Achtung: Folgende Anleitung ist eher von theoretischer Natur und bietet natürlich keinen Ersatz für einen richtigen Kalibrator.

Üblicherweise verwendet man um mit einem Mikrofon absoluten dBSPL Pegel zu messen einen Schallpegelkalibrator. Diese erzeugen innerhalb einer geschlossenen Kammer einen 1kHz Sinuston mit einem definierten Schalldruck von 1 Pa. Wie die Prozedur in Smaart abläuft, zeigen die Jungs von Rational Acoustics:

Es gibt aber noch einen anderen Weg, der nur ein klein wenig Mathematik und ein Multimeter benötigt. Bei Messmikrofonen (und anderen Mikrofonen) wird die so genannte Sensitivität in mV/Pa angegeben. Mit anderen Worten erzeugt das Mikrofon bei einem Schalldruck von 1 Pa bzw. 94 dBSPL eine definierte Spannung. Bei meinem mm1 sind es 15 mV/Pa (zu finden im Datenblatt vom Hersteller oder noch besser in der individuellen Kalibrierdatei).

Die folgenden Schritte funktionieren mit Smaart, jedoch habe ich, wegen der besseren Auflösung des Signalgenerators, REW verwendet. Zusätzlich zum vorhandenen Equiptment, wie Audiointerface, Kabel, etc. brauchen wir ein Voltmeter, welches im Idealfall eine Auflösung von +/- 1 mV, sowie eine Genauigkeit von mindestens 10% hat. Genauer ist besser, aber selbst mit 10% Messfehler liegt die SPL Messung später nur um etwas mehr als 1 dB daneben (Vorsicht bei Leq-Messungen). Auch ist es nicht nötig ein TrueRMS Messgerät zu verwendet, da wir eine reine Sinus Schwingung betrachten werden

  1. Schalte den Signalgenrator ein und stelle ihn so ein, dass er eine Sinuswelle mit einer Frequenz von 1 kHz und einer Amplitude von -3 dBFS (für ein bisschen Headroom) erzeugt.
  2. Messe die effektive Spannung die am Ausgang anliegt (Messbereich 2V AC).
  3. Berechne das dB-Offset (ersetze die Sensitivität deines Mikrofones und setze die gemessene Spannung unter dem Bruch ein):
    \[ L_{Offset} = 20 \cdot \log_{10} \left( \frac{Sensitivität}{1000 \cdot U_{gemessen}} \right) \]
  4. Verbinde den Ausgang mit dem zu kalibrierenden Eingang.
  5. Stelle den Signalgenerator auf \( -3  dB + L_{Offset} \) ein.
  6. Starte die Kalibrierungsprozedur der Messsoftware.

Natürlich ließe sich auch direkt mit dem Signalgenerator eine Welle erzeugen, welche eine 15 mV Amplitude besitzt, durch das Skalieren des Wertes um ungefähr 2 Zehnerpotenzen kommen wir jedoch in einen Wertebereich, in dem das Voltmeter deutlich besser abzulesen ist.

Warum funktioniert das?

Angenommen wir messen 0,960 V wenn wir den Signal Generator auf -3 dBFS stellen und unser Mikrofon hat eine Sensitivität von 15 mV/Pa. (1,357 bei 0db).

Dann sind die 0,960 V das 64-fache von 15 mV. Mit hilfe des 10er-Logarithmus lässt sich dieser Faktor bzw. das Verhältnis der beiden Spannungen in einem Dezibelwert ausdrücken:

\[ L_U = 20 \cdot \log_{10} \left( \frac{15  mV}{0,960  V} \right) \approx -36,124  dB \]

Addieren wir den berechneten Wert zu unseren -3 dBFS dazu, so kommen wir auf ungefähr -39,1 V die wir im Signalgenerator einstellen müssen, damit die Ausgangsspannung 15 mV beträgt.