VT Tontechnik Grundlagen an der Hochschule München

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

• Druckempfänger
• Druckgradientenempfänger

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.

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.

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

Nein

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.

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

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.

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.

• 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)

• 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!