Schallumwandlung Mikrofon

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    Wandler mechanisch-elektrisch im Mikrofon

    Jedes herkömmliche Mikrofon besteht eigentlich aus zwei Energiewandlern, einem akustisch-mechanischen Wandler in Form einer schwingfähigen Membran und einem mechanisch-elektrischen Wandler, der die Bewegungsenergie der Membran in elektrische Energie umsetzt. Derzeit haben in der Beschallungstechnik zwei Wandlerprinzipien Bedeutung, das elektrodynamische Prinzip und das elektrostatische Prinzip.

    Die bekanntesten Vertreter sind einerseits das Tauchspul- und das Bändchenmikrofon und andererseits das Kondensatormikrofon. Andere Prinzipien sind bekannt, gegenwärtig für die Beschallungstechnik jedoch ohne Bedeutung. Das jeweils angewendete Wandlerprinzip beeinflusst die Mikrofoneigenschaften entscheidend.

    Wesentlich ist, dass die Eigenresonanz des Wandlersystems (elastische oder elastisch aufgehängte Membran mit oder ohne Tauchspule) beim dynamischen Mikrofon zur Erzielung eines brauchbaren Übertragungsverhaltens am unteren Ende oder in der Mitte des Übertragungsbereiches liegen muss, beim Kondensatormikrofon in der Mitte oder am oberen Ende. Dadurch können beim Kondensatormikrofon wesentlich leichtere und steifere Membranen benutzt werden, was eine Menge von Vorteilen mit sich bringt (Einschwingverhalten, Phasengang, Reproduzierbarkeit).

     

    Wandler akustisch-mechanisch

    Der akustisch-mechanische Wandler kann so beschaffen sein, dass er den Schallwechseldruck an einem Punkt des Schallfeldes auswertet (Druckempfänger) oder aber den Schalldruckunterschied zwischen zwei Punkten des Schallfeldes (Gradientenempfänger). Konstruktiv sieht das so aus, dass beim Druckempfänger nur eine Seite der Membran für Schallwellen zugänglich ist, beim Gradientenempfänger dagegen beide, wobei in den Zugang zu einer Seite akustische Widerstände bzw. Impedanzen eingebaut sein können.

    Der Schalldruckunterschied zwischen zwei Punkten ist frequenzabhängig, zur Kompensation dieses Effektes muss die Resonanzfrequenz des Wandlersystems tiefer gelegt werden. Das ist beim Druckempfänger nicht nötig. Zusätzlich ist der Druckunterschied zwischen zwei Punkten des Schallfeldes abhängig vom Winkel zwischen der Schallausbreitungsrichtung und der Verbindungslinie zwischen den beiden Punkten. Daher sind Gradientenempfänger richtungsempfindlich, man kann ihnen konstruktiv eine Vorzugsrichtung verleihen.

    Das ist wiederum beim Druckempfänger nicht möglich. Aufgrund der höher liegenden Eigenfrequenz haben Druckempfänger einige Klangvorteile und sind unempfindlicher gegen Wind- und Griffgeräusche. Wie schon erwähnt, ist der Schalldruckunterschied zwischen zwei Punkten des Schallfeldes frequenzabhängig. Diese Frequenzabhängigkeit ändert sich in der Nähe von punktförmigen Schallquellen noch mit der Entfernung zur Schallquelle. Daher kommt bei Gradientenempfängern in der Nähe der Schallquelle eine zusätzliche Bassanhebung zustande, die manchmal erwünscht, manchmal auch unerwünscht ist (Nahbesprechungseffekt oder Proximity-Effekt.

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