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Minimaler Schallpegel bei Messmikrofonen

Unser Ohr hat einen typischen Dynamikumfang von ca. 0dB bis 120dB. Dieser große Bereich stellt auch heutige Messtechnik vor große Herausforderungen.
Für hohe Schallpegel und die Herausforderungen, die  damit verbunden sind, haben wir einen eigenen Beitrag verfasst.

In diesem Betrag beschäftigen wir uns mit Messungen von niedrigen Schallpegeln im Bereich der Hörschwelle.

Stand der Technik

Im Bereich der professionellen akustischen Messtechnik haben sich seit vielen Jahrzehnten 1/2" Kondensator-Mikrofonkapseln als "Arbeitspferde" etabliert. Diese haben eine Empfindlichkeit von 50mV/Pa. Das Eigenrauschen dieser Kapseln liegt bei ca. 15dB(A). Bei einem Schallpegelmesser kommen noch Rauschen durch die Vorverstärker hinzu. Daher zeigt auch ein hochwertiger Schallpegelmesser bei völliger Ruhe einen Pegel von 15-20dB(A) an.  

Aktuelle Herausforderungen

In ruhiger Umgebung können wir auch Schallpegel in der Größenordnung von 20dB hören und wir nehmen diese auch als störend war. Typisches Beispiel sind Beamer in Heimkinosystemen. Aber auch Lüftungsanlagen, die auch nachts in Schlafzimmern in Betrieb sind. 

Messgenauigkeit

Um einen Schallpegel zuverlässig zu erfassen, muss das Eigenrauschen des Meßsystems ca. 6 bis 10dB unterhalb des Pegels der zu messenden Schallquelle sein. In der Praxis kann ein leiser Lüfter mit 18dB(A) nicht mit einem typischen Schallpegelmesser vermessen werden.

Größe der Mikrofonkapseln

Die Größe der Membran der Kondensatorkapsel hat direkt Einfluss auf das Eigenrauschen. Eine größere Kapsel "fängt" mehr Schallenergie ein. Grundsätzlich sind kleine 1/4" Kapseln wie das ECM8000 von Behringer oder Beyerdynamic MM1 für rauscharme Messungen ungeeignet. 
Große 1" Kapseln verringern zwar das Eigenrauschen um 3dB, allerdings haben diese großen Kapseln bei hohen Frequenzen ein ausgeprägtes Eigenleben mit ausgeprägten Resonanzen. Daher verwendet man heutzutage 1"-Kapseln nur in Ausnahmefällen. Großmembrankapseln mit mehr als 1" aus der Studiotechnik, sind zwar rauscharm, aber für Messzwecke ungeeignet.

Spezialmikrofone

Seit einigen Jahren bieten verschiedene namhafte Hersteller auch spezielle 1/2" Messmikrofone an, die ein Eigenrauschen von 5-6dB(A) haben. Diese Kapseln werden zusammen mit einem passenden Vorverstärker verkauft und bilden eine Einheit. Wir verfügen in unserem Labor über solche Meßsysteme (z.B. GRAS 40HL) und bieten damit auch Messungen an.