VT Tontechnik Grundlagen at Hochschule München

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In welche zwei baulichen Prinzipien sind Mikrofone zu unterteilen?

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Welche zwei Empfängerprinzipien gibt es?

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Wie funktioniert ein Druckempfänger?

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Wie funktioniert ein Druckgradientenempfänger?

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Welche Richtcharakteristiken gibt es für Mikrofone? Nenne das jeweils typischen Empfängerprinzip dafür.

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Sind Richtcharakteristiken unabängig von der Frequenz?

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Weshalb verändert sich die Richtcharakteristik bei einem Kugelmikrofon bei hohen Frequenzen zu einer Niere?

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Nenne drei Wandlerprinzipien.

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Wie funktioniert ein Tauchspulenmikrofon?

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Wie funktioniert ein Bändchenmikrofon?

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Was sind die Eigenschaften von Tauchspulenmikrofonen/dynamischen Mikrofonen ("Vor- & Nachteile")

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Was sind die Eigenschaften von Bändchenmikrofonen? ("Vor- und Nachteile")

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VT Tontechnik Grundlagen

In welche zwei baulichen Prinzipien sind Mikrofone zu unterteilen?

  • Empfängerprinzip = wie empfängt die Membran des Mikrofons die Schallwelle
  • Wandlerprinzip = wie wandelt das Mikrofon die Membranschwingung in ein elektrisches Signal um

VT Tontechnik Grundlagen

Welche zwei Empfängerprinzipien gibt es?

  • Druckempfänger
  • Druckgradientenempfänger

VT Tontechnik Grundlagen

Wie funktioniert ein Druckempfänger?

Bei einem Druckempfänger sitzt die Membran vor einer akustisch geschlossenen Kapsel. Dieser verhindert, dass der Schall die Membran umwandert und sich auch an deren Rückseite auswirkt. Einfallender Schall wird unabhängig von der Einfallsrichtung immer in gleicher Polarität wiedergegeben. Deswegen finden wir hier die Kugelcharakteristik. Das Druckmikrofon reagiert ähnlich wie ein Barometer auf Luftdruckschwankungen, also auf den ungerichteten Druck-Skalar. Daher kann ein solches Mikrofon auch bei sehr tiefen Frequenzen wirksam sein. Es gibt aber immer eine enge Öffnung nach draußen (Kapillare), um für einen Ausgleich des statischen Luftdrucks zu sorgen, wobei die raschen Druckschwankungen des Schalls nicht ausgeglichen werden.

VT Tontechnik Grundlagen

Wie funktioniert ein Druckgradientenempfänger?

Im Gegensatz zum Druckempfänger ist die Kapsel mit der Membran rückseitig offen, der Schall kann von beiden Seiten die Membran auslenken. Dementsprechend folgt die Membran nicht dem direkten Schalldruck, sondern der Druckdifferenz, die aus dem Umweg zwischen Vorder- und Rückseite resultiert. Das nennt man Druckgradient. Das klassische Druckgradientenmikrofon hat eine Achtercharakteristik. Schall kommt von vorne und hinten an die Membran, aus einem 90°- Winkel jedoch gibt es keine Druckdifferenz (gleicher Weg zu beiden Seiten) und somit keine Reaktion der Membran.


Durch eingebaute Laufzeitglieder lässt sich der Weg für den Schall und damit die Charakteristik ändern.

VT Tontechnik Grundlagen

Welche Richtcharakteristiken gibt es für Mikrofone? Nenne das jeweils typischen Empfängerprinzip dafür.

  • Kugel/Omnidirectional (Druckempfänger)
  • Acht/Bidirectional (Druckgradientenempfänger)
  • Breite Niere/subcardioid (Druckgradientenempfänger)
  • Niere/cardioid (Druckgradientenempfänger)
  • Superniere/supercardioid (Druckgradientenempfänger)
  • Hyperniere/hypercardioid (Druckgradientenempfänger)
  • Keule/directional (Druckgradientenempfänger)

VT Tontechnik Grundlagen

Sind Richtcharakteristiken unabängig von der Frequenz?

Nein



VT Tontechnik Grundlagen

Weshalb verändert sich die Richtcharakteristik bei einem Kugelmikrofon bei hohen Frequenzen zu einer Niere?

Je höher die Frequenz, desto kleiner die Schallwelle. Wenn die Schallwelle kleiner ist als der Membrandurchmesser, kann sie sich nicht mehr um die Membran beugen und gelangt nicht an die Rückseite des Mikrofons. Stattdessen wird sie reflektiert, es entsteht ein "Stau" vor der Membran. Es ensteht eine Niere.

VT Tontechnik Grundlagen

Nenne drei Wandlerprinzipien.

  • Kondensatormikrofon
  • Tauchspulenmikrofon
  • Bändchenmikrofon
  • Elektret-Kondensatormikrofon
  • Kohlemikrofon
  • Piezo-Mikrofon


VT Tontechnik Grundlagen

Wie funktioniert ein Tauchspulenmikrofon?

Beim Tauchspulenmikrofon (dynamisches Mikrofon) ist an der Membran eine Spule befestigt. Diese ist von einem Dauermagneten umgeben. Die Auslenkungen der Membran durch den Schall bewegen die Spule in entsprechender Intensität und Rythmus durch den Dauermagneten. 

Durch die Bewegung wird Wechselstrom induziert.

VT Tontechnik Grundlagen

Wie funktioniert ein Bändchenmikrofon?

Bei einem Bändchenmikrofon wird statt einer Membran mit Spule ein dünnen Aluminiumbändchen eingebaut. Dieses wird wie die Membran durch Schallwellen zum Schwingen gebracht und induziert wie die Spule durch ab- und annähern an den Dauermagneten einen Strom. 

Da hier nur ein einzelner elektrischer Leiter statt einer ganzen Spule voll Draht produziert das Bändchen eine geringere Signalspannung als das Tauchspulenmikrofon. Es wird daher also ein Trafo, ein Aufwärtsübertrager, eingebaut, der die Signalspannung multipliziert, teils mit Faktor 30.

VT Tontechnik Grundlagen

Was sind die Eigenschaften von Tauchspulenmikrofonen/dynamischen Mikrofonen ("Vor- & Nachteile")

  • sehr robust (Spule und Magnet können auch Stürze aushalten)
  • keine zusätzliche Stromquelle notwendig
  • vertragen hohe Schalldrücke (dank robuster Membran)
  • günstige Bauweise
  • durch das hohe Gewicht der Spule ist die Signalerzeugung träge, feine Schalldrücke oder schnelle Änderungen werden nicht erfasst (geringeres Impulsverhalten, weniger Dynamik, geringerer Übertragungsbereich(50Hz - 15kHz), weniger Schalleindrücke aus der Entfernung/weniger rückkopplungsgefährdet, empfindlichere Reaktion auf Körperschall, kein linearer Fruequenzgang,...)
  • geringe Ausgangsspannung (anfälliger für Einstreuungen, Brummen)

VT Tontechnik Grundlagen

Was sind die Eigenschaften von Bändchenmikrofonen? ("Vor- und Nachteile")

  • geringes Gewicht des Bändchen (gutes Impulsverhalten, genaue Schallwidergabe, empfindlicher gegenüber Wind, Bewegung, ...)
  • empfindlich gegenüber Stürzen, sehr hohen und sehr niedrigen Frequenzen, "Reinpusten", (kann reißen)
  • sehr linearer Frequenzgang
  • höhenarm (warmer, dumpfer Klang), starker Nahbesprechungseffekt
  • sehr geringe Ausgangsspannung (sehr anfällig für Einstreuungen, Brummen, Eigenrauschen durch Hochtransformieren)
  • Vorsicht! Keine Phantomspeisung!

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