Mikrofonlar ve Signal-to-Noise Ratio

Bir önceki hafta mikrofonların kendi dip gürültüleri ile ilgili “Mikrofonlar ve Equivalent Noise Level” başlıklı bir yazı yazmış, ‘self noise’ olarak da bilinen bu gürültülerin neden oluştuğunu ve nasıl ölçüldüğünü anlatmıştım.

Equivalent noise level ya da self noise seviyesi genelde A-weighting dengesi kullanılarak ölçülüyor ve dB SPL cinsinden ifade ediliyor. Bu sebepten dolayı değerler çoğu zaman dB(A) olarak yazılıyor. Ölçüm için kullanılan diğer bir denge de, CCIR-weighting olarak da bilinen, ITU-weighting dengesi. Değerlerin Neumann tarafından yapılmış sınıflandırmasına göz atmak için buraya tıklayabilirsiniz.

 

Signal-to-Noise Ratio (S/N Ratio)

Mikrofonların gürültü seviyelerini ifade etmenin bir diğer yolu ise signal-to-noise ratio (S/N Ratio), Türkçe karşılığı ile sinyalin gürültüye olan oranıdır.

Signal-to-noise ratio, dB cinsinden ifade ediliyor.

Hesabı çok kolay… Bir mikrofonun sinyalinin gürültüye olan oranını bulmak için referans ses basınç seviyesinden, mikrofonun dip gürültü seviyesini (equivalent noise level / self noise) çıkartmak yetiyor.

Peki, referans ses basınç seviyesi nedir?

Referans ses basınç seviyesi olarak 94 dB SPL alınıyor. Bunu sebebi ise 1 Pascal’ın 94 dB SPL’e eşit olması.

Bu durumda formül aşağıdaki gibi oluyor:

Signal-to-noise (RMS, A-weighted) = 94 dB SPL – self noise dB

 

Sinyalin Gürültüye Oranı ve Dinamik Alan

Sinyalin gürültüye oranı ile dinamik alan kavramlarının birbirleri ile karıştırılmaması çok önemlidir.

Headroom Nedir ve Neden Önemlidir?” başlıklı yazımda detaylıca anlatmıştım; dinamik alan, sinyalde gürültü eşiği ile bozulma (distortion) noktası arasında kalan alandır. Daha basit bir anlatımla, dinamik alan, sinyalde mümkün olan en düşük ve en yüksek seviyeler arasındaki farktır. Yazıyı okumak için buraya tıklayınız.

 

Örnek Değerler

Örnek olarak Neumann TLM 103 cardioid condenser mikrofonun teknik özelliklerini inceleyelim.

Neumann TLM 103

 

Equivalent noise level, A-Weighting olarak 7 dB olarak verilmiş. Signal-to-noise ratio ise yine A-weighting olarak 87 dB olarak verilmiş.

Bu değerleri formüle koyup karşılaştıralım:

Signal-to-noise (RMS, A-weighted) = 94 dB SPL – 7 dB(A) = 87 dB

Formül ve verilen değerler birbirleri ile uyuşuyor.

 

Self Noise, S/N Ratio ve Polar Pattern

Mikrofonun dip gürültü seviyesi, dolayısı ile S/N Ratio, mikrofonun polar pattern ve kapsülü ile de alakalıdır.

Örnek olarak Shure KSM44A multi-pattern condenser mikrofonun teknik özelliklerine bakalım.

Shure KSM44A

 

Verilen equivalent noise level değerleri aşağıdaki gibidir:

  • Cardioid: 4 dB(A)
  • Omnidirectional: 6 dB(A)
  • Bi-directional: 7.5 dB(A)

Buna bağlı olarak S/N Ratio da değişiklik gösteriyor. mikrofonun teknik özellikler dokümanında verilen değerler aşağıdaki gibidir:

  • Cardioid: 90 dB
  • Omnidirectional: 88 dB
  • Bi-directional: 86.5 dB

Formüle koyduğumuzda değerler birbirlerini tutuyor:

  • Cardioid S/N Ratio = 94 dB SPL – 4 dB(A) = 90 dB
  • Omnidirectional S/N Ratio: 94 dB SPL – 6 dB(A) = 88 dB
  • Bi-directional S/N Ratio: 94 dB SPL – 7.5 dB(A) = 86.5 dB

 

S/N Ratio ve Self Noise Değerlerinin Önemi

Analog kayıt döneminde bandın dip gürültüsü, mikrofonların dip gürültülerinden genelde daha yüksek olduğu için equivalent noise level ve S/N Ratio çok önemsenen değerler değildi. Günümüzde ise kaliteli mikrofon pre-amplifikatörleri ve kaliteli analog-dijital çeviricilerle (A/D converters) yapılan dijital kayıtlarda bu değerler artık önem kazandı. Bu, özellikle düşük ses basıncı üreten ses kaynaklarını iyi bir kayıt zinciri ile dijital ortama kaydederken dikkat edilmesi gereken bir konu.

 

Teknik terimler için müzik teknolojisi, müzik prodüksiyonu ve ses kayıt terimleri sözlüğüne göz atabilirsiniz.

Benzer paylaşımlar için beni Facebook ve Twitter‘da takip edebilir, haberler için mesaj listeme üye olabilirsiniz. Teşekkürler.

Başlık fotoğrafı: Image by Samuel Morazan | Pixabay

Neumann TLM 103 mikrofon fotoğrafı Neumann web sitesinden alınmıştır (link).

Shure KSM44A mikrofon fotoğrafı Shure Inc. websitesinden alınmıştır (link).

© 2019 Ufuk Önen. Her hakkı saklıdır. İzinsiz kullanılamaz.

One Response to Mikrofonlar ve Signal-to-Noise Ratio

  1. Pingback: Mikrofonlar ve Equivalent Noise Level (Self Noise)