Der vollständige Leitfaden für dynamische Moving-Coil-Mikrofone
Wenn Sie schon einmal bei einer Live-Aufführung einer Band waren oder in einem Aufnahmestudio herumgehangen haben, haben Sie wahrscheinlich schon viele dynamische Mikrofone gesehen. Dynamische Tauchspulmikrofone werden häufig in Musikaufnahmen, Sendungen, Podcasts und Live-Veranstaltungen auf der ganzen Welt verwendet.
Was ist ein dynamisches Tauchspulenmikrofon? Ein dynamisches Tauchspulenmikrofon wandelt Schall mithilfe elektromagnetischer Induktion in Audio um. Dies geschieht mit einer Patrone / einem Element, das eine leitfähige Spule aufweist, die an einer sich bewegenden Membran befestigt ist, die innerhalb einer magnetischen Struktur vibriert. Die Bewegung der Membran bewirkt, dass ein passendes Audiosignal erzeugt wird.
Dieser Artikel ist die vollständige Anleitung zu dynamischen Mikrofonen mit beweglicher Spule. Ziel ist es, alle Ihre Fragen zu dynamischen Mikrofonen mit beweglicher Spule als Ganzes zu beantworten und einige Beispiele von Mikrofonen zu präsentieren, um unser Verständnis zu verbessern.
Was ist ein dynamisches Tauchspulenmikrofon?
Beginnen wir damit, dass sich der Begriff „dynamisches Mikrofon“ fast immer auf das dynamische Mikrofon mit Tauchspule bezieht, obwohl Bändchenmikrofone technisch gesehen auch dynamisch sind. Daher sind Tauchspulenmikrofone besser einfach als dynamische Mikrofone bekannt, und Bändchenmikrofone sind als Bändchenmikrofone bekannt(eher als „dynamische Bändchenmikrofone“).
Die grundlegendste Definition eines dynamischen Tauchspulenmikrofons lautet wie folgt:
Ein Mikrofon mit einer leitenden Spule(normalerweise Kupfer), die an einer beweglichen Membran(normalerweise Mylar) befestigt ist, die sich in einem permanenten Magnetfeld bewegt, das von einer magnetischen Struktur bereitgestellt wird.
Dynamische Mikrofone arbeiten als Wandler nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Dieses Prinzip besagt im Wesentlichen, dass, wenn sich ein elektrisch leitfähiges Material(dh die Schwingspule) in einem permanenten Magnetfeld bewegt, eine Spannung über dem Leiter induziert wird. Wenn sich also die Membran(und die Spule) bewegen, erzeugt das dynamische Mikrofon ein Audiosignal.
Dies erklärt das Arbeitsprinzip und den bestimmenden Faktor dynamischer Mikrofone. Natürlich steckt noch mehr dahinter, und wir werden in diesem Artikel auf jede der Konstruktionskomponenten und das Prinzip der elektromagnetischen Induktion eingehen.
Ein bisschen Geschichte über dynamische Moving-Coil-Mikrofone
Die Geschichte des dynamischen Tauchspulenmikrofons beginnt mit einer Erfindung des deutschen Elektroingenieurs und Erfinders Ernst Werner von Siemens. 1877 erhielt er ein deutsches Patent für sein Schwingspulenmikrofon. Einige sagen, dass er das Mikrofon ursprünglich bereits 1874 erfunden hatte.
Dieser erste Schritt in Richtung dynamischer Mikrofone wurde mit einer flexiblen Membran und einer daran befestigten Treiberspule entwickelt. Diese Membran/Spulen-Komponente wurde entwickelt, um sich innerhalb einer magnetischen Struktur zu bewegen, und dabei wurde ein kleiner elektrischer Strom(Audiosignal) durch die Spule induziert.
Obwohl ein Durchbruch in der Mikrofontechnik, setzte sich das Siemens Tauchspulenmikrofon damals nicht durch. Magnete waren damals nicht stark genug, um sehr genaue Ergebnisse zu liefern, und der Transformator war noch nicht erfunden, der in den frühen Tagen eine große Rolle bei der Herstellung brauchbarer dynamischer Mikrofone spielte.
Beachten Sie, dass der Transformator 1886 erfunden wurde und Magnete in den 1930er Jahren stark genug für praktische dynamische Mikrofone wurden.
1923 produzierte der englische Ingenieur Captain Henry Joseph Round das erste funktionierende Mikrofon vom Typ Tauchspule. Dieses Mikrofon erhielt den Namen Marconi-Sykes-Tonbandgerät, da Captain Round zu dieser Zeit als Chefingenieur bei Marconi arbeitete.
Das Tonbandgerät bestand aus einem zylindrischen Eisentopf mit einem sorgfältig in der Mitte platzierten zylindrischen Pfostenstück. In dem Raum zwischen dem äußeren Topf und dem inneren Polstück befand sich eine leitende Spule. Ein Magnetpol befand sich innerhalb der Spule und der andere Magnetpol außerhalb.
Auf diesem Magnetstück befand sich eine Papiermembran. Die Membran wurde an ihrem äußeren Umfang am Eisentopf befestigt und mit dem Polschuh in der Mitte verbunden, wodurch sie eine ringförmige Form erhielt. Das Diaphragma wurde ebenfalls mittels Wattepads, die mit einer Gummilösung befestigt waren, mit einer lichtleitenden Spule aus Aluminiumdraht verbunden.
Als sich Membran und Spule im Magnetfeld hin und her bewegten, wurde eine Wechselspannung erzeugt. Diese Wechselspannung wäre das Mikrofonsignal.
Das Mikrofonsignal wurde dann durch zwei Verstärkungsstufen geschickt(jeweils bestehend aus einem Eingangstransformator, mehreren Vakuumröhren, Kondensatoren und Widerständen und einem Ausgangstransformator). Das Signal wurde dann durch einen letzten Ausgangstransformator geschickt und als relativ starkes Audiosignal ausgegeben.
Dies führte zu einem relativ massiven Mikrofon, das jedoch einen ziemlich lauten und sauberen Ton erzeugen konnte.
1931 erfanden die amerikanischen Wissenschaftler Edward C. Wente und Albert L. Thuras eine enge Annäherung an das moderne dynamische Mikrofon mit beweglicher Spule. Seitdem gab es Verbesserungen in Material und Design, aber das grundlegende Design bleibt gleich. Dieses Mikrofon war als elektrodynamischer Sender Western Electric 618A bekannt.
1959 beendete Ernie Seeler von der Mikrofonfirma Shure Brothers sein Design des ersten unidirektionalen dynamischen Mikrofons mit Top-Adress-Moving-Coil. Shure brachte dieses als Modell 545 bekannte Mikrofon im selben Jahr auf den Markt. Dies war die erste Einführung von Shures legendärem Unidyne III-Moving-Coil-Tonabnehmer und markierte einen großen Schritt nach vorne für Moving-Coil-Mikrofone.
Seitdem haben Mikrofonhersteller auf der ganzen Welt das Design und die Leistung dynamischer Tauchspulenmikrofone weiter verbessert. Alle diese Mikrofone stammen aus der gleichen Geschichte, was beim Studium dieses beliebten Mikrofontyps wissenswert ist.
Wie funktionieren dynamische Tauchspulmikrofone?
Es wäre kein vollständiger Leitfaden, wenn wir nicht im Detail darauf eingehen würden, wie ein dynamisches Mikrofon mit beweglicher Spule funktioniert. Dies ist vielleicht der wichtigste Abschnitt dieses Artikels.
Um zu verstehen, wie dynamische Mikrofone funktionieren, müssen wir ihre Wandlerelemente verstehen. Diese Artikel werden oft als Kartuschen bezeichnet, können aber auch als Kapseln bezeichnet werden.
Der dynamische Tonabnehmer mit beweglicher Spule
Schauen wir uns zunächst einen beliebten dynamischen Mikrofonkopf an: den Shure R59 Ersatzkopf für das berühmte dynamische Mikrofon Shure SM58.
Also, was ist in dieser Kapsel? Werfen wir einen Blick auf ein vereinfachtes Diagramm, um die einzelnen internen Komponenten zu sehen:
Die grundlegende dynamische Kassette besteht also aus einer physischen Hülle und den folgenden 4 Komponenten:
Sehen wir uns jede dieser einzelnen Komponenten genauer an:
Membran
Die Membran eines dynamischen Mikrofons ist eine flexible/bewegliche Membran, die auf wechselnden Schalldruck(Schallwellen) reagiert.
Viele moderne Tauchspulmikrofone verwenden Mylar als Membranmaterial. Mylar ist eine Polyesterfolie mit hoher Zugfestigkeit und elektrischer Isolierung. Es kann gedehnt werden, so dass es präzise auf Schallwellen reagiert.
Es ist wichtig zu beachten, dass, obwohl ein Tauchspulenmikrofon ein leitfähiges Material benötigt, um sich in einem Magnetfeld zu bewegen, die Membran selbst nicht elektrisch leitfähig ist.
Schallwellen verursachen einen Anstieg und Abfall des Umgebungsdrucks. Eine dynamische Mikrofonmembran wird auf einer Seite oder auf beiden Seiten ihrer Membran freigelegt. Der Druckunterschied zwischen den Seiten bewirkt, dass sich die Membran aus ihrer Ruheposition hinein und heraus bewegt.
leitende Spule
Die für die elektromagnetische Induktion(und den korrekten Betrieb des dynamischen Mikrofons) erforderliche leitfähige Komponente ist eine Spule. Üblicherweise besteht diese Spule aus Kupfer, sie kann aber auch aus anderem leitfähigen Material bestehen.
Die Spule hat eine zylindrische Form und ist typischerweise etwas mehr als die Hälfte des Durchmessers der Membran(grob gesagt). Es ist an der Rückseite der Membran befestigt und bewegt sich mit der Membran als Reaktion auf Schallwellen.
Magnetische Struktur(Magnet + Polstücke)
Wie wir im Diagramm sehen können, ist die magnetische Struktur ziemlich eigenartig. Sehen wir uns ein weiteres Querschnittsdiagramm der Magnetstruktur des Moving-Coil-Mikrofons an:
Im obigen Diagramm sehen wir den Hauptringmagneten in Rot. Dieser Magnet ähnelt einer Hardware-Unterlegscheibe und hat im obigen Diagramm seinen Südpol über seinem Nordpol.
Die grünen Blöcke stellen Polstücke dar, die effektiv verwendet werden, um die Pole des Hauptmagneten zu verlängern.
Der Polschuh über dem Magneten(ebenfalls in Form einer Hardware-Unterlegscheibe) verlängert den Südpol des Magneten.
Unterhalb des Hauptmagneten ist ein scheibenförmiger Polschuh angebracht, der dessen Nordpol verlängert. Von der unteren Scheibe verbindet sich ein weiterer Polschuh(zylindrisch in der Form) und erstreckt sich in Richtung der Membran, wodurch der Nordpol weiter verlängert wird.
Kein Magnet hält auf natürliche Weise die Magnetpole, die für hochwertige dynamische Mikrofondesigns benötigt werden, daher sind Polstücke erforderlich. Entgegengesetzte Magnetpole innerhalb und außerhalb der leitenden Spule erzeugen das optimale Magnetfeld für die elektromagnetische Induktion.
elektrische Leiterkabel
Elektrische Drähte sind mit jedem Ende der leitenden Spule verbunden. Diese Leitungen nehmen effektiv die über die Spule induzierte Spannung auf und machen sie zu einem Teil eines größeren Schaltkreises, der letztendlich zum Ausgang des Mikrofons führt.
Kartuschengehäuse
Alle diese Komponenten sind in einer einzigen Einheit untergebracht. Dann wird diese Einheit in das Mikrofon eingebaut.
Hier ist ein Bild eines dynamischen Tonabnehmers mit beweglicher Spule von oben:
Oben sehen wir das äußere Gehäuse und eine transparente Membran. Der kleinere innere Kreis ist dort, wo die leitende Spule an der Membran befestigt ist, und die Innenseite dieses Kreises ist der Polschuh. Links von der Mitte sehen wir die beiden elektrischen Drähte hinter der durchsichtigen Mylar-Membran.
Wie funktioniert der dynamische Moving-Coil-Tonabnehmer als Wandler?
Nachdem wir nun die Interna des dynamischen Wandlers kennen, wollen wir uns mit dem Innenleben des dynamischen Mikrofons befassen.
Beginnen wir mit dem Teil des dynamischen Mikrofons, der allen Mikrofonen gemeinsam ist: der Membran.
Wenn der Schall das dynamische Mikrofon erreicht, interagiert der variierende Druck mit der Membran. Einige dynamische Membranen sind nur an ihrer Vorderseite dem Schalldruck ausgesetzt(diese gelten als Druckmikrofone und haben eine omnidirektionale Richtcharakteristik). Andere dynamische Membranen sind offen für Wechselwirkungen mit dem Schalldruck auf beiden Seiten ihrer Membranen(dies sind Druckgradientenmikrofone und können eine beliebige Richtcharakteristik haben).
In jedem Fall bewegt sich die Membran des Mikrofons entsprechend den Schallwellen um sie herum. Dies ist der Beginn des dynamischen Mikrofonwandlerprozesses.
Wenn sich die Membran um die Ruheposition hin und her bewegt und mit den Schallwellen zusammenfällt, tut dies auch die angeschlossene Antriebsspule.
Die Bewegung der Spule innerhalb des Magnetfelds(das von der Magnetstruktur bereitgestellt wird) verursacht durch elektromagnetische Induktion eine Spannung über der Spule. Wenn sich Membran und Spule hin und her bewegen, ändert sich diese Spannung und verursacht einen Wechselstrom.
Diese Wechselspannung ist letztlich das Mikrofonsignal und wird über elektrische Leitungen aus dem Tonabnehmer „herausgezogen“.
Dies ist das wesentliche Funktionsprinzip dynamischer Tauchspulmikrofone!
Dynamisches Post-Cartridge-Mikrofondesign
Anschlussdrähte vervollständigen häufig einen Stromkreis mit einem Ausgangstransformator(wenn auch nicht immer).
Der Ausgangsübertrager kommt dem dynamischen Mikrofon in mehrfacher Hinsicht zugute:
- Verstärkt oder «verstärkt» die Spannung des induzierten Mikrofonsignals
- «Passt» die Impedanz der induzierten Mikrofonsignalspannung an
- Schützt das Mikrofon vor Gleichspannung wie Phantomspeisung
- Hilft, das Mikrofon von anderen elektronischen Geräten und RFI zu isolieren
Bevor wir diskutieren, wie der Aufwärtstransformator funktioniert, werfen wir einen Blick auf ein einfaches Diagramm:
Der Aufwärtstransformator besteht aus 3 Schlüsselkomponenten:
- P: Primärwicklung
- S: Sekundärwicklung
- MC: Magnetkern
Der Transformator arbeitet wie der Tauchspulen-Tonabnehmer nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Wie genau funktioniert es? Lass es uns herausfinden.
Die elektrischen Leitungen von der Patrone sind mit der Primärwicklung verbunden. Die Primärwicklung ist eine Spule aus leitendem Draht(normalerweise Kupfer), die um einen Magnetkern gewickelt ist.
Die Wechselspannung in der Primärspule bewirkt eine Änderung des Magnetfeldes des Magnetkerns. Dies ist auf die elektromagnetische Induktion zurückzuführen, und der Betrag der magnetischen Variation ist ein Produkt der Anzahl der Windungen, die die Primärspule hat.
Wenn alle anderen Dinge gleich sind, induziert die Wicklung mit einer größeren Anzahl von Windungen mehr Spannung oder eine größere Änderung des Magnetfelds.
Die Sekundärwicklung ist in einem separaten Stromkreis physikalisch von der Primärwicklung getrennt. Um die Signalspannung zu erhöhen, muss die Sekundärwicklung mehr Windungen haben als die Primärwicklung.
Die Primärspule, die das Signal(Spannung) vom dynamischen Wandler weiterleitet, verursacht also ein sich änderndes Magnetfeld im Magnetkern. Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert ein größeres Signal durch die Sekundärwicklung, da die Sekundärwicklung mehr Windungen hat.
Das Ergebnis ist, dass die Transformatoren die Spannung und damit die Stärke des Audiosignals erhöhen bzw. erhöhen.
Hier ist ein Bild des legendären dynamischen Mikrofons Shure SM57 mit seinem 51A303-Transformator:
Der Trafo erhöht neben der Signalstärke auch die Impedanz der Wechselspannung. Obwohl niedrigere Mikrofon-Ausgangsimpedanzen im Allgemeinen als besser angesehen werden, ist die Impedanzerhöhung im Allgemeinen nicht genug, um sich bei einem Ausgangstransformator Sorgen zu machen.
Transformatoren lassen auch nur Wechselspannung durch, da Gleichspannung keine Schwankungen im Magnetfeld des Kerns verursacht. Daher schützt ein Transformator einen dynamischen Tonabnehmer effektiv vor jeder Gleichspannung, wie z. B. Phantomspeisung.
Schließlich hilft der Transformator auch dabei, die Mikrofone von anderen elektronischen Geräten zu isolieren und RFI(Radio Frequency Interference) zu blockieren. Dies liegt daran, dass sich Primär und Sekundär nicht physisch berühren.
Elektromagnetische Induktion
Ein Großteil unserer Diskussion beinhaltete die elektromagnetische Induktion. Dieser Prozess ist das Schlüsselprinzip in dynamischen Mikrofonen mit beweglicher Spule und verdient eine vollständige Erläuterung in diesem Artikel.
Was ist also elektromagnetische Induktion? Elektromagnetische Induktion ist die Erzeugung einer Spannung über einem elektrischen Leiter in einem sich ändernden Magnetfeld.
Dieser Prozess wurde erstmals 1831 von Michael Faraday entdeckt und wird seitdem in vielen elektrischen Komponenten verwendet, einschließlich dynamischer Mikrofonwandlerelemente und Ausgangstransformatoren.
Elektromagnetische Induktion kann in 3 Situationen stattfinden, in denen ein leitendes Material und ein Magnetfeld involviert sind:
- Ein stationäres Magnetfeld und ein bewegter Leiter: Das ist bei einer dynamischen Mikrofonkapsel der Fall
- Ein fester Leiter und ein variables Magnetfeld: Das ist der Fall bei einem Aufwärtstransformator
- Jede Situation, in der es eine Relativbewegung zwischen einem Magnetfeld und einem Leiter gibt.
Bei einem dynamischen Mikrofon mit beweglicher Spule bewegt sich die Spule(elektrischer Leiter) durch ein permanentes Magnetfeld, das von den Permanentmagneten des Mikrofons geliefert wird. Das Magnetfeld relativ zur sich bewegenden Spule ändert sich, sobald wir also einen Stromkreis mit der Spule schließen(und die Spule sich bewegt), haben wir einen elektromagnetisch induzierten Strom(und ein Mikrofonsignal)!
Es gibt ein physikalisches Gesetz, das für unser Verständnis der elektromagnetischen Induktion wichtig ist. Dies ist das Faradaysche Induktionsgesetz.
Das Faradaysche Induktionsgesetz besagt, dass die elektromotorische Kraft(induzierte Spannung) in einem geschlossenen Stromkreis proportional zur zeitlichen Änderungsrate des Magnetflusses durch diesen Stromkreis ist.
Es gibt 3 Faktoren, die die Höhe der Spannung bestimmen, die durch elektromagnetische Induktion über die Schwingspule eines dynamischen Mikrofons induziert wird. Gibt:
- Die Anzahl der Schleifen in der Schwingspule: Indem wir die Anzahl der Schleifen in der leitenden Spule erhöhen, erhöhen wir im Wesentlichen die Anzahl der Leiter, die das Magnetfeld passieren. Die Höhe der über die Schwingspule induzierten Spannung ist die Summe aller Spannungen über jeder einzelnen Schleife der Spule.
- Die Geschwindigkeit der Schwingspule – Durch Erhöhen der Geschwindigkeit der Schwingspule bewegen wir uns schneller durch das Magnetfeld und haben daher eine schnellere Änderungsrate des magnetischen Flusses.
- Die Stärke des Magnetfelds: Durch Erhöhen der Stärke des Magnetfelds haben wir einen größeren magnetischen Fluss, wenn die Feldlinien senkrecht zu einer bestimmten Fläche stehen. Daher ist die potentielle Änderung des Magnetflusses größer.
Bei einem Mikrofon sind die Anzahl der Schleifen in der Schwingspule und die Stärke des Magnetfelds konstant. Daher bestimmt die Geschwindigkeit der Schwingspule die Spannungsänderung an dieser Schwingspule.
Daher erzeugen stärkere und schnellere Schwankungen des Schalldrucks(dh Transienten) stärkere Mikrofonsignale.
Allgemeine Eigenschaften eines dynamischen Mikrofons mit Tauchspule
Lassen Sie mich diesen Teil des Artikels damit beginnen, dass es viele verschiedene dynamische Mikrofone auf der Welt gibt und jedes Modell sein eigenes einzigartiges Design, seine eigenen Spezifikationen und seinen eigenen Charakter hat. Allerdings können wir davon ausgehen, dass es einige Merkmale gibt, die die meisten, wenn nicht alle dynamischen Mikrofone gemeinsam haben.
Zu diesen allgemeinen Merkmalen gehören:
Relativ niedriger Preispunkt
Im Allgemeinen sind dynamische Mikrofone günstiger als ihre Bändchen- und Kondensatormikrofone.
Ihr relativ einfaches Design und vergleichsweise erschwingliche Komponenten machen sie billiger in der Herstellung und senken ihren Preis.
Robustheit/Haltbarkeit
Die passiven Komponenten von Tauchspulmikrofonen sind relativ robust. Seine Wandlerelemente sind physikalisch robust und seine Schaltkreise sind ziemlich widerstandsfähig gegen Beschädigungen.
Dynamische Mikrofone funktionieren im Allgemeinen besser als Kondensatormikrofone unter extremen Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen. Auch in puncto Haltbarkeit sind dynamische Mikrofone Bändchen- und Kondensatormikrofonen überlegen.
Schlechter High-End-Frequenzgang
Hochfrequente Töne haben es schwer, dynamische Membranen zu bewegen, daher leiden diese Mikrofone oft im High-End. Daher sind ihre Frequenzgänge normalerweise von dunkler Farbe.
Niedrige Empfindlichkeitsbewertungen und hohe maximale SPL-Bewertungen
Im Vergleich zu Kondensatormikrofonen geben dynamische Mikrofone ein geringes Mikrofonsignal aus. Dies liegt daran, dass sie nicht über die interne Verstärkung verfügen, die mit einem aktiven Kondensator einhergeht.
Dynamische Mikrofone profitieren stark von Vorverstärkern, die in der Lage sind, viel saubere Verstärkung zu liefern. Wenn ein Mikrofonvorverstärker nicht die richtige Verstärkung liefern kann, um ein dynamisches Mikrofonsignal ohne merkliche Verzerrung auf Line-Pegel zu treiben, ist möglicherweise ein Inline-Verstärker erforderlich.
Ein beliebter dynamischer Inline-Mikrofonverstärker/Aktuator ist der Cloudlifter CL-1.
Andererseits ist es praktisch unmöglich, ein dynamisches Mikrofon mit einem zu hohen Schalldruckpegel zu überlasten.
Anwendungen dynamischer Tauchspulmikrofone
Dynamische Mikrofone können und werden verwendet, um alle Arten von Schallquellen aufzunehmen und zu verstärken. Es gibt viele Anwendungen für Tauchspulmikrofone und nicht nur dynamische Anwendungen. Es gibt jedoch einige bemerkenswerte Situationen, in denen sich dynamische Tauchspulenmikrofone auszeichnen.
Diese sind:
Stimme(Live-Performance)
Live-Gesangsmikrofone sind oft dynamische Mikrofone mit Nierencharakteristik. Gängige Beispiele sind der Industriestandard Shure SM58 und Sennheiser e835.
Es gibt einige Gründe, warum sich diese Mikrofone als Live-Gesangsmikrofone hervorheben:
- Sie sind äußerst langlebig und halten dem rauen Leben auf der Bühne und unterwegs stand.
- Sie haben niedrigere Empfindlichkeitswerte und nehmen mit geringerer Wahrscheinlichkeit entfernte Fremdgeräusche und eher ihre unmittelbaren Schallquellen auf.
- Seine Nierencharakteristik und typisch farbige Frequenzgänge ermöglichen eine hohe Rückkopplungssicherheit.
- Eine Präsenzanhebung ist in ihren Frequenzgängen üblich und trägt dazu bei, die Sprachverständlichkeit in einem Live-Audiomix zu verbessern.
Stimme(Studioaufnahme)
Es stimmt, dass Großmembran-Kondensatormikrofone für die Aufnahme von Gesang im Studio beliebter sind.
Bei raueren Aufnahmen wie Hard Rock und Metal werden dynamische Mikrofone jedoch aufgrund ihrer Farbe und geringen Empfindlichkeit oft bevorzugt.
Rundfunk/Podcasting
Dynamische Mikrofone eignen sich gut für Sprachaufnahmen in weniger als idealen Umgebungen. Wenn wir uns nicht in einer schalldichten Studiokabine befinden, übertrifft ein dynamisches Mikrofon oft Sprachaufnahmen.
Dies liegt daran, dass ein dynamisches Mikrofon nicht so empfindlich auf Hintergrundgeräusche reagiert und sich daher mehr auf die gewünschte Nahstimme „fokussiert“.
Aus diesem Grund findet man in Radiosendern und Podcast-Setups oft eher dynamische Tauchspulmikrofone als Kondensatormikrofone. Diese Aufnahmeumgebungen weisen oft Hintergrundgeräusche auf, die mit einem dynamischen Mikrofon mit geringer Empfindlichkeit leicht abgeschwächt werden können.
Schlagzeug(neben dem Mikrofon)
Ein Schlagzeug besteht aus vielen einzelnen Trommeln und es ist üblich, jede Trommel zu mikrofonieren, um einen isolierteren Klang und mehr Flexibilität im Mix zu erzielen. Diese Trommeln sind sehr laut(insbesondere aus nächster Nähe) und dynamische Mikrofone werden oft wegen ihrer Fähigkeit gewählt, diese Lautstärke problemlos zu bewältigen. Egal, ob wir eine Kick, Snare, Tom oder eine andere Trommel aus nächster Nähe spielen, ein dynamisches Mikrofon ist oft unsere beste Wahl!
Instrumentenverstärker
Dynamische Mikrofone werden oft gewählt, um die Klänge eines Instrumentenverstärkers(Gitarre, Bass usw.) einzufangen. Diese Verstärker geben oft nur bis zu 5-6 kHz aus, sodass die bei dynamischen Mikrofonen übliche High-End-Dämpfung kein großes Problem darstellt.
Das dynamische Mikrofon nimmt den Charakter des Verstärkers des Instruments auf einer lauten Bühne auf, ohne alle anderen externen Schallquellen im Detail zu erfassen.
Messing
Blechblasinstrumente lassen sich oft am besten mit dynamischen Mikrofonen aufnehmen. Dies ist aus den gleichen Gründen wie bei Gesangsanwendungen bei Live-Auftritten eher der Fall als bei Studioaufnahmen.
Beispiele für dynamische Tauchspulmikrofone
Es wäre ein Bärendienst, einige Beispiele nicht zu nennen, wenn Sie Ihnen etwas über dynamische Tauchspulmikrofone beibringen. Schauen wir uns in diesem Abschnitt 6 einzelne dynamische Mikrofone an:
Schauen wir uns jedes dieser 6 Mikrofone genauer an:
Shure-SM57
Das Shure SM57, freundschaftlich als „Studio-Arbeitstier“ bezeichnet, ist vielleicht das am weitesten verbreitete dynamische Mikrofon der Welt. Dieses Nierenmikrofon ist ideal für viele Instrumente sowohl in Studioaufnahmen als auch in Live-Beschallungssituationen. Es ist vor allem als Snare-, Tom-Drum- und Gitarrenkabinettmikrofon weit verbreitet.
Das Shure SM57 ist unglaublich robust und hält praktisch jeder praktischen Studio- oder Live-Sound-Umgebung stand.
Es hat einen farbigen Frequenzgang mit sowohl niedriger als auch hoher Dämpfung im Bereich von 40 Hz bis 15 kHz(menschliches Gehör und hörbarer Frequenzbereich beträgt 20 Hz bis 20 kHz). Es weist auch eine Erhöhung der Empfindlichkeit zwischen 4 und 10 kHz auf.
Diese Art von Frequenzgang ist bei dynamischen Mikrofonen aufgrund der Resonanz der Mikrofonkapsel üblich; Membranempfindlichkeit und Membran/Spule-Trägheit.
Das Shure SM57 hat eine niedrige Empfindlichkeitsbewertung von -56,0 dBV/Pa(1,6 mV) und einen nicht spezifizierten maximalen Schalldruckpegel, obwohl einige Quellen 180 dB SPL anzeigen.
Um die Sache noch besser zu machen, ist das Shure SM57 sehr erschwinglich und kostet neu 100 USD.
Shure-SM58
Das Shure SM58 ist ein enger Verwandter des SM57 und das am weitesten verbreitete Mikrofon für Live-Gesangsdarbietungen. Es ist auch ein dynamisches Mikrofon mit beweglicher Spule und Nierencharakteristik.
In Bezug auf den Frequenzgang ist der SM58 empfindlich für Geräusche zwischen 50 Hz – 15 kHz mit erhöhter Empfindlichkeit im Stimmpräsenzbereich(3 – 7 kHz). Diese Präsenzanhebung trägt erheblich dazu bei, Vocals in einem dichten Mix zu akzentuieren, ohne die Verstärkung/Lautstärke des Shure SM58 auf Feedback-induzierende Pegel zu erhöhen.
Wenn es um Haltbarkeit und Stärke geht, sind die Shure SM57 und 58 die Besten. Es wurde dokumentiert, dass beide Mikrofone nach dem Einfrieren funktionieren; Feuerbeleuchtung; von Reisebussen angefahren; in Wasser getaucht und von einem Hubschrauber gestartet.
Die Empfindlichkeitsbewertung des Shure SM58 ist mit -54,5 dBV/Pa(1,85 mV) niedrig, was von einem dynamischen Mikrofon zu erwarten ist. Ihr maximaler SPL ist nicht auf Ihrem Blatt angegeben.
Das Beste daran ist, dass das Shure SM58 mit rund 100 USD sowohl für Anfänger als auch für Experten sehr erschwinglich ist.
Shure SM7B
Das Shure SM7B ist ein weiteres berühmtes dynamisches Mikrofon(Shure ist einer der Branchenführer für dynamische Mikrofone).
Dieses dynamische Mikrofon mit Nierencharakteristik ist beliebt für Broadcast/Podcasting und als Studio-Gesangsmikrofon in härteren Musikgenres.
Dieses dynamische High-End-Mikrofon ist im Vergleich zu anderen dynamischen Mikrofonen teuer, aber immer noch billiger als die meisten High-End-Studio-Kondensatormikrofone.
Der Frequenzgang des SM7B reicht von 40 Hz bis 16.000 Hz und ist innerhalb dieses Bereichs ziemlich flach(obwohl das Mikrofon immer noch ziemlich viel Farbe hat). Im Gegensatz zu den oben genannten Mikrofonen verfügt das SM7B über umschaltbare Optionen für seinen Frequenzgang.
Die erste Option ist ein Low-Cut-Filter, der die Low-End-Reaktion des SM7B reduziert. Diese Dämpfung trägt dazu bei, mechanisches Rauschen, Bassbrummen und Nahbesprechungseffekte im Mikrofonsignal zu reduzieren.
Die zweite Option ist ein Presence-Boost-Schalter, der die Reaktion des SM7B zwischen etwa 1 kHz und 10 kHz sanft anhebt. Diese Verstärkung trägt dazu bei, die Sprachempfindlichkeit des Mikrofons zu verbessern.
Beide Frequenzgangschalter werden durch die gepunkteten Linien in der Frequenzganggrafik des Shure SM7B unten dargestellt:
Die Empfindlichkeit des SM7B beträgt 1,12 mV/Pa, was niedrig und typisch für ein dynamisches Mikrofon mit beweglicher Spule ist. Sein maximaler Schalldruckpegel wird nicht explizit angegeben, aber es wird spekuliert, dass er bei einem unpraktischen SPL von 180 dB liegt.
Obwohl das SM7B am häufigsten in relativ moderaten Aufnahme- und Sendeumgebungen verwendet wird, ist es dennoch ein sehr langlebiges Mikrofon. Das einzige Problem in Bezug auf die Langlebigkeit ist die Schaumstoff-Windschutzscheibe, die möglicherweise von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden muss.
Shure Beta52A
Das Shure Beta 52A ist ein weiteres Shure-Mikrofon und ein großartiges Beispiel für ein anwendungsspezifisches Farbmikrofon.
Dieses dynamische Mikrofon hat eine Supernieren-Richtcharakteristik und einen sehr interessanten Frequenzgang, der darauf ausgelegt ist, den Klang von Kick-Drums einzufangen.
Das Shure Beta 52A ist ein preiswertes Mikrofon. Es ist ziemlich begrenzt in seinen Anwendungen(hauptsächlich Kickdrums), aber da Kickdrums so beliebt und ein so wichtiges Element in der Musik sind, lohnt sich der Preis des 52A in den meisten Fällen.
Dieses Mikrofon hat einen Frequenzbereich von 20 Hz bis 10 kHz. Werfen wir einen Blick auf das wilde Frequenzgangdiagramm des Beta 52A, bevor wir seine Nützlichkeit für Kickdrums diskutieren:
Da das 52A für Kickdrums mit Nahmikrofon bestimmt ist, hat Shure mehrere Low-End-Antwortlinien integriert, die unterschiedlichen Nahbesprechungseffekten entsprechen. Wie wir sehen, ist die Reaktion des Mikrofons, wenn es 3 mm(1/8″) von einer Schallquelle entfernt platziert wird, viel geringer als seine Reaktion in einem Abstand von 2′ entfernt.
Der andere Schwerpunkt des Antwortdiagramms ist die Spitze um 4 kHz. Diese Empfindlichkeitsspitze passt gut zum peitschenden Attack einer Bassdrum und hilft, dem Mix einen Schub zu verleihen, ohne die Verstärkung/Lautstärke des Signals zu stark zu erhöhen.
Oberhalb dieses Peaks fällt die Ansprache ziemlich schnell ab, wodurch das Beta 52A einen Großteil des High-End-Beckenblutens auf Drums „ignorieren“ kann.
Das Beta 52A ist auf Langlebigkeit ausgelegt und bietet die Robustheit, für die Shure-Mikrofone bekannt sind. Dieses Mikrofon wird viele seiner Kollegen in einem Mikrofonschrank sowohl bei Live- als auch bei Studioanwendungen überdauern.
Da dieses Mikrofon oft direkt vor einem der lautesten Instrumente(Kick Drum) platziert wird, profitiert es tatsächlich von einer geringen Empfindlichkeit von −64 dBV/Pa(0,6 mV) und einem maximalen Schalldruck von 174 dB.
Sennheiser MD-441U
Das Sennheiser MD-441 U ist eines der teuersten dynamischen Mikrofone, wenn nicht das teuerste dynamische Mikrofon auf dem Markt.
Dieses erstklassige Supernierenmikrofon wird vermarktet, als ob es wie ein Kondensator klingt, und hat einen Frequenzgangbereich von 30 Hz bis 20 kHz, was für ein dynamisches Mikrofon sehr breit ist.
Sein Tonabnehmer ist effektiv stoßfest montiert und die Humbucker-Spule in seinem Design reduziert die EMI des Mikrofonsignals drastisch.
Das MD-441 U von Sennheiser verfügt über 5 wählbare Hochpassfilter, die von Flat Down bei 65 Hz(M für «Musik») bis Hochpass bei 500 Hz bei -12 dB/Oktave(S für «Sprache») reichen.
Der 441 U verfügt außerdem über einen «Brightness»-Schalter, der ab 2200 Hz aufwärts eine hohe Shelf-Anhebung von 5-7 dB aktiviert.
Das Frequenzgangdiagramm des MD-441 U ist unten zu sehen, wobei alle 5 schaltbaren Optionen herausgezogen sind:
Der 441 U hat immer noch eine niedrige Empfindlichkeit von 1,8 mV/Pa und ist sehr robust konstruiert.
Electro-Voice RE20
Das Electro-Voice RE20 ist eines meiner liebsten dynamischen Mikrofone. Es ist ein Industriestandard für Rundfunk und Sprachaufzeichnung.
Das dynamische Mikrofon verfügt über eine Nierencharakteristik und die patentierte Variable-D-Technologie von Electro-Voice, die den Nahbesprechungseffekt praktisch eliminiert.
Der Frequenzgang des EV RE20 ist für ein dynamisches Mikrofon sehr flach und reicht von 45 Hz bis 18.000 Hz. Neben einem flachen Frequenzgang und keinem Nahbesprechungseffekt verfügt das RE20 auch über einen zuschaltbaren Low-Cut-Filter zur Reduzierung des Frequenzgangs Bass. Hier ist das Frequenzgangdiagramm des EV RE20:
Das RE20 ist auch für die ernsthaftesten Budgets erschwinglich und die langlebige Konstruktion dieses Mikrofons macht es zu einer Investition, die noch lange funktionieren wird.
Die niedrige Empfindlichkeit von 1,5 mV/Pa ist typisch für dynamische Mikrofone, daher würde das RE20, wie viele andere dynamische Mikrofone, sehr von einem schönen sauberen Vorverstärker mit viel Gain profitieren.
Unterschiede zwischen dynamischen und Kondensatormikrofonen
Die zwei Haupttypen von Mikrofonen sind dynamische und Kondensatormikrofone. Wir haben dynamische Mikrofone bisher in diesem Artikel ausführlich besprochen, aber um diese Art von Mikrofon besser zu verstehen, müssen wir das typische dynamische Mikrofon dem typischen Kondensatormikrofon gegenüberstellen.
Der erste Unterschied, der mir in den Sinn kommt, ist, dass dynamische Mikrofone von Natur aus passiv sind(keinen Strom benötigen), während Kondensatormikrofone immer aktiv sind(Strom benötigen).
Es gibt viele andere allgemeine Unterschiede zwischen diesen Mikrofontypen. Werfen wir einen Blick auf diese Tabelle, um eine leicht verständliche Liste der Unterschiede zu erhalten.
| dynamische Mikrofone | Kondensatormikrofone | |
|---|---|---|
| Transducer-Prinzip | Elektromagnetische Induktion | Elektrostatische Prinzipien |
| Aktiv passiv | Passiv | Aktiv |
| Häufige Antwort | Von Farben | flach/erweitert |
| vorübergehende Reaktion | Langsam | Schnell |
| Polarmuster | Alles andere als bidirektional | Alle(insbesondere mit Doppelmembrankapsel) |
| Empfindlichkeit | Bass | Groß |
| Eigenrauschen | Nö | Ja |
| Maximaler Schalldruckpegel | Oft zu groß zum Messen | Oft innerhalb praktischer Grenzen |
| Haltbarkeit | sehr langlebig | etwas Bleibendes |
| Preis | Günstig bis moderat | günstig bis sehr teuer |
Verwandte Fragen
Braucht ein Kondensatormikrofon einen Vorverstärker? Kondensatormikrofone haben ihre eigenen internen Verstärker, geben aber immer noch Signale mit Mikrofonpegel aus und benötigen Mikrofonvorverstärker, um ihre Signale für die Verwendung in anderen Audiogeräten auf Line-Pegel zu bringen.
Benötigen Kondensatormikrofone Strom? Alle Kondensatormikrofone(sogar vorpolarisierte Elektrete) sind aktiv und benötigen Strom, um richtig zu funktionieren. Der gemeinsame Nenner einer aktiven Kondensatormikrofonkomponente ist der Impedanzwandler(Röhre oder Transistor), obwohl es auch andere aktive Komponenten geben kann.
