Omnes Audio MikOne – Raumakustik- und Lautsprecher-Messung leicht gemacht

Das Omnes Audio MikOne

Das A und O ist dabei das Mikrofon – in puncto Konnektivität und Qualität. Zuerst zur Konnektivität: Es gibt klassische Messmikrofone mit einem symmetrischen XLR-Anschluss. Dann benötigt man zusätzlich ein Audio-Interface, welches das analoge Signal des Mikrofons in ein digitales Signal übersetzt, mit dem der Rechner und die Mess-Software arbeiten können. Leichter ist es, wenn das Messmikrofon sein Signal bereits digital überliefert – nämlich über eine UBS-Schnittstelle. So ist das Omnes Audio MikOne ausgestattet: Es stellt sein Signal über eine USB-B-Einbaubuchse zur Verfügung. So kann man es direkt an einen Rechner anschließen – ohne externe Soundkarte. Über den USB-Port wird das Mikro auch mit Strom für die notwendige Signalverarbeitung und -wandlung versorgt. Im Omnes Audio MikOne ist auf engstem Raum nämlich reichlich Technik verbaut: in dem schlanken, knapp zwanzig Zentimeter langen Metallgehäuse stecken eine Mikrofon-Kapsel, ein Impedanzwandler, ein Vorverstärker, ein digital steuerbares Dämpfungsglied, ein AD-Konverter, ein USB-Interface und ein Spannungswandler.

Hohe Präzision für exakte Messung

Damit das MikOne trotz dieser hohen Packungsdichte an Komponenten und Funktionseinheiten ein einwandfreies, präzises Signal liefert, kommen in dem Mikrofon nur hochwertige Bauteile zu Zuge. Dabei wird der Schall – wie bei jedem Mess-Mikro – über eine Kondensator-Kapsel aufgenommen. Kondensator-Mikros haben eine geringere Membran-Masse, reagieren deshalb deutlich sensitiver und schneller auf den Schall und liefern so exaktere Ergebnisse. Im MikOne kommt deshalb eine Kondensator-Kapsel mit Back-Elektret-Element für die notwendige Polarisationsspannung zum Zuge. Es hat eine hohe Empfindlichkeit von -37 Dezibel. Für die Präzision ist auch ein linearer Frequenzgang wichtig. Den liefert das MikOne hochgradig über einen Bereich von 20 bis 20.000 Hertz. Eine hochwertige Signalqualität ermöglichen zudem das geringe Eigenrauschen mit einem Ersatzgeräuschpegel von 26 Dezibel, das sehr gute Signal-Rausch-Verhältnis von 76 Dezibel und die hohe Schallpegel-Verträglichkeit bis 134 Dezibel. Die Richtcharakteristik ist, wie bei jedem Mess-Mikrofon, eine Kugel. Das Mikrofon ist also für Schall aus allen Richtungen gleichermaßen empfindlich.

Kalibrierungsdateien für absolute Linearität

Die Richtcharakteristik ändert sich jedoch bei jedem Mikrofon in Abhängigkeit von der Frequenz des Schalls. Bei Mikrofonen mit Kugel-Charakteristik nimmt die Omnidirektionalität hin zu den höheren Frequenzen etwas ab. Beim MikOne zeigt sich dies in einer leicht verringerten seitlichen Empfindlichkeit ab etwa 2.000 Hertz. Um diesen Effekt auszugleichen, stellt Omnes Audio zu dem Mikrofon sogenannten Kalibrierdateien zur Verfügung. Sie sind auf der Homepage herunterladbar – unter Angaben einer Nummer, die jedem Mikro beiliegt. Diese Kalibrierungsdateien werden nämlich individuell für jedes einzelne MikOne im Labor der Baur Akustik e.K. erstellt. Als Referenz für die Kalibrierung wird dabei das superbe Earthworks M30 Labor-Mikrofon verwendet. Die Kalibrierungsdateien dienen aber nicht nur der Kompensation der frequenzabhängigen 90°-Empfindlichkeit. Sie gleichen auch Serienstreuungen bei der Produktion aus: Jedes Mikrofon verhält sich im Rahmen engster Toleranzen doch unterschiedlich. Dies wird mit den individuell erstellten Korrekturdaten nivelliert. So arbeitet das Mikrofon linear. Kalbrierungskurven sind also ein wichtiges Qualitäts-Feature.

Die Hardware: Der Rechner ist bereits im Haus

Mit diesen Kalbrierungskurven arbeitet die auf dem angeschlossenen Rechner installierte Mess-Software. Hier erfolgt die Verarbeitung und Auswertung jener akustischen Informationen, die das MikOne aufgenommen, aufbereitet und digitalisiert zur Verfügung stellt. Zuerst zum Computer: Ein Rechner ist längst fester Bestandteil unseres Lebens, dementsprechend ist dieser Teil der Mess-Hardware bereits im Haus. Es wird auch keine externe Soundkarte benötigt. Das MikOne setzt für seine Verwendung als USB-Kondensator-Messmikrofon nur einen Laptop oder einen Festplatzrechner voraus, der mit Windows 10 oder der aktuellen macOS-Version läuft. Dann wird das Mikrofon automatisch erkannt. Für ältere Betriebsysteme ist dieser Support nicht gewährleistet. Dies gilt auch für Linux: Das MikOne funktioniert zwar grundsätzlich mit diesem freien Betriebssystem, doch da zu viele verschiedene Versionen existieren, ist Linux vom Support und von der Garantie ausgenommen. Neben diesen Voraussetzungen muss der Rechner eine USB-A-Buchse für den Anschluss des Mikrofons aufweisen – schon ist die Hardware komplett.

Die Mess-Software: leistungsstark und mitunter kostenfrei

Für das eigene leistungsfähige Plug&Play-Mess-System braucht man zudem eine Mess-Software. Das MikOne funktioniert mit eigentlich allen gängigen Programmen. Es ist aber von Omnes Audio insbesondere mit Dirac Live und Room EQ Wizard (REW) getestet worden – und diese beiden Software-Lösungen empfiehlt der Audio-Entwickler auch. Dirac Live wird etwa in Receivern und Streaming-Verstärkern von Onkyo, Pioneer, Pioneer Elite, Integra, NAD (beispielsweise beim M10 und beim M33) oder Arcam (etwa beim AVR20 und beim SA30) als Einmess- und Room-EQ-System eingesetzt. Hier kann man nun für den Messvorgang statt des mitgelieferten Mikrofons das MikOne einsetzen. Dies geht problemlos, weil das MikOne mit den Kalibrierdateien geliefert wird, die auch Dirac Live abfragt, nachdem das angeschlossene Mikrofon erkannt worden ist. So gut Dirac ist – es kostet halt auch einige Euro. Deshalb empfiehlt Omnes Audio als kostenfreie leistungsstarke Alternative REW – auch, weil diese Software ebenso wie Dirac eine genaue Phasenmessung ermöglicht.

Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten

Wie lässt sich dieses Plug&Play-Mess-System nun einsetzen? Zum ersten kann man mit ihm den Frequenzgang seiner Lautsprecher wie auch eines Subwoofers messen und auf seine Ausgewogenheit hin analysieren. Zum zweiten lässt sich der Phasengang der Schallwandler messen. Auch Aufstellungsdifferenzen der Boxen, aus denen Balance-Fehler und Abbildungsdefizite der Wiedergabe resultieren, lassen sich so aufspüren. Zum dritten lotet ein solches Mess-System die Raumakustik aus. So lassen sich Raummoden ermitteln, also Schwingungsbäuche und -knoten, die am Hörplatz eine Überbetonung beziehungsweise eine Auslöschung einzelner Frequenzen oder Frequenzbereiche verursachen. So findet man, falls es bei der Wiedergabe dröhnt, heraus, welche Frequenzen das Wummern verursachen. Mit dem Mess-Systems lassen sich noch weitere Raum-Eigenschaften herausfinden – nämlich, wie ausgewogen das Frequenzspektrum von den Höhen bis zu den Bässen abgebildet wird oder wie das Reflexionsverhalten ist. Bei zu geringer Schallreflexion klingt der Raum dumpf, bei zu hoher Schallreflexionen klingt der Raum hart-grell, zudem vernimmt man Flatterechos.

Das Plug&Play-Mess-System zeigt die Schwächen auf

Um diese Messungen vornehmen zu können, bedarf es diverser akustischer Referenzsignale. Die REW-Software etwa liefert sie über einen integrierten Signalgenerator. Das Angebot reicht von einzelnen Sinus-, Rechteck- oder Sägezahn-Tönen und über weißes sowie pinkes Rauschen bis hin zum zum Frequenz-Sweep. Diese Referenzsignale werden über den Kopfhörer-Ausgang oder eine digitale Schnittstelle des Computers ausgegeben, per Kabel über einen analogen oder digitalen Input des Verstärkers oder AV-Receivers der eigenen Audio-Anlage eingespeist und dann über die Lautsprecher wiedergegeben. Die wiedergegebenen Signale nimmt das Mess-Mikrofon MikOne auf, digitalisiert sie und leitet sie über die USB-Verbindung an den Rechner. Die Software kann nun das ursprüngliche ausgegebene Referenzsignal mit dem vom Mikrofon empfangenen Signal vergleichen. So zeigt die Software etwa die Unterschiede zwischen „Soll-Wert“ und „Ist-Wert“ auf und nimmt mit den Daten gleich eine Analyse vor. So lassen sich die Eigenschaften des Raums oder des Lautsprechers veranschaulichen.

Werkzeuge für die Analyse

Dafür gibt es in der Software verschiedenste Tools. Für die Auslotung der Raumakustik bietet sich der Frequenz-Sweep mit anschließender Darstellung des Frequenz-Graphen an, um Frequenzbuckel oder -löcher ausfindig zu machen. Ein Wasserfall-Diagramm wiederum zeigt mit den Daten aus der Messung in einer 3D-Darstellung, welche Frequenzen mit welchem Pegel in welcher Weise abfallen und wie lange klingen. Das RT60-Diagramm (es gibt an, wie lange das Signal braucht, um auf 60 Prozent des Ursprungswertes abzufallen) wiederum zeigt die Nachhallzeit des Raums als 2D-Grafik an. Mit diesen Tools lassen sich neben den problematischen Frequenzen selbst auch die frequenzabhängigen Nachhallzeiten des Raums ermitteln. Diese Analyse ist der Ausgangspunkt für die eine gezielte Raumoptimierung. Zur Messung von Frequenz- und Phasengängen bei Lautsprechern ermöglichen die „Timing“-Auswahlmöglichkeiten im Menü, auch eine Zeit-Referenz zu definieren und gegebenenfalls auch zu erzeugen, um Laufzeitunterschiede zu detektieren. So lassen sich Chassis und Lautsprecher vermessen.

Aufstellung des MikOne

Für all diese Messung ist auch die richtige Aufstellung des Mikrofons wichtig. Grundsätzlich empfiehlt es sich, das MikOne auf ein Stativ zu stellen. Das erleichtert die Positionierung und Ausrichtung des Mikrofons. Entweder fixiert man das MikOne mit einer Klemme oder einer sogenannten Spinne. Hier ruht das Mikrofon in einer elastischen Aufhängung und bleibt so absolut unbeeinflusst von allen mechanischen Schwingungen, die über das Stativ einwirken können. Bei der akustischen Raumvermessung steht das MikOne am Hörplatz auf Ohrhöhe und zeigt üblicherweise in Richtung Schallwandler. Bei einer Stereo-Aufstellung zielt man in die Mitte der beiden Schallwandler. Bei einem Surround-Setup empfiehlt sich hingegen eine Ausrichtung des MikOne gen Decke, um einen Umbau und damit Messfehler durch Aufstellungsabweichungen zu vermeiden. Den prinzipbedingten Abfall des Mikros hin zu hohen Frequenzen bei seitlich auftreffenden Schallanteilen gleicht die Mess-Software mittels der Kalibrierungsdatei aus. So klappt’s mit der akustischen Vermessung des Raums und der klanglichen Auslotung der Anlage.

Fazit

Das Omnes Audio MikOne ist als USB-Messmikrofon ein Top-Tool für anspruchsvolle Musikhörer, die die akustischen Defizite ihres Raum und die tonalen Schwachstellen der Klangkette aufspüren wollen. Der USB-Anschluss macht es denkbar einfach: Im Verbund mit dem eigenen Rechner und einer kostenfreien, professionellen Software hat man ein kostengünstiges und trotzdem überaus leistungsstarkes Plug & Play-Mess-System, mit dem selbst phasengenaue Messungen möglich sind.

Technische Daten