca 50cm till:
Frekvenskurva
Så här ser frekvenskurvan ut just nu. Den snygga bågen mellan 10och 60Hz beror på att lådans mått är mindre än 1/8:del av frekvensen. Då uppstår något som kallas “pressure field” som är ett ljudfält som inte störs av omgivande låda eller annat. I detta fall avtar “pressure field” snabbt eftersom lådan är relativt stor (215 liter), det är då man får en kulle som är helt jämn:
Det är inte viktigt att kurvan är helt jämn, det viktiga är att dippar och toppar inte är mer än 10dB och att de inte är för vassa. Om frekvenskurvan har vassa dippar eller toppar kan inte REW kalibrera kurvan. Om lådan har för stort fall vid exempelvis 10Hz och man kalibrerar upp det till rak linje vet man inte vad det är som kalibrerats upp, det kan exempelvis vara distorsion. Därför är det viktigt att en kalibreringslåda kan gå ner till 10Hz m,ed ett fall på max 10dB. Mikrofonskåp-3, dvs denna mätlåda, går ner till ca 15Hz utan fall och till 10Hz med ett fall på -5dB.
Det kommer snart mer…