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Verzeichnis der technischen Parameter

Technische Angaben und Meßbedingungen für Studiomikrophone sind in der DIN-IEC 268-4 normiert.

1. Akustische Arbeitsweise

a) Druckempfänger

Beim Druckempfänger ist nur die Vorderseite der Membran dem Schallfeld ausgesetzt. Die vom Mikrophon abgegebene Spannung hängt nur vom Schalldruck vor der Membran ab und ist damit weitgehend richtungsunabhängig (Kugelcharakteristik). Hohe Frequenzen werden abhängig von der Größe der Membran, in Abweichung von der Kugelcharakteristik zunehmend gebündelt übertragen.

b) Druckgradientenempfänger

Beim Druckgradientenempfänger sind beide Seiten der Membran dem Schallfeld ausgesetzt. Die vom Mikrophon abgegebene Spannung hängt beim idealen Druckgradientenempfänger nur von der Druckdifferenz vor und hinter der Membran ab. Damit ergibt sich eine achtförmige Richtcharakteristik. Durch die konstruktive Gestaltung der Mikrophonkapsel mit Laufzeitgliedern können einseitig gerichtete Charakteristiken erzielt werden wie z.B. breite Niere, Niere und Hyperniere.

c) Interferenzempfänger

Beim Interferenzempfänger ist vor der Kapsel ein seitlich akustisch durchlässiges Rohr angebracht (Richtrohr). Für seitlich einfallenden Schall tritt eine partielle Auslöschung der verschiedenen Schallanteile durch gegenseitige Interferenz ein. Es ergibt sich eine stark gebündelte, keulenförmige Richtcharakteristik. Unterhalb einer von der Rohrlänge abhängigen Grenzfrequenz tritt kein Interferenzeffekt mehr auf. In diesem Frequenzbereich arbeitet das Mikrophon als Druckgradientenempfänger mit einer hypernierenförmiger Richtcharakteristik.

2. Richtcharakteristik

Mikrophone sind je nach ihrer akustischen Arbeitsweise für verschiedene Schalleinfallsrichtungen unterschiedlich empfindlich. Druckempfänger besitzen eine weitgehend richtungsunabhängige Empfindlichkeit (Kugelcharakteristik). Druckgradientenempfänger weisen die Richtcharakteristiken breite Niere, Niere, Hyperniere oder Acht auf. Mit Interferenzempfängern kann eine weitergehende Bündelung der Richtcharakteristik erreicht werden (Keulencharakteristik). Als Sonderfall tritt beim Kunstkopf-Mikrophon die Richtcharakteristik des menschlichen Ohres auf.

Physikalisch bedingt können Druckempfänger nur entweder diffusfeld- oder freifeldentzerrt sein:

  • Diffusfeldentzerrt

Ein diffusfeldentzerrter Druckempfänger ist so abgestimmt, daß sich für diffusen (allseitigen) Schalleinfall ein glatter Verlauf der Frequenzkurve ergibt. Für frontalen Schalleinfall erhält man dabei infolge des Druckstaus vor der Membran für hohe Frequenzen eine Anhebung in der Frequenzkurve.

  • Freifeldentzerrt

Ein freifeldentzerrter Druckempfänger ist so abgestimmt, daß sich für frontalen Schalleinfall (0°) ein glatter Verlauf der Frequenzkurve ergibt. Für diffusen Schalleinfall erhält man dabei eine Absenkung der hohen Frequenzen.

3. Übertragungsbereich

Der Übertragungsbereich gibt den Frequenzbereich an, für den der Hersteller das jeweilige Mikrophon definiert.

Bei Studio-Kondensatormikrophonen liegt er im allgemeinen im Bereich von 20 Hz bis 20 kHz.

4. Feldübertragungsfaktor (bei 1 kHz)

Diese Größe wird alternativ auch als Feldbetriebsübertragungsfaktor oder Empfindlichkeit bezeichnet. Sie gibt an, welche effektive Wechselspannung ein Mikrophon abgibt, wenn es einem Schalldruck von 1 Pa (entsprechend 94 dB) ausgesetzt wird. Der Wert wird für eine Frequenz von 1 kHz und eine Lastimpedanz von 1 kOhm angegeben. Im Leerlauf ergeben sich prinzipiell etwas höhere Werte.

Studio-Kondensatormikrophone weisen im allgemeinen einen Feldübertragungsfaktor von ca. 8...40 mV/Pa auf.

5. Nennimpedanz

Die Nennimpedanz ist der komplexe Ausgangswiderstand des Mikrophons. Die Eingangsimpedanz des folgenden Mikrophonvorverstärkers sollte mindestens den dreifachen Wert dieser Impedanz haben, um das Mikrophon nicht zu belasten.

6. Nennlastimpedanz

Die Nennlastimpedanz ist die geringste empfohlene Impedanz des folgenden Mikrophonvorverstärkers, um die Nenndaten des Mikrophons zu erreichen.

Die Lastimpedanz sollte generell mindestens dem dreifachen Wert der Nennimpedanz des Mikrophons entsprechen.

7. Ersatzgeräuschpegel

Im Ausgangssignal jedes Mikrophons findet sich neben dem Nutzsignal immer auch ein geringes Rauschsignal. Um das Ausmaß dieser Rauschspannung anschaulich zu machen, wird sie als fiktiver Schalldruckpegel angegeben. Ein Schalldruckpegel in dieser Größe würde bei ideal rauschfreiem Mikrophon zu einer Ausgangsspannung in der Größe des Rauschens führen.

Das Eigenrauschen wird dabei nach CCIR 468-3 gemessen und bewertet bzw. auch nach DIN/IEC 651 (A-bewertet), um das Meßergebnis der Empfindung des menschlichen Gehörs anzunähern.

Studio-Kondensatormikrophone weisen im allgemeinen einen Ersatzgeräuschpegel von 20 bis 30 dB (CCIR) bzw. 10 bis 20 dB(A) auf.

8. Geräuschpegelabstand

Der Geräuschpegelabstand ist die Differenz zwischen dem Bezugsschallpegel von 94 dB (entsprechend 1 Pa) und dem Ersatzgeräuschpegel.

Studio-Kondensatormikrophone besitzen im allgemeinen einen Geräuschpegelabstand von 74 bis 64 dB (CCIR) bzw. 84 bis 74 dB(A) auf.

9. Grenzschalldruckpegel

Der Grenzschalldruckpegel ist der maximale Pegel, den ein Mikrophon elektrisch verarbeiten kann, so daß der Klirrfaktor des Mikrophonverstärkers k < 0,5% beträgt. Die Bezugsfrequenz ist f = 1 kHz.

Ist im Mikrophon ein Vordämpfungsschalter vorhanden, kann dieser Wert um 6-10 dB erhöht werden.

10. Max. Ausgangsspannung

Die maximale Ausgangsspannung ist die Spannung, die das Mikrophon bei Anliegen des Grenzschalldruckpegels abgibt. Der Klirrfaktor des Mikrophonverstärkers beträgt dabei k < 0,5% .

Bei transformatorloser Schaltungstechnik können maximale effektive Ausgangsspannungen von 2,5 V auftreten. Dies entspricht einem Wert von +10 dBu (rel. 0,775 V).

11. Dynamikumfang

Der Dynamikumfang bestimmt sich aus der Differenz zwischen Grenzschalldruckpegel und A-bewertetem Ersatzgeräuschpegel, hier nach DIN/IEC 651 bewertet. Er kennzeichnet die Dynamik des Mikrophons zwischen Eigenrauschen und Übersteuerung.

Studio-Kondensatormikrophone können einen Dynamikumfang von bis zu 126 dB verarbeiten.

12. Speisespannung

Fast alle Studiomikrophone werden mit 48 V ± 4 V phantomgespeist (P48, IEC 268-15). Dabei liegt diese Speisespannung symmetrisch auf beiden Modulationsadern, die Rückführung des Speisestroms erfolgt über den Kabelschirm.

Bei manchen Mikrophonen ist darüberhinaus Batteriebetrieb oder Betrieb mit Steckernetzgerät vorgesehen.

13. Stromaufnahme

Fast alle Studiomikrophone werden mit 48 V ± 4 V phantomgespeist (P48, IEC 268-15). Dabei liegt diese Speisespannung symmetrisch auf beiden Modulationsadern, die Rückführung des Speisestroms erfolgt über den Kabelschirm.

Bei manchen Mikrophonen ist darüberhinaus Batteriebetrieb oder Betrieb mit Steckernetzgerät vorgesehen.