Aufbau eines USB Messmikrofons
- Vorpolarisierte (Elektret) Kondensator Kapsel 1/2" oder 1/4"
- Impedanzwandler
- Vorverstärker
- Digital steuerbares Dämpfungsglied
- AD-Wandler
- USB Interface
- Spannungswandler
All diese Komponente sind ein einem Gehäuse integriert, so daß der Aufbau sehr kompakt ist. Die Stromversorgung erfolgt vollständig über USB. Dadurch ist der Verkabelungsaufwand minimal.
Der Schall wird durch in der Mikrofonkapsel durch die Membran in ein ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses hat einen sehr hohen Ausgangswiderstand. Durch einen Impedanzwandler wird die Impedanz verringert. Dies ist ein FET, der sich direkt hinter der Mikrofonkapsel befindet. Dadurch werden elektrische Einstreuungen verringert.
In der nächsten Stufe wird das Signal verstärkt. Einfache Systeme verwenden dafür den integrierten Verstärker, des Audio-ICs. Allerdings reicht die Dynamik für anspruchsvolle Messungen nicht aus. Daher verwenden hochwertige Systeme (z.B. unsere ATD-4 Serie) einen diskreten Vorverstärker, der perfekt abgestimmt ist.
Die Verstärkung kann in weitern Bereich digital gesteuert werden, dadurch könen über den PC verschiedene Messbereiche realisiert werden.
Das Signal wird über einen AD-Wandler digitalisiert und über die USB-Schnittstelle zum PC geschickt.
Hochwertige Mikrofonkapseln haben einen enormen Dynamikkumfang (1/2" typisch 15-135dB). dieser Bereich kann durch einen AD-Wandler nur eingeschränkt erfasst werden.
Daher tasten wir das Signal mit einem zweiten Kanal zusätzlich ab. Der zweite Kanal hat einen anderen Pegelbereich. Das Signal wird also gleichzeitig mit einem unempfindlichen und einem empfindlichen AD-Wandler abgetastet. Auf diese Weise kann ein sehr großer Dynamikbereich erfasst werden.