Benötigen die Mikrofone Lautsprecher oder Kopfhörer, um zu funktionieren?

Um zu hören, was ein Mikrofon tut, brauchen wir eine Art Wiedergabegerät, wie einen Lautsprecher oder einen Kopfhörer. Aber brauchen Mikrofone diese Wiedergabegeräte, um zu funktionieren? Wenn ein Baum im Wald umfällt, ohne dass es jemand hört, macht es dann ein Geräusch?

Benötigen die Mikrofone Lautsprecher oder Kopfhörer, um zu funktionieren? Absolut nicht, obwohl es sehr nützlich ist, Lautsprecher und/oder Kopfhörer zu haben, um das Mikrofon während der Aufnahme zu überwachen und Aufnahmen über das Mikrofon anzuhören. Mikrofone wandeln Ton in elektrische Signale um, und zwar unabhängig davon, ob ihre Signale wieder in Ton umgewandelt werden(über Lautsprecher/Kopfhörer).

Um Ihre Fragen besser zu beantworten, lassen Sie uns die Grundlagen der Funktionsweise von Mikrofonen und der Funktionsweise von Lautsprechern und Kopfhörern aufschlüsseln.

Wie funktioniert ein Mikrofon?

Wie oben erwähnt, funktioniert ein Mikrofon unabhängig von Lautsprechern, Kopfhörern oder anderen Wiedergabesystemen.

Wie funktioniert ein Mikrofon? Ein Mikrofon wandelt Schall mithilfe einer beweglichen Membran in elektrische Signale um. Die Mikrofonmembran bewegt sich je nach Schalldruck und ist eine Schlüsselkomponente im Wandler des Mikrofons. Die Bewegung der Membran innerhalb des Wandlers bewirkt die Erzeugung eines elektrischen Mikrofonsignals.

• Dynamische Mikrofonwandler wandeln Schall mithilfe elektromagnetischer Prinzipien in Mikrofonsignale um.
• Kondensatormikrofonwandler wandeln Schall mithilfe elektrostatischer Prinzipien in ein Mikrofonsignal um.

In jedem Mikrofon erzeugt die sich bewegende Membran ein elektrisches Signal.

Von der Membran kann das Signal einige andere Komponenten des Mikrofons durchlaufen, beispielsweise bevor es von dem Mikrofon emittiert wird.

Passive Mikrofone haben keine Komponenten, die Strom benötigen, um zu funktionieren, während aktive Mikrofone mindestens eine Komponente haben, die Strom benötigt.

Also Mikrofone, egal ob dynamisch oder Kondensator; Ob passiv oder aktiv, sie arbeiten, indem sie ein Signal mit Mikrofonpegel ausgeben, unabhängig davon, ob ihr Signal tatsächlich an ein Wiedergabesystem(Lautsprecher, Kopfhörer usw.) gesendet wird oder nicht.

Funktionsweise der Lautsprecher und Kopfhörer

So wie Mikrofone kein Wiedergabesystem benötigen, um zu funktionieren, benötigen Lautsprecher und Kopfhörer keine Mikrofone, um zu funktionieren.

Wie funktionieren die Lautsprecher und Kopfhörer? Lautsprecher und Kopfhörer wandeln elektrische Energie(Audio) in Schallwellen um, die sich durch die Luft(oder ein anderes Medium) ausbreiten. Lautsprecher/Kopfhörer haben eine Membran, die sich entsprechend dem angelegten Signal bewegt. Die Bewegung des Zwerchfells erzeugt Schallwellen.

Aus der obigen Beschreibung schließen wir, dass die Lautsprecher im Grunde große, auf den Kopf gestellte Mikrofone sind. Und das ist wahr(für dynamische Tauchspulenmikrofone).

Die meisten Lautsprecher sind mit einer leitenden Spule ausgestattet, die elektrische Audiosignale akzeptiert. Diese Spule ist von Magneten und damit einem Magnetfeld umgeben. Wenn das Wechselstromsignal an die Spule angelegt wird, bringt das Magnetfeld sie zum Schwingen.

Da die Spule an der Membran befestigt ist, bewirkt jedes an den Lautsprecher angelegte Audiosignal, dass sich die Membran bewegt und Schallwellen erzeugt.

Obwohl Mikrofonsignale oft verstärkt und über Lautsprecher gesendet werden, wissen wir, dass Lautsprecher auch ohne Mikrofone funktionieren können.

Lautsprecher spielen oft aufgezeichnetes Audio ab(das mit einem Mikrofon hätte aufgenommen werden können), aber die Aufnahme selbst erfordert kein Mikrofon, damit ihr Signal an den Lautsprecher gesendet wird. Hinzu kommt, dass einige Aufnahmen ganz ohne Mikrofon gemacht werden(Synthesizer etc.).

Das Signal vom Mikrofon zum Wiedergabesystem bringen

Obwohl Mikrofone keine Lautsprecher oder Kopfhörer benötigen, um zu funktionieren(und umgekehrt), arbeiten diese Audiogeräte oft zusammen. Dies gilt insbesondere auf der Bühne und im Studio.

Wie arbeiten also Mikrofone und Wiedergabesysteme zusammen? Der Signalfluss beginnt am Mikrofon und endet am Lautsprecher, aber es gibt einige Geräte, die dazwischen benötigt werden.

Die Hauptgeräte(neben Mikrofon und Lautsprecher) sind die Verstärker und die Audiokonsole, das Mischpult oder die digitale Workstation(DAW).

Etappen gewinnen

Ein Mikrofonsignal erfordert mindestens zwei Verstärkungsstufen, bevor es effektiv über Lautsprecher und/oder Kopfhörer projiziert werden kann.

• Verstärkungsstufe 1: Mikrofonpegel auf Line-Pegel.
• Verstärkungsstufe 2: Line-Pegel auf Lautsprecherpegel.

• Was ist Mikrofonpegel? Der Mikrofonpegel liegt im Allgemeinen zwischen 1 und 100 Millivolt AC(-60 bis -20 dBV).

• Was ist Line-Level? Der nominale Leitungspegel beträgt 1 Volt(1 dBV).

• Was ist Lautsprecherpegel? Von 1 V(0 dBV) für kleine Lautsprecher und Kopfhörer bis über 100 V(40 dBV) für große Lautsprecher.

Mikrofone geben Mikrofonpegelsignale aus. Diese Mikrofonpegelsignale müssen von einem Mikrofonvorverstärker verstärkt werden, um sie auf Line-Pegel umzuwandeln.

Line-Pegel ist der professionelle Standard-Audiopegel für den Einsatz in Mischpulten und digitalen Audio-Workstations. Die Mikrofonpegel sind für diese Geräte zu niedrig, während die Lautsprecherpegel zu hoch sind.

Sobald das Mikrofonsignal durch die Konsole oder DAW verarbeitet wurde, kann es über die Lautsprecher abgehört werden. Lautsprecher und Kopfhörer benötigen Audiosignale mit Lautsprecherpegel. Diese Signale sind je nach Größe des Lautsprechers sehr unterschiedlich, erfordern aber fast immer eine Verstärkung ab Line-Pegel.

Kopfhörerverstärker und Leistungsverstärker bieten die erforderliche Verstärkung, um Signale mit Line-Pegel auf Signale mit Lautsprecherpegel für die Wiedergabe und Überwachung auf Kopfhörern und Lautsprechern/Monitoren zu verstärken.

Betrachten wir den Signalweg vom Mikrofon zum Wiedergabesystem im Studio und auf der Bühne.

Signalfluss vom Mikrofon zur Studiowiedergabe

In einer typischen Studioumgebung gibt es zwei Arten von Räumen: den Live-Raum und den Regieraum.

Der Live-Raum ist der schalldichte Raum, in dem die Mikrofone den Ton aufnehmen. Der Kontrollraum wird mit der Konsole oder der DAW eingerichtet, wo die Mikrofone überwacht und das Audio gemischt werden.

Studiomonitore(Lautsprecher) und Kopfhörer sind in einer Studioumgebung üblich, um das Mikrofonsignal zu überwachen. Monitore und Kopfhörer sind beliebte Monitoring-Optionen im Kontrollraum, während Kopfhörer im Live-Raum die bevorzugte Wahl sind(aus Bleed- und Feedback-Gründen).

Wie also kommt das Signal vom Mikrofon zu den Wiedergabegeräten? Dies hängt weitgehend von der Studie ab; ob die Audiogeräte digital oder analog sind; wie viele Online-Prozessoren verwendet werden; und andere Faktoren.

Schauen wir uns einige grundlegende Signalflüsse für ein Mikrofon im Studio an(beachten Sie, dass dies ein grundlegender Signalfluss ist und normalerweise mehr Geräte als gezeigt in Reihe geschaltet sind):

Signalfluss Studio(DAW): Mikrofon zu Kopfhörer

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analog-Digital-Wandler.
• Digitale Audio-Workstation in.
• Digitaler Audio-Workstation-Ausgang.
• Digital-Analog-Wandler.
• Kopfhörerverstärker.
• Kopfhörer.

Studio-Signalfluss(analog): Mikrofon zu Kopfhörer

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analoge Aufnahmekonsole in.
• Ausgang der analogen Aufnahmekonsole.
• Kopfhörerverstärker.
• Kopfhörer.

Signalfluss im Studio(DAW): Mikrofon zu Monitoren

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analog-Digital-Wandler.
• Digitale Audio-Workstation in.
• Digitaler Audio-Workstation-Ausgang.
• Digital-Analog-Wandler.
• Überwachungsverstärker.
• Studiomonitore.

Signalfluss Studio(analog): Mikrofon zu Monitoren

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analoge Aufnahmekonsole in.
• Ausgang der analogen Aufnahmekonsole.
• Überwachungsverstärker.
• Studiomonitore.

Signalfluss vom Mikrofon zum Playback auf der Bühne

Auf Live-Bühnen befinden sich die Mikrofone fast immer im selben Raum wie die Lautsprecher.

Zusätzlich zur Überwachung(die über Lautsprecher und interne Monitore erfolgt) muss das Mikrofonsignal normalerweise über Lautsprecher gesendet werden, damit das Publikum es hören kann(es sei denn, das gesamte Publikum ist mit Kopfhörern ausgestattet).

Schauen wir uns einige grundlegende Signalflüsse für ein Mikrofon auf der Bühne an(beachten Sie, dass dies ein grundlegender Signalfluss ist und normalerweise mehr Geräte in Reihe sind als gezeigt):

Bühnensignalfluss(Digital Dashboard): Mikrofon zu Lautsprechern

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analog-Digital-Wandler.
• Digitalmischpult an.
• Digitaler Mischpultausgang.
• Digital-Analog-Wandler.
• Leistungsverstärker.
• Sprecher.

Bühnensignalfluss(Analogplatine): Mikrofon zu Lautsprechern

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analogmischer an.
• Analoger Mischerausgang.
• Leistungsverstärker.
• Sprecher.

Bühnensignalfluss(Digitalplatine): Mikrofon zu Monitoren

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analog-Digital-Wandler.
• Digitalmischpult an.
• Aux-Ausgang des digitalen Mischpults.
• Digital-Analog-Wandler.
• Leistungsverstärker.
• Monitore.

Bühnensignalfluss(Analogplatine): Mikrofon zu Monitoren

• Mikrofon.
• Mikrofonvorverstärker.
• Analogmischer an.
• Aux-Ausgang des Analogmischers.
• Leistungsverstärker.
• Monitore.

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