Acoustic passion

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Calibration de la chaîne de mesure

Sur cet article je vais vous montrer les erreurs de mesure de mon système, et tenter de vous convaincre que la calibration de la

châine de mesure, dans sa totalité, et une chose absolument indispensable, a plus forte raison si le matériel de mesure n'est pas 

de qualité irréprochable.

 

L'origine du post vient du forum de Dominique Pétoin, je vous invite donc a le consulter en supplément de cet article pour une meilleure consultation (il manque des informations dans cet article) : http://smf.petoindominique.fr/index.php?topic=1989.0

 

Dans ma chaîne de mesure, je dispose :

 

DAC/ADC : M-Audio DELTA1010LT.

Préampli : Behringer MINIMIC 800

Micro : ECM8000, sans calibration.

 

Les mesures en différentes étapes :

 

1- DELTA1010LT dac ==> câble ==> DELTA1010LT adc




2- DELTA1010LT dac ==> câble ==> préampli ==> câble ==> DELTA1010LT adc (avec calibration de la mesure (1), cette mesure (2)
représente donc la calibration nécessaire pour corriger la réponse du préampli). En gros, il s'agit de la courbe de réponse du préampli
(aux changements de câbles, négligeable, près)



On voit bien que le préampli est tout sauf neutre. Pourtant je l'ai réglé avec filtre passe-haut le plus bas possible (15hz), sélecteur
en position "neutre" (normalement utilisé pour les mesures donc, censé donner une courbe linéaire en amplitude), sélecteur
"TUBE MODELING" au minimum (cold).

3- même mesure que (2) mais après calibration



Ici normalement, erreur de micro exclus, la mesure doit être identique a la réalité. Mais il y a le micro....

4- réponse générique du micro ECM8000



5- Comparaison de réponse DAC-MINIMIC800-ADC avec la réponse du micro ECM8000 générique (notamment pour comparer la
variation de phase, qui est bien identique aux variations d'amplitude près, donc je pense que la calibration du ECM8000 en phase
est correctement simulée avec l'astuce que j'ai utilisé, a savoir la génération de la phase avec une "modélisation" de la courbe
amplitude avec un égaliseur IIR et une mesure de la réponse ainsi obtenue)


6- la réponse globale estimée du système de mesure (correction générique du micro ECM8000 incluse) pour que l'on puisse visualiser,
en moyenne, l'écart obtenue entre la réponse "mesurée" et la réponse "réelle" (la réponse réelle étant, dans ce cas, une réponse
parfaite puisque l'on considère que le signal de mesure est parfait). J'ai obtenu cette courbe en faisant la convolution de la courbe
de mesure (3) avec la réponse générique du micro ECM8000



L'erreur de mesure du système est au final relativement importante (a l'approximation faite sur le micro de mesure près) car on
obtient au final une erreur de +3dB a 6khz, +4.1dB a 10khz, pour atteindre une erreur jusqu'à +5dB a 17khz !!!!!

Dans le bas du spectre idem, en raison du filtre passe-haut du préampli (et éventuellement du micro), éventuellement aussi de
la baisse de sensibilité du DAC/ADC, on obtient une erreur d'environ -1.0dB a 60hz (relativement négligeable), -2.2dB a 40hz
(ca commence a faire), -4.0dB a 30hz (est-ce bien raisonnable ?).

Voilà, maintenant que j'ai fais mon analyse, mes mesures, et que je vous ai exposé tout ce beau résultat, je vous laisse en tirer
les conclusions par vous mêmes :

faut-il négliger toutes ces erreurs, notamment, une des plus importantes dans mon cas (le préampli et le micro) ?

Si vous êtes certain que votre préampli est linéaire, alors peut-être avez vous raison. Mais dans le doute, je vérifierai quand même
si j'étais a votre place...

Vous pouvez, si ca vous intéresse, vous réaliser une courbe de correction totale (DAC-Préamp-ADC-Micro) en faisant une mesure
loopback DAC-Préamp-ADC dans le slot de mesure A de HolmImpulse. Puis en important, dans le slot "B", en choisissant "import"
puis l'onglet "frequency", le fichier de calibration .txt (que vous ouvrez en cliquant sur browse) du micro générique ECM8000 (ou
un autre fichier de calibration si vous utilisez un autre micro), puis faire la convolution des 2 courbes avec "Manipulation" ==>
Product A*B=C.

En C vous aurez normalement les 2 erreurs combinées (DAC-Préamp-ADC + réponse micro). Il vous suffit alors d'exporter :

- cliquer sur "export"
- sélectionner "Custom Format"
- dans "Frequency range", si la réponse est trop atténué dans les extrêmités du spectre, pour éviter une correction excessive il faut
limiter la courbe de réponse a une bande passante acceptable. Pour cela, il faut changer "Full" par "Curstom", puis entre la bande
passante exportée (disons 15-20hz a 24000hz si vous ne souhaitez pas corriger au-delà)
- cocher ou décocher la case "export phase" (pour ARTA il faut décocher)
- choisir un nombre de points correspond a "FFT-Frequencies"
- aller dans l'onglet "Text Options"
- Dans la section "Decimal Separator", et choisir ". (dot separator)"

Vous exportez alors le fichier texte quelque part (en choisissant "browse" puis en cliquant sur export une fois un chemin défini).
Ensuite, pour ARTA, il faut renommer le fichier .txt en fichier .mic et vous pourrez alors l'importer. Pour les autres logiciels (HolmImpulse, REQ),
vous pouvez cocher "export phase" pour avoir une calibration "amplitude" et "phase", et exporter directement le fichier en .txt, qu'il vous
suffira d'importer.

Vous pouvez vérifier que la calibration est correcte en faisant une mesure loopback DAC-préamp-ADC en appliquant la calibration que vous
venez de créer. Pour cela :

- aller dans l'onglet "Device & Signal" de HolmImpulse
- dans la section "Calibration", cliquer sur "DAC-ADC calibration" et cliquer sur "Import"
- changer le filtre "*.cal" par le filtre "*.txt" pour trouver le fichier de calibration, le sélectionner et l'ouvrir
- Cocher la case "DAC-ADC calibration" pour activer la calibration, puis faire la mesure.

Si la calibration fonctionne correctement, vous devriez avoir une courbe mesurée opposée a la réponse du micro (normal car le micro n'est
pas inclus dans la mesure, du coup la compensation de sa réponse n'a pas lieu d'être et elle est de trop dans cette mesure).

Si la calibration n'est pas bonne (correction excessive dans le bas du spectre parce que vous n'avez pas tronqué la bande passante de la
réponse exportée en choisissant "full" au lieu de "custom" ou en ayant choisi "custom" mais avec une fréquence basse ou haute trop éloignée.


A bientôt pour de nouvelles aventures mdr ;)


01/08/2012
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