Haben alle Mikrofone Transformatoren und Transistoren? (+ Mikrofonbeispiele)
Bei meiner weiteren Untersuchung der Funktionsweise von Mikrofonen entdeckte ich, dass Transformatoren und Transistoren Schlüsselkomponenten in vielen Mikrofonen sind.
Haben alle Mikrofone Übertrager?
Obwohl Transformatoren in Mikrofonen üblich sind, sind sie sicherlich nicht notwendig. Fast alle passiven Röhren- und Bändchenmikrofone haben Ausgangsübertrager. Viele dynamische Mikrofone und Kondensatormikrofone haben Transformatoren. Elektret-Kondensator- und aktive Bändchenmikrofone haben selten oder nie Transformatoren.
Haben alle Mikrofone Transistoren?
Transistoren sind in aktiven Mikrofonschaltungen, die keine Vakuumröhren verwenden, unerlässlich. Transistoren(häufig FETs oder JFETs) finden sich in schlauchlosen und aktiven Bändchen-Kondensatormikrofonen. Sie sind nicht Teil des Designs von passiven Mikrofonen oder Röhrenmikrofonen.
Warum verwenden einige Mikrofone Transformatoren und warum verwenden einige Mikrofone Transistoren? Warum verwenden einige Mikrofone beides, während andere keines verwenden? Dieser Artikel wird sich mit diesen Fragen befassen.
Eine wichtige Einführung in die Impedanz und Ausgangspegel von Mikrofonen
Bevor wir in die Diskussion darüber einsteigen, ob Mikrofone und bestimmte Mikrofontypen Transformatoren und/oder Transistoren haben, ist es wichtig, dass wir die Mikrofonimpedanz und -ausgänge verstehen.
Mikrofonimpedanz
Was ist Impedanz? Die Impedanz kann auf den elektrischen Widerstand gegenüber Wechselstromsignalen(z. B. Mikrofon-/Audiosignalen) zurückzuführen sein. Elektrische Impedanz behindert den Elektronenfluss in einem Stromkreis. Für eine optimale AC-Signalübertragung von einem Gerät zum anderen ist es entscheidend, dass die Quellenimpedanz einen Bruchteil der Lastimpedanz beträgt.
Als allgemeine Regel gilt, dass die Quellenimpedanz mindestens 1/10 der Lastimpedanz betragen sollte.
Was sind Quell- und Lastimpedanz? Es hängt von unserem Bezugspunkt ab.
- Abhängig vom Mikrofon wäre die Lastimpedanz die Eingangsimpedanz des nächsten angeschlossenen Geräts in der Reihe(meistens ein Vorverstärker). Für einen optimalen Signalfluss sollte die Ausgangsimpedanz des Mikrofons viel niedriger sein als die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers(Lastimpedanz).
- Laut Mikrofonvorverstärker wäre die Quellenimpedanz die Ausgangsimpedanz des angeschlossenen Mikrofons.
Professionelle Mikrofone haben niedrige Ausgangsimpedanzen(Bereich 50 Ω bis 600 Ω), um gut mit professionellen Mikrofonvorverstärkern zusammenzuarbeiten.
Die Wandlerelemente des Mikrofons(Mikrofonmembran und -kapsel, Tonabnehmer oder Bändchenschallwand) geben jedoch nicht immer Signale mit den richtigen Impedanzen aus. Gleiches gilt für die Ausgangssignale von Vakuumröhren in Röhrenmikrofonen.
Sowohl Transformatoren als auch Transistoren wirken als Impedanzwandler. Je nach Mikrofon können sie die Impedanz des Signals erhöhen oder verringern, um die richtige Ausgangsimpedanz des Mikrofons bereitzustellen.
Mikrofon-Ausgangspegel
Was ist das Mikrofon-Ausgangssignal? Ein Mikrofonausgangssignal ist ein Audiosignal mit Mikrofonpegel(eine Wechselspannung, typischerweise zwischen 1 und 10 Millivolt oder –60 bis –40 dBV). Es ist eine elektrische Darstellung der Bewegung des Zwerchfells, das sich als Reaktion auf Schallwellen bewegt. Bei professionellen Mikrofonen ist dieses Signal in der Regel symmetrisch und niederohmig.
Mikrofonausgangspegel werden am häufigsten durch die Empfindlichkeitsspezifikation des Mikrofons verstanden.
Die Mikrofonempfindlichkeit gibt uns die Stärke des Ausgangssignals eines Mikrofons an, wenn das Mikrofon einem 94 dB SPL(1 Pascal) 1 kHz Ton an seiner Membran ausgesetzt wird.
Allgemeine Mikrofontypen haben die folgenden Empfindlichkeitseinstufungen:
- Passive dynamische Mikrofone: 0,5-6 mV/Pa(-66 bis -44 dBV/Pa).
- Aktive Bändchen- und Kondensatormikrofone(sowohl FET- als auch Röhrenmikrofone): 8 und 32 mV/Pa(-42 dBV bis -30 dBV/Pa).
Diese Mikrofonpegelsignale erfordern eine Vorverstärkerverstärkung, um sie auf Linepegelsignale zu verstärken. Auf Line-Pegel funktionieren diese Audiosignale in professionellen Geräten(Audiomischer, Recorder, Schnittstellen usw.) einwandfrei.
Die Wandlerelemente des Mikrofons(Mikrofonmembran und -kapsel, Tonabnehmer oder Bändchenschallwand) geben jedoch nicht immer Signale mit Mikrofonpegel aus. Sie geben oft niedrige Spannungen aus, die sowohl eine Verstärkung als auch eine Impedanzwandlung erfordern, bevor sie die Ausgangsbuchse des Mikrofons erreichen.
Sowohl Transformatoren als auch Transistoren verändern die Ausgangspegel des Mikrofons. Meistens dient dies dazu, das Mikrofonsignal zu verstärken, damit es nicht auf große Mengen an Vorverstärkerverstärkung angewiesen ist, um es auf Line-Pegel zu bringen.
Ein weiterer wichtiger Hinweis zu Mikrofonausgangssignalen ist, dass professionelle Mikrofone symmetrische Audiosignale ausgeben.
Was ist ausgewogenes Audio? Symmetrisches Audio ist eine saubere Methode zum Transportieren von Audio auf 3 Leitern. Zwei Leiter(Stifte 2 und 3 eines typischen XLR-Mikrofonausgangs) übertragen dasselbe Audiosignal, jedoch mit umgekehrter Polarität. Der andere Leiter(Pin 1) dient als Masse.
Bei einem symmetrischen Eingang werden die Differenzen zwischen den Pins 2 und 3 effektiv durch einen Differenzverstärker addiert. Dieser Vorgang erzeugt ein sauberes Audiosignal, da der Differenzverstärker jedes Rauschen unterdrückt, das auf den Pins 2 und 3 identisch ist(dies wird als Gleichtaktunterdrückung bezeichnet).
Transformatoren können ein unsymmetrisches Signal(das nur aus Masse und einer einzelnen Signalleitung besteht) über einen Mittelabgriff an der Sekundärwicklung effektiv in ein symmetrisches Signal umwandeln.
Transistoren geben standardmäßig kein symmetrisches Audio aus. Das Audiosignal eines Transistors kann über die Mikrofonschaltung oder über einen Transformator symmetriert werden.
Was ist ein Transformator und welche Funktion hat er in einem Mikrofon?
Was ist ein Transformator? Ein Transformator ist ein passives elektrisches Gerät, das die Spannung eines Wechselstroms reduziert oder erhöht. Transformatoren tun dies durch elektromagnetische Induktion. Zwei leitende Spulen umgeben einen Magnetkern. Die Primärspule fungiert als «Eingangsspannung». Die Sekundärspule, mit mehr oder weniger Windungen, «gibt» eine erhöhte oder reduzierte Spannung ab.
Ein einfacher Transformator besteht aus einem einzelnen Magnetkern und zwei leitenden Spulenwicklungen(der Primärwicklung und der Sekundärwicklung).
Bei Mikrofonen ist die Primärwicklung Teil eines Schaltkreises, der das Signal von der Membran überträgt. Die Sekundärwicklung ist Teil der Schaltung, die das „transformierte“ Audiosignal zum Mikrofonausgang überträgt.
Es ist wichtig zu beachten, dass sich die Wicklungen nicht berühren, obwohl sie beide um denselben Magnetkern gewickelt sind.
Wenn Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, induziert er einen sich ändernden Magnetfluss im Magnetkern. Dieser sich ändernde magnetische Fluss induziert dann eine Wechselspannung über der Sekundärwicklung.
Die Auswirkung einer Wechselspannung auf den magnetischen Fluss(oder umgekehrt) hängt von drei Faktoren ab:
- Die Anzahl der Schleifen in der Spule.
- Die Geschwindigkeit der Spule durch ein Magnetfeld.
- Die Stärke des Magnetfeldes.
Die Transformatorwicklungen sind stationär und der Magnet ist permanent. Daher ist der einzige Faktor, der(unter idealen/verlustfreien Bedingungen) die Spannung in der Sekundärwicklung im Vergleich zur Primärwicklung ändert, die Anzahl der Schleifen in der Spule.
Dies bringt 3 allgemeine Möglichkeiten mit sich:
- Aufwärtstransformator: Aufwärtstransformatoren schalten in der Sekundärwicklung stärker ein und erhöhen(«pushen») die Spannung.
- Step- Down-Transformator: Step -Up- Transformatoren haben weniger Windungen in der Sekundärwicklung und senken(«Step-down») die Spannung.
- Impedanztransformator: Impedanztransformatoren haben die gleiche Anzahl von Windungen in jeder Wicklung. Unter verlustfreien Bedingungen erhöhen oder verringern sie die Spannung nicht. Sie dienen zur galvanischen Trennung zweier Stromkreise; Schützen Sie das Mikrofon vor Gleichspannungen(z. B. Phantomspeisung); und zum Ausgleich des Mikrofonsignals.
Mikrofon Transformatoren
Transformatoren werden aus mehreren Gründen in Mikrofonen verwendet:
- Zur Erhöhung der Spannung und damit der Stärke des Mikrofonsignals.
- Um die Mikrofonsignalimpedanz auf einen brauchbaren Pegel umzuwandeln.
- Zur Symmetrierung des Mikrofonsignals am Ausgang.
- Zum Blockieren des DC-Spannungseingangs zur Mikrofonschaltung.
Transformatoren sind in folgenden Mikrofontypen zu finden:
- Dynamische Tauchspulmikrofone.
- Passive Bändchenmikrofone.
- Aktive Bändchenmikrofone.
- Echte Kondensatormikrofone.
- Röhrenmikrofone.
Was ist ein Transistor und welche Funktion hat er in einem Mikrofon?
Was ist ein Transistor? Ein Transistor ist ein aktives Halbleiterbauelement, das elektronische Signale und elektrische Energie verstärken oder schalten kann. Transistoren arbeiten grundsätzlich mit einer Spannung/einem Strom, die/der an einen der Anschlüsse des Transistors angelegt wird, und steuern den Strom durch das andere Anschlusspaar.
Transistoren in Mikrofonen sind normalerweise FETs(Feldeffekttransistoren) oder JFETs(Junction-Gate-Feldeffekttransistoren).
Bitte beachten Sie, dass ich kein Elektroingenieur bin und diese Geräte nicht vollständig verstehe. Ich werde sie hier in einfachen Worten erklären.
FETs und JFETs arbeiten mit 3 Anschlüssen:
- Tor.
- Schriftart.
- Abfließen.
Unten ist ein einfaches Diagramm eines Feldeffekttransistors mit Gate(G), Source(S) und Drain(D):
Durch Anlegen einer Spannung an das Gate verändern wir die Leitfähigkeit zwischen Drain und Source. Auf diese Weise können wir eine Gate-Spannung verwenden, um den Strom zu steuern, der aus Source und Drain fließt.
Die Eingangsimpedanz am Gate ist extrem hoch, während die Ausgangsimpedanz am Ausgang des FET/JFET viel niedriger ist.
Wenn aktive Mikrofone mit Transistoren aufgebaut sind, wird das elektrische Signal von ihren Kapseln an das Gate des FET/JFET angelegt. Diese Kapsel-Wechselspannung steuert dann den Fluss eines stärkeren elektrischen Signals mit geringerer Impedanz am FET/JFET-Ausgang.
Das macht den FET/JFET zu einem hervorragenden Impedanzwandler, was seine Hauptaufgabe in Mikrofonen ist.
Die Ausgangsimpedanz einer Kondensatorkapsel ist sehr hochohmig. Durch Platzieren eines Transistors(mit extrem hoher Eingangsimpedanz) unmittelbar nach der Kapsel wird die Impedanz auf einen niedrigeren Wert umgewandelt, bevor sich das Signal auf seinem Weg durch die Schaltung stark verschlechtert.
Der FET/JFET fungiert auch als eine Art Verstärker. Das hochohmige Signal mit niedrigem Pegel von der Kapsel wirkt nur als Treiber für ein stärkeres Ausgangssignal von dem Transistor. Ein relativ schwaches Signal am FET/JFET-Eingang treibt ein stärkeres Mikrofonsignal am Ausgang.
Mikrofontransistoren
Transistoren werden aus mehreren Gründen in Mikrofonen verwendet:
- Um die hohe Impedanz des Mikrofonsignals auf ein brauchbares Niveau zu reduzieren.
- Um die Spannung zu erhöhen und damit das Mikrofonsignal zu verstärken.
Transistoren sind in folgenden Mikrofontypen zu finden:
- Aktive Bändchenmikrofone.
- Elektret-Kondensatormikrofone.
- Echte Kondensatormikrofone.
- Lavalier-/Miniaturmikrofone.
Haben alle Mikrofone Transformatoren und Transistoren?
Die schnelle Antwort ist nein. Nicht alle Mikrofone haben Transformatoren und Transistoren.
Manche Mikrofone haben keines von beiden, manche beide und manche nur eines.
Obwohl es einige Standardmikrofondesigns gibt, die Transformatoren und/oder Transistoren enthalten, hängt dies im Allgemeinen von den spezifischen Designs des jeweiligen Mikrofons ab.
Lassen Sie uns eine kurze Liste von Mikrofondesigns erstellen, die immer Transformatoren oder Transistoren haben oder nicht:
- Passive Mikrofone haben niemals Transistoren(passive und dynamische Moving-Coil-Bändchenmikrofone).
- Röhrenmikrofone haben niemals Transistoren(Vakuumröhren und Transistoren haben in Mikrofonen die gleiche Funktion).
- Passive Bändchenmikrofone haben immer Transformatoren(ich habe keinen gefunden, der das nicht hat).
- Lavalier-/Miniaturmikrofone haben keine Transformatoren(die Transformatoren sind zu groß, um physisch in das Design zu passen).
- Elektretkondensatoren haben niemals Transformatoren(ich habe keinen gefunden, der dies tut).
Abgesehen von den oben aufgeführten Absolutheiten ist die Frage, ob ein Mikrofon einen Transformator, einen Transistor, keinen von beiden oder beides hat, spezifisch für dieses Mikrofon.
Gehen wir einige gängige Mikrofontypen und einige spezifische Beispiele für Mikrofone durch, die Transformatoren und/oder Transistoren in ihrem Design haben.
Noch einmal, die Arten von Mikrofonen, die wir besprechen werden, sind:
Haben dynamische Tauchspulmikrofone Transformatoren?
Einige dynamische Tauchspulmikrofone haben Ausgangsübertrager und andere nicht.
Dynamische Mikrofone mit beweglicher Spule haben oft Aufwärtstransformatoren an ihren Ausgängen.
Das von einer beweglichen Spulenmembran/Kartusche emittierte elektrische Signal hat oft eine sehr niedrige Spannung und Impedanz. Ein Aufwärtstransformator erhöht diese Wechselspannung effektiv auf ein Ausgangssignal mit Mikrofonpegel, ohne die Impedanz auf unbrauchbare Pegel zu erhöhen.
Außerdem verhindert der Aufwärtstransformator effektiv, dass potenzielle Gleichspannung in der Sekundärwicklung zur Primärwicklung durchgeht. Dies schützt den Moving-Coil-Tonabnehmer und die passive Schaltung vor möglicherweise schädlicher Phantomspeisung.
Gute Ausgangsübertrager kosten viel Geld, wenn es um relativ preiswerte dynamische Tauchspulmikrofone geht.
Im Gegenteil, billige Übertrager reduzieren die Leistung der Mikrofone. Billige Transformatoren sind laut und erzeugen bei relativ niedrigen Signalpegeln nichtlineare Verzerrungen.
Daher wird die Konstruktion eines Tauchspulenmikrofons mit einem guten Transformator seinen Preis erhöhen.
Das Entwerfen eines dynamischen Mikrofons mit einem anständigen Ausgangstransformator senkt den Preis, führt jedoch zu einer erheblichen Klangfärbung und geringeren Verzerrungspegeln.
Wenn es um billige Übertrager geht, ist es besser, keinen Übertrager auf das dynamische Mikrofon mit beweglicher Spule zu setzen. Dies wird für ein billiges Mikrofon mit besserem Klang sorgen.
Die Nachteile eines transformatorlosen Mikrofons bestehen darin, dass es nicht unbedingt vor Gleichspannungen wie Phantomspeisung geschützt ist und der Ausgang ohne Spannungserhöhung schwächer sein kann.
Das legendäre Shure SM57 ist ein Beispiel für ein dynamisches Transformator-Schwingspulenmikrofon.
Shure SM57 Transformator: Shure 51A303
- Empfindlichkeit: -56,0 dBV/Pa(1,6 mV)
- Ausgangsimpedanz: 150 Ω(tatsächlich 310 Ω)
Der Ausgangstransformator des Shure SM57 ist mitverantwortlich für seine spürbare Präsenzverstärkung(manchmal auch als „Honk“ bezeichnet).
Ein üblicher Shure SM57-Mod besteht darin, den Transformator vollständig aus dem Stromkreis zu entfernen und einfach die beiden Schwingspulenkabel mit den Pins 2 und 3 zu verbinden. Dies ist als «Tape Operation Mod» bekannt.
Das Entfernen des Transformators vom SM57 bewirkt ein paar Dinge:
- Ausgangspegel reduzieren(keine Überspannung mehr).
- Erhöht das Low-End(relativ kostengünstiger Transformator reduziert das Low-End).
- Reduziert die Ausgangsimpedanz(kein weiterer Impedanzanstieg).
Ein weiterer üblicher Mod für das Shure SM57 besteht darin, den preiswerten Shure 51A303-Transformator durch einen höherwertigen TAB Funkenwerk AMI T58-Transformator zu ersetzen.
Der AMI T58 Mod verbessert den Klang des SM57 und macht ihn spürbar klarer und wärmer.
Das Electro-Voice RE320 ist ein Beispiel für ein dynamisches Schwingspulenmikrofon ohne Transformator.
- Empfindlichkeit: 2,5 mV/Pascal
- Ausgangsimpedanz: 150 Ω
Wie werden Signale von übertragerlosen dynamischen Mikrofonen symmetriert?
Die von jedem Ende des Membran/Schwingspulen-Tonabnehmers abgenommenen Leitungen sind inhärent symmetrisch, solange sie nicht geerdet sind.
Durch Verbinden der Schwingspulenkabel mit Pin 2 und 3 und Hinzufügen einer Masse zu Pin 1(verbunden mit dem Mikrofonchassis) kann ein symmetrisches Signal erzielt werden.
Haben dynamische Tauchspulmikrofone Transistoren?
Nein, Tauchspulmikrofone haben keine Transistoren.
Haben passive dynamische Bändchenmikrofone Transformatoren?
Alle passiven dynamischen Bändchenmikrofone haben Übertrager.
Passive dynamische Bändchenmikrofonelemente/Membranen geben im Allgemeinen elektrische Signale mit einem noch geringeren Signal aus als ihre Gegenstücke mit beweglicher Spule. Sie profitieren stark von den Verstärkungseigenschaften eines über einen Aufwärtstransformator gekoppelten Ausgangs.
Das Niederspannungssignal mit niedriger Impedanz von dem Bandelement wird durch den Transformator verstärkt. Es wird effektiv auf ein Mikrofonpegelsignal mit niedriger Impedanz verstärkt, das es ihm ermöglicht, mit professionellen Vorverstärkern und anderen Geräten zu arbeiten.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass Bandmembranen sehr zerbrechlich sind. Ohne einen Transformator zum Blockieren der Gleichspannung würde jede Instanz von Phantomspeisung wahrscheinlich das Band braten. Aus diesem Grund werden passive Laufbänder mit Ausgangsübertragern konstruiert.
Das Royer R-121 ist nur ein Beispiel für ein passives dynamisches Bändchenmikrofon. Wie alle passiven Bändchenmikrofone besitzt es einen Übertrager.
Royer R-121 Transformator: Maßgeschneidert
- Empfindlichkeit: -47 dBV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 300 Ω @ 1K(nominal)
Haben passive dynamische Bändchenmikrofone Transistoren?
Nein, passive Bändchenmikrofone haben niemals Transistoren.
Haben dynamische aktive Bändchenmikrofone Übertrager?
Aktive Bändchenmikrofone haben Transformatoren, aber sie sind nicht unsere typischen Ausgangstransformatoren. Vielmehr sind die Aufwärtstransformatoren in diesen aktiven Mikrofonen unmittelbar nach dem Bändchenelement platziert. Ihre Ausgangssignale durchlaufen dann aktive Schaltungen und Transistoren, bevor das Mikrofonsignal ausgegeben wird.
Beim aktiven Bändchendesign übernimmt der Transformator einen Großteil der Schwerlast in Bezug auf die Signalverstärkung.
Wenn der Aufwärtstransformator die Spannung erhöht, steigt auch die Impedanz des Signals.
Theoretisch ist das Hochsetzspannungsverhältnis gleich dem Windungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Das Impedanzverhältnis ist jedoch gleich dem Quadrat des Windungsverhältnisses.
Nehmen wir als Beispiel an, wir hätten einen 1:12-Übertrager(ein nicht ungewöhnliches Verhältnis) am Tape-Ausgang. Dieser Aufwärtstransformator würde die Spannung um das 12-fache erhöhen(und den Strom um 1/12 x senken), während die Impedanz um 12 2 x oder 144 x erhöht wird.
Daher erzeugen die Transformatoren in aktiven Bändchenmikrofonen ein Signal mit relativ hoher Spannung auf Mikrofonpegel, aber die Impedanz ist zu hoch für den praktischen Einsatz mit anderen professionellen Geräten. Hier kommt die aktive Schaltung ins Spiel.
Die aktive „Verstärkerschaltung“ wirkt eher wie ein Impedanzwandler und reduziert die hohe Impedanz des verstärkten Ausgangssignals des Transformators auf nutzbare Pegel.
Die Transistoren(FETs oder JFETs) in aktiven Bändchenmikrofonen sind das Herzstück dieser aktiven Schaltung. Das aus dem Transformator kommende hochohmige Signal wird effektiv in ein niederohmiges Signal mit relativ kleinen(wenn überhaupt) Verstärkungsänderungen umgewandelt.
Royer R-122 ist tatsächlich das erste aktive Laufband der Welt. Das Royer R-122 MKII der zweiten Generation ist ein hervorragendes Beispiel für ein aktives Bändchenmikrofon mit Übertrager, das heute auf dem Markt ist.
Royer R-122 Transformator: Kundenspezifischer Ringkern
- Empfindlichkeit: -36 dBV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 200 Ω @ 1K(nominal)
Obwohl der R-122 MKII einen aktiven «Verstärkungsschaltkreis» enthält, ist es der Transformator, der die meiste Arbeit leistet, wenn es um die Signalverstärkung geht.
Die aktive Elektronik und die symmetrischen Feldeffekttransistoren dienen hauptsächlich dazu, das Bändchenelement jederzeit perfekt zu belasten und die Impedanz des Ausgangssignals des Bändchentransformators umzuwandeln, bevor es den Ausgang erreicht.
Werfen wir einen Blick auf den Royer R-122V, die Röhrenversion des R-122.
Der R-122V hat eigentlich 2 Transformatoren in seinem Design: den Aufwärtstransformator am Bändchenausgang und einen Jensen-Abwärtstransformator am Ausgang(der sich im Inneren des externen Mikrofonnetzteils befindet).
Der Aufwärtstransformator wird, wie die meisten aktiven Bändchenmikrofontransformatoren, zwischen dem Bändchenausgang und dem aktiven Impedanzwandler(in diesem Fall die Vakuumröhre JAN 5840W) platziert.
Der Aufwärtstransformator verstärkt im Wesentlichen die Ausgangsspannung des Bandes. Der einem Aufwärtstransformator innewohnende Impedanzanstieg wird von der Röhre umgewandelt und dann vom Jensen-Ausgangsabwärtstransformator weiter reduziert.
Wie die meisten Röhrenmikrofone ist das R-122V mit einem Abwärtstransformator am Ausgang ausgestattet. Dieser Transformator hilft, die Impedanz auf brauchbare Pegel zu reduzieren und gleichzeitig das Audiosignal von der Röhre am Mikrofonausgang auszugleichen.
Klicken Sie hier, um zu unserer Diskussion über Röhren-Kondensatormikrofone zu springen und ob sie Transformatoren und/oder Transistoren haben.
Haben aktive dynamische Bändchenmikrofone Transistoren?
Aktive Bändchenmikrofone haben Transistoren(FETs oder JFETs), es sei denn, sie verwenden Röhren.
Wie wir gerade besprochen haben, kommen die Transistoren und aktiven Schaltungen in aktiven Bändchenmikrofonen normalerweise nach dem Transformator.
Nachdem der Transformator das Ausgangssignal des Bandes und die Impedanz dieses Signals erhöht hat, muss die Transistorschaltung als Impedanzwandler wirken. Es ist wichtig, eine Transistorschaltung zu haben, um die Impedanz auf ein brauchbares Niveau zu reduzieren, ohne den Schallpegel oder die Signalspannung stark zu beeinflussen.
Das AEA A440 ist eines von vielen aktiven FET-Bändchenmikrofonen.
- Empfindlichkeit: 30 mV/Pa(-33,5 dBV)
- Ausgangsimpedanz: 92 Ω
Hier ist noch einmal der Royer R-122V. Es ist ein Beispiel für ein aktives Bändchenmikrofon, das anstelle einer Transistorschaltung eine Röhrenelektronik verwendet.
- Empfindlichkeit: -36dBV
- Ausgangsimpedanz: 200 Ω
Die R-122V-Vakuumröhre bietet eine Impedanzwandlung und geringfügige «Verstärkung».
Wie die Transistorschaltung in schlauchlosen aktiven Bändchenmikrofonen ist die Vakuumröhre des R-122V hinter dem Ausgangstransformator des Bändchens platziert. Die Röhre dient dazu, die Impedanz des erhöhten Signals zu reduzieren.
Im Gegensatz zu aktiven Bändchenmikrofonen auf Transistorbasis haben Röhren-Bändchenmikrofone auch Ausgangsübertrager. Diese Ausgangsübertrager reduzieren tatsächlich die Spannung und Impedanz am Mikrofonausgang auf professionelle Pegel.
Haben Elektret-Kondensatormikrofone Transformatoren?
Ich habe keine Elektret-Kondensatormikrofone mit Transformatoren gefunden.
Verstärkung, Impedanzwandlung und Symmetrierung finden innerhalb der Halbleiterplatinen von Elektretmikrofonen statt.
Haben Elektret-Kondensatormikrofone Transistoren?
Ja, Elektret-Kondensatormikrofone benötigen Transistoren(FETs oder JFETs), um die Impedanz zu reduzieren und die Signale von den Elektret-Kapseln zu verstärken.
Der Ausgang einer Kondensatorkapsel(Elektret oder nicht) hat eine extrem hohe Impedanz. Elektretmikrofone verlassen sich auf ihre Transistoren, um diese Impedanz effektiv auf einen nutzbaren Pegel umzuwandeln.
Das Rode NT1-A ist ein beliebtes Beispiel für ein professionelles Elektretmikrofon.
- Empfindlichkeit: 31,9 dBV/Pa(25,00 mV bei 94 dB SPL)
- Ausgangsimpedanz: 100 Ω
Haben «echte» Kondensatormikrofone Transformatoren?
Einige echte FET-Kondensatoren haben Ausgangstransformatoren, andere nicht. Viele ältere Modelle haben Ausgangsübertrager, während neuere Modelle mit oder ohne Übertrager ausgelegt sind.
Der Begriff «echter Kondensator» bedeutet im Wesentlichen, dass das Kondensatormikrofon weder Röhre noch Elektret ist. Mit anderen Worten, «echte Kondensatoren» haben extern vorgespannte Kapseln und benötigen Transistoren(statt Vakuumröhren), um die hochohmigen Signale von der Mikrofonkapsel in niederohmige Signale am Ausgang umzuwandeln.
Die Ausgangsübertrager von echten Kondensatormikrofonen sind Abwärtstransformatoren.
Die Transistoren(FET/JFET) in Kondensatormikrofonen leisten hervorragende Arbeit, um die Impedanz des Ausgangssignals der Kapsel zu reduzieren, während sie es im Wesentlichen verstärken. Der Ausgangsübertrager reduziert die Signalimpedanz weiter, sodass der Mikrofonausgang mit professionellem Equipment effektiv genutzt werden kann.
Das Neumann KM 84(abgekündigt) ist ein hervorragendes Beispiel für ein älteres FET-Mikrofon mit Ausgangsübertrager.
Neumann Transformator KM 84: Haufe BV107
- Empfindlichkeit: 10mV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 150 Ω
Bitte beachten Sie, dass das KM 84 durch das neuere KM 184 ersetzt wurde, das keinen Ausgangsübertrager hat.
Das NEAT King Bee ist ein hervorragendes Beispiel für ein modernes Mikrofon mit Ausgangsübertrager.
Ordentlicher King Bee Transformer: Maßgeschneidert
Transistor: 2SK170 JFET
- Empfindlichkeit: 26,0 mV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 150 Ω
Das Neumann TLM 103(TLM steht für Transformer-Less Microphone) ist ein hervorragendes Beispiel für ein modernes transformatorloses „echtes“ Mikrofon.
- Empfindlichkeit: 23mV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 50 Ω
Der TLM 103 verlässt sich vollständig auf seine aktive FET- und Operationsverstärker-basierte Ausgangsschaltung, um die Impedanz zu reduzieren und die Spannung des Ausgangssignals seines Tonabnehmers zu erhöhen.
Laut Neumann hat seine aktive Schaltung gegenüber Ausgangsübertragern mehrere Vorteile. Zu diesen Vorteilen gehören reduziertes Rauschen und harmonische Verzerrung; sauberere Verstärkung(weniger gefärbt); und höhere Stromabgabe.
Haben „echte“ Kondensatormikrofone Transistoren?
Ja, alle echten FET-Kondensatormikrofone haben Transistoren. Diese schlauchlosen Mikrofone erfordern eine aktive Schaltung auf Transistorbasis, um die hohe Impedanz ihrer Kapselausgänge in niedrigere Impedanzen umzuwandeln, die es Signalen ermöglichen, sich über eine beträchtliche Kabellänge zu bewegen.
Das NEAT King Bee ist ein gutes Beispiel für ein «echtes Kondensatormikrofon».
Transistor: 2SK170 JFET
Ordentlicher King Bee Transformer: Maßgeschneidert
- Empfindlichkeit: 26,0 mV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 150 Ω
Haben Röhren-Kondensatormikrofone Übertrager?
Ja, die meisten Röhren-Kondensatormikrofone haben Ausgangsübertrager.
Vakuumröhren machen im Wesentlichen die gleiche Arbeit wie FETs und JFETs. Sie wandeln die Impedanz um und «verstärken» das Ausgangssignal einer Kondensatorpatrone. Sie liefern tatsächlich ihr eigenes elektrisches Signal, das durch das Ausgangssignal des Kondensatorkapselausgangs gesteuert wird.
Daher bieten die Vakuumröhren in Röhrenmikrofonen eine gewisse Impedanzwandlung und geben höhere Spannungen aus, als die Kapseln erzeugen können. Sie gleichen jedoch das Audiosignal der Kapsel nicht aus und reduzieren die Impedanz normalerweise nicht ausreichend.
Aus diesen Gründen werden üblicherweise Abwärtstransformatoren in Röhren-Kondensatormikrofonausgänge eingebaut.
Abwärtstransformatoren dienen dazu, die Impedanz auf nutzbare Pegel zu reduzieren und gleichzeitig das Audiosignal am Mikrofonausgang auszugleichen.
Ein hervorragendes Beispiel für ein modernes Röhren-Kondensatormikrofon mit Ausgangsübertrager ist das Sony C-800G.
Sony C-800G Transformator: Kundenspezifisch
- Empfindlichkeit(Uni): -32,0 dB/Pa
- Empfindlichkeit(Omni): -35,0 dB/Pa
- Ausgangsimpedanz: 100 Ω
Ein modernes Beispiel für ein übertragerloses Röhren-Kondensatormikrofon ist das Neumann M 150 Tube.
- Empfindlichkeit: 20mV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 50 Ω
Die Neumann M 150-Röhre verwendet wie das oben erwähnte TLM 103 eine op-amp-basierte Ausgangsschaltung(mit Transistoren), um die Impedanz ihres Ausgangssignals auszugleichen und umzuwandeln.
Haben Röhrenkondensatormikrofone Transistoren?
Obwohl Transistoren und Vakuumröhren in aktiven Mikrofonen die gleichen Funktionen erfüllen(beide wirken als Impedanzwandler und «Verstärker» des Ausgangssignals der Kapsel), haben einige Röhrenmikrofone Transistoren.
Ursprünglich wurden Vakuumröhren in professionellen Kondensatormikrofonen benötigt. Der JFET wurde erstmals 1945 von Heinrich Welker patentiert, aber erst 1965 wurde das erste Kondensatormikrofon mit FET-Schaltkreisen anstelle von Röhrenelektronik gebaut(dieses Mikrofon war das Sony C-38 FET).
Seitdem haben die Hersteller die transistorbasierte Schaltung aktiver Mikrofone weiter verbessert.
Transistoren haben das Potenzial, einen technisch perfekteren Klang zu erzeugen, während Röhren mehr „Charakter“ nachgesagt wird.
Allerdings erfüllen FETs und Röhren die gleiche Funktion, und daher sind Mikrofone im Allgemeinen nicht mit beiden Einheiten ausgestattet.
Es gibt jedoch immer Ausnahmen von den Regeln.
Schauen wir uns noch einmal das Neumann M 150 Röhrenmikrofon an, das eine Vakuumröhre und Transistoren in seinem Design verwendet.
- Empfindlichkeit: 20mV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 50 Ω
Die Neumann M 150-Röhre verwendet eine 6111-Vakuumröhre, um den Kapselpegel anzuheben und eine Impedanzwandlung bereitzustellen.
Der unsymmetrische Ausgang des 6111 wird dann durch eine transistorbasierte Ausgangsschaltung geleitet, die das Signal ausgleicht und gleichzeitig seine Impedanz weiter optimiert.
Haben Lavalier-/Miniaturmikrofone Transformatoren?
Nein. Transformatoren sind im Allgemeinen zu groß, um in kleine Lavalier-Mikrofone zu passen.
Lavalier-Mikrofone sind normalerweise Elektret-Kondensatormikrofone, sodass ihre Schaltung dazu dient, ihre Audiosignale auszugleichen und die Impedanz umzuwandeln. Bei dynamischen Lavs(wie dem Shure SM11 CN, über das wir gleich sprechen werden) gibt der Tonabnehmer ein symmetrisches Signal aus und kann als Mikrofonausgang verwendet werden.
Haben Lavalier-/Miniaturmikrofone Transistoren?
Da die meisten Lavaliermikrofone Elektrete sind, benötigen sie Transistoren, um die Impedanz am Mikrofonausgang auf ein nutzbares Niveau zu reduzieren.
Allerdings sind nicht alle Lavalier-Mikrofone Elektrete(oder Kondensatoren), und daher benötigen nicht alle Lavalier-Mikrofone eine Transistorschaltung zur Impedanzwandlung.
Das Sennheiser MKE2 ist ein Beispiel für ein Elektret-Kondensator-Lavalier-Mikrofon, das einen Transistor benötigt.
- Empfindlichkeit: 5mV/Pa
- Ausgangsimpedanz: 1000 Ω
Das Shure SM11 CN ist ein Beispiel für ein dynamisches Lavalier-Mikrofon, das keine Transistoren in seinem Design hat.
- Empfindlichkeit: -64 dBV/Pa(0,60 mV
- Ausgangsimpedanz: 150 Ω(200 Ω tatsächlich)
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Was ist ein Elektret-Kondensatormikrofon? Ein Elektret-Kondensatormikrofon hat eine permanent aufgeladene Kapsel. Dies wird erreicht, indem Elektretmaterial zu einer der Platten der Parallelplatten-Kondensatorkapsel des Kondensators hinzugefügt wird. Elektretkondensatoren sind immer noch aktiv und benötigen Strom, um ihre Transistoren(Impedanzwandler/Verstärker) mit Strom zu versorgen.
Was ist ein Röhrenkondensatormikrofon? Ein Röhren-Kondensatormikrofon verwendet eine Vakuumröhre(statt eines Transistors), um die Impedanz des Ausgangssignals der Kondensatorkapsel zu verstärken und anzupassen. Der Ausgang einer Röhre ist im Allgemeinen immer noch hochohmig, daher werden am Ausgang häufig Abwärtstransformatoren verwendet, um die Ausgangsimpedanz des Mikrofons zu optimieren.
