Когда вы посмотрите на заявленную чувствительность микрофона в спецификациях, вы найдете номинальное значение и допуск на отклонение этого значения. К примеру, показатель чувствительности микрофона указывает на выходное напряжение при уровне звука 94 дБ. В перечне характеристик это может выглядеть примерно так:
Чувствительность, номинальная ±3 дБ на 1 кГц: 20 мВ/Па; -34 дБ re. 1 В/Па.
Что такое номинал? И зачем нужны эти допуски? Насколько точны характеристики микрофона?
Как и в любом производстве, в производстве микрофонов каждая модель проектируется в соответствии с определенными заранее определенными показателями, их номинальными значениями. Эти показатели могут быть отнесены к любым параметрам: размерам, цвету, электрическим характеристикам и т.д.
Чтобы пройти контроль качества, показатели производимого элемента или детали должны находиться в определенных пределах. Например, если корпус микрофонного капсюля не соответствует заданным размерам, он может не подойти к предыдущему усилителю. Так же отдельные микрофоны будут звучать и работать совершенно по-разному, если их показатели чувствительности и частотной характеристики не будут соответствовать определенным ограничениям.
Допуски в производстве
В любом производстве происходят отклонения от заданных значений. Это верно и для механических параметров, и для электрических показателей, и для любых других. Абсолютная точность нигде не существует. Именно поэтому вводятся допуски. Даже если основное внимание уделяется обеспечению неизменного качества, микрофон при его изготовлении все равно проходит много производственных процессов, каждый из них имеет заданные номинальные значения и допуски отклонения.
На каждом этапе может быть достигнут один из трех результатов: около номинального значения, слишком низкий или слишком высокий показатель. Однако в реальной жизни оба отклонения идут в одну сторону – вверх или вниз.
Сумму всех отдельных подпроцессов производства микрофонов (как любого вида производства) можно показать треугольником, иллюстрирующим выход каждого из подпроцессов. Таким образом, мы можем увидеть, что существуют существенно разные пути, через которые отдельный микрофон становится таким, каким он находится на выходе с завода.
Иллюстрация того, как прохождение отдельного процесса может привести к нескольким разным результатам.
В верхней части рисунка 1 мы видим только два результата, но если двигаться дальше вниз, появляется много возможных вариантов. К примеру, при изготовлении 5-мм миниатюрного микрофона задействовано более 100 подпроцессов, с множеством материалов и компонентов в каждом, и каждый из них имеет свои номинальные значения и допуски.
Процессы и материалы можно настроить, чтобы увеличить вероятность достижения желаемого результата, однако каждый раз получить одинаковые значения невозможно. Поэтому производители указывают номинальное значение с диапазоном допусков вокруг него.
Допуски в измерениях
Допуски касаются не только производства, но и измерений показателей. Допуски измерений зависят как от точности самой методики измерения, так и от считывания измеренных данных. Обычно цифры округляются, обеспечивая достаточное точное значение для описания результата.
На рисунке 2 показан профессиональный акустический калибратор для измерительных микрофонов. Это устройство обеспечивает очень точный уровень звукового давления в 94 дБ (1 Па), это значение SPL считается эталонным. Именно это устройство также может выводить на SPL +20 дБ больше. Это высокоточный калибратор, самый лучший в своем классе. Однако спецификации этого калибратора показывают точность ±0,2 дБ.
Профессиональный акустический калибратор Brüel & Kjær type 4231
Кроме того, устройство считывания исходного уровня тоже имеет свою точность. Все эти допуска допускаются, если они представлены в технических спецификациях. Такое суммирование допусков показано на рисунке 3.
Допуски определяют точность спецификации конечного продукта.
В результате окончательно измеренные значения имеют свой допуск. На заводе DPA сумма допусков для измерений составляет ±0,5 дБ, как показано выше.
Распределение значений в пределах допуска
Есть два основных способа изготовления микрофонов в пределах заданных допусков.
способ отбора. Вы производите лучшее из возможного, но значения чувствительности могут при этом сильно отличаться. После этого вы отбираете экземпляры, входящие в определенные допуски. Синяя кривая на рисунке ниже показывает принцип распределения данных в пределах, основанный на этой методологии.
Метод повышения точности.
Вы хотите достичь высокой точности в заданных значениях при производстве. Допуски здесь также есть, однако количество экземпляров, близких к границам допуска, явно уменьшается. Большинство микрофонов либо соответствуют заданным показателям, либо очень близки к ним, даже если применяются такие же допуски, как в предыдущем методе отбора.
Результаты двух разных производственных стратегий.
Синяя кривая показывает производительность производства на основе отбора в пределах допусков. Красная кривая показывает производительность при высокоточном контроле производственного процесса. Здесь большее количество экземпляров ближе к номинальному значению (зеленая линия). Именно такой метод применяется на заводе DPA.
Что означают пользовательские допуски?
В больших театральных постановках и конференц-системах микрофоны одного и того же типа должны работать одинаково. Так, если один микрофон по каким-либо причинам сломается, должна быть возможность заменить этот единственный микрофон без необходимости повторной калибровки всей системы.
Это не имеет такого критического значения, если у вас только один микрофон, ведь для компенсации отклонения чувствительности вам нужно просто настроить входное усиление.
Выводы
Любой приобретенный микрофон DPA тщательно протестирован на соответствие чрезвычайно жестким допускам показателей чувствительности. Так, сабминиатюрные петли серии 6060 имеют даже более жесткие допуски относительно чувствительности (± 2.4 дБ, то есть производственные допуски составляют ±1.9 дБ), чем ненаправленные миниатюрные микрофоны 4060. Поэтому вы всегда можете рассчитывать, что микрофоны DPA предлагают последовательное.
