Mikrofonimpedanz: Was ist das und warum ist sie wichtig?

Beim Lesen des Datenblatts für ein Mikrofon sind Sie zweifellos auf Werte für die Ausgangsimpedanz, die Nennlastimpedanz oder beides gestoßen. Das Verständnis dieser Impedanzwerte ist entscheidend, um Mikrofone wirklich zu beherrschen.

Was ist also die Mikrofonimpedanz? Mikrofonsignale sind Wechselspannungen. Die Impedanz ist der «Wechselstromwiderstand» der Audiosignalspannungen. Die Impedanz steuert den Fluss des Audiosignals. Damit sich ein Mikrofonsignal optimal ausbreitet, muss die Ausgangsimpedanz des Mikrofons mit der Eingangsimpedanz(Lastimpedanz) Ihres Mikrofonvorverstärkers „übereinstimmen“ oder „überbrücken“.

Die Überbrückung der Mikrofonimpedanz ist entscheidend für die Optimierung Ihrer Mikrofone. Wenn Sie daran interessiert sind, das Beste aus Ihren Mikrofonen und Vorverstärkern herauszuholen, ist dieser Artikel genau das Richtige für Sie!

Als Bonus werden wir auch die interne Impedanz von Mikrofonen diskutieren und auf das Design von Kondensatormikrofonen eingehen, um diesen Artikel zu einem umfassenden und detaillierten Leitfaden zur Mikrofonimpedanz zu machen.

Was ist die Mikrofonimpedanz?

Beginnen wir mit einem Überblick über die Impedanz:

• Die elektrische Impedanz ist ein Maß für den Widerstand/Widerstand gegenüber einem Wechselstrom in einem Stromkreis, wenn eine Spannung angelegt wird.
• Die Impedanz wird(wie der Widerstand) in Ohm gemessen und kann als eine Art „Wechselstromwiderstand“ in einem Wechselstromkreis betrachtet werden.

Impedanz, angewendet auf Mikrofone:

• Audiosignale sind Wechselspannungen, da sie negative und positive Spannungen haben(die positive und negative Amplitude des Signals). Audiosignale sind daher Wechselströme(mit sowohl negativen als auch positiven Strömen).

• Die Mikrofonimpedanz steuert den Wechselstromfluss in einem Audioschaltkreis, wenn eine Audiosignalspannung angelegt wird.

• Alle Mikrofone(wie jedes elektronische Gerät, das Wechselspannung erzeugt) haben eine Ausgangsimpedanz.

• Ein Mikrofon bildet mit dem Vorverstärker(oder einem anderen Audiogerät), an das es angeschlossen ist, einen Stromkreis. Diese Vorverstärker haben eine Eingangsimpedanz(bekannt als Mikrofonlastimpedanz).

• Die Mikrofonausgangsimpedanz muss einen Bruchteil der Vorverstärkereingangsimpedanz(Lastimpedanz) betragen, damit die Mikrofonsignalschaltung optimal funktioniert.

Mikrofone sind komplex. Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Transformatoren, Röhren, Transistoren und andere elektronische Komponenten spielen alle eine Rolle bei der Bestimmung des Gesamtwiderstands eines Mikrofons.

Der Einfachheit halber betrachten wir den gesamten «Widerstand» eines Geräts als Zahl.

Diese Zahl ist die Ausgangsimpedanz, gemessen an den Ausgangsanschlüssen des Mikrofons.

Ein Mikrofonsignal wird erst übertragen, wenn das Mikrofon an einen Vorverstärker(oder das nächste Audiogerät in der Reihe) angeschlossen ist. Der Mikrofonausgang muss einen belasteten Stromkreis erzeugen, damit sich das Audiosignal vom Mikrofon bewegen kann.

Daher ist es wichtig, nicht nur auf die Eigenimpedanz des Mikrofons zu achten, sondern auch auf die Impedanz des Vorverstärkers oder Inline-Geräts.

Die beiden kritischen Impedanzwerte für einen ordnungsgemäßen Mikrofonbetrieb und eine ordnungsgemäße Signalübertragung sind:

1. Ausgangsimpedanz: Die Eigenimpedanz des Mikrofons über seinen Ausgangsanschluss.
2. Lastimpedanz: Die Eingangsimpedanz des nächsten Audiogeräts(normalerweise ein Mikrofonvorverstärker), das die Schaltung mit dem Mikrofonausgang bildet.

Einige Mikrofonhersteller geben in ihren Datenblättern sowohl die Ausgangsimpedanz als auch die Nennlastimpedanz(ideale Lastimpedanz) an. Andere nicht.

Als allgemeine Regel gilt, dass die Lastimpedanz mindestens 10-mal größer sein sollte als die Ausgangsimpedanz des Mikrofons. Einige andere Quellen behaupten 5 mal mehr. Solange die Lastimpedanz um Größenordnungen höher ist als die Ausgangsimpedanz des Mikrofons, sollte das Mikrofonsignal effizient vom Mikrofon zum Vorverstärker fließen.

Nahezu alle professionellen Studio-/Live-Mikrofone sind mit niedrigen Ausgangsimpedanzen ausgelegt. Professionelle Vorverstärker sind normalerweise mit Eingangsimpedanzen ausgestattet, die hoch genug sind, um die 10x-Regel zu befolgen.

Es gibt also nicht viel zu befürchten. Die Kenntnis der Beziehung zwischen der Ausgangsimpedanz des Mikrofons und der Impedanz der Mikrofonlast ist jedoch in vielen professionellen Fällen eine nützliche Information.

Lassen Sie uns tiefer graben.

Die Ausgangsimpedanz eines Mikrofons

Auf dem Datenblatt jedes Mikrofons finden Sie einen Wert für seine Ausgangsimpedanz.

Jedes professionelle Mikrofon gilt als „niederohmig“, was ungefähr eine Ausgangsimpedanz im Bereich von 50 Ohm bis 600 Ohm bedeutet. Die meisten professionellen Mikrofone haben eine Ausgangsimpedanz zwischen 150 und 250 Ohm.

Die allgemeinen Ausgangsimpedanzbereiche für Mikrofone sind wie folgt:

• Mikrofone mit niedriger Impedanz: <600 Ω
• Mikrofone mit mittlerer Impedanz: 600 Ω – 10.000 Ω
• Hochohmige Mikrofone: > 10.000 Ω

Das Shure SM57 ist ein Beispiel für ein professionelles Mikrofon mit einer niedrigen Ausgangsimpedanz von 150 Ω.

Beachten Sie, dass Mikrofone keine «Eingangsimpedanzen» haben, da sie keinen Wechselstrom empfangen. Sie haben Ausgangsimpedanzen, weil sie Wechselspannungen(analoge Mikrofonsignale) ausgeben.

Allerdings gibt es viele Geräte in aktiven und passiven Mikrofonen, die die Impedanz des Signals im Mikrofon umwandeln. Diese Komponenten haben effektiv Eingangs- und Ausgangsimpedanzen. Beispiele sind Verstärker, Röhren, Transistoren und Transformatoren.

Nennimpedanz

Die Ausgangsimpedanz des Mikrofons ist tatsächlich frequenzspezifisch. Anstatt Diagramme bereitzustellen, geben Hersteller jedoch häufig Angaben zur Mikrofonausgangsimpedanz als Nennimpedanz an.

Die Nennimpedanz ist die ungefähre Ausgangsimpedanz des Mikrofons, gemittelt über das hörbare Frequenzspektrum(20 Hz – 20.000 Hz).

Es gibt keine Zahl, die uns wirklich die Impedanz eines Mikrofons sagen kann. Allerdings hat sich der nominelle Impedanzwert zum Standard entwickelt, und wir können normalerweise aus diesem einzelnen Wert schließen, was wir brauchen.

Mehr zur frequenzspezifischen Impedanz später in diesem Artikel!

Warum gibt es keine professionellen hochohmigen Mikrofone?

Der einzige Vorteil von hochohmigen Mikrofonen sind die geringen Herstellungskosten. Die Nachteile sind jedoch wirklich gravierend. Tatsächlich würde ich sagen, dass es in keinem professionellen Ton- oder Aufnahmesystem eine Anwendung für hochohmige Mikrofone gibt.

Ein gutes Beispiel für ein hochohmiges Mikrofon wäre ein typisches Verbraucher-Karaoke-Mikrofon.

Diese Karaoke-Mikrofone haben einen sehr hohen Ausgangssignalpegel und benötigen daher einen hochohmigen Ausgang. Diese hohe Leistung bedeutet, dass keine Verstärker- oder Verstärkungsstufen im Mikrofon vorhanden sind, wodurch die Herstellungskosten drastisch gesenkt werden. Diese Mikrofone benötigen keine Vorverstärker, um ihre Signale vom Mikrofon auf Line-Pegel zu bringen.

Der große Nachteil ist, dass hochohmige Mikrofone über lange Kabelwege nicht gut funktionieren. Je länger das Kabel, desto schlechter das Ergebnis.

Dies liegt an der inhärenten Kapazität eines Mikrofonkabels. Wenn ein Signal mit hoher Impedanz durch ein Mikrofonkabel gesendet wird, erzeugt es im Wesentlichen a. Je länger das Kabel, desto kleiner die „Filter Cutoff“ und desto gedämpfter der Klang.

Je höher die Impedanz, desto anfälliger ist das Signal für externes Rauschen und Interferenzen. Elektromagnetische und Funkstörungen verschlechtern das Signal-Rausch-Verhältnis des Signals und verschlechtern die Qualität.

Das ist keine gute Sache, weshalb niederohmige Ausgänge zum Standard für professionelles Audio geworden sind.

Warum sind alle professionellen Mikrofone niederohmig?

Es läuft alles darauf hinaus, die Audioqualität zu schützen. Was nützen teure Kapseln und Platinen, wenn der Ton des Mikrofons auf dem Weg zum Vorverstärker im Kabel abnimmt?

Niederohmige Mikrofone ermöglichen lange Kabelwege(was immer praktikabel ist) ohne merkliche Verschlechterung des Audiosignals.

Diese Audioverschlechterung würde theoretisch in Form einer Dämpfung hoher Frequenzen auftreten.

Wie ihre hochohmigen Gegenstücke haben niederohmige Mikrofone tatsächlich eine Hochfrequenzdämpfung, die von der Kabellänge abhängt. Die Dämpfungsgrenze tritt jedoch bei Frequenzen weit jenseits des hörbaren Spektrums auf. Mit anderen Worten, wir werden den Unterschied nicht hören.

Die Lastimpedanz eines Mikrofons

Wir haben die Ausgangsimpedanz von Mikrofonen behandelt und warum niedrigere Ausgangsimpedanzen besser sind. Um jedoch die Mikrofonimpedanz vollständig zu verstehen, müssen wir die andere Art von Impedanz verstehen, die mit Mikrofonsignalen verbunden ist: die Lastimpedanz.

Die Lastimpedanz eines Mikrofons ist die Eingangsimpedanz des Audiogeräts, das dem Mikrofon in der Signalkette folgt. Typischerweise ist das Gerät ein Mikrofonvorverstärker, könnte aber auch ein Filter, Pad oder ein anderes Audiogerät sein.

Wir möchten, dass die Lastimpedanz größer ist als die Ausgangsimpedanz des Mikrofons. Wie oben erwähnt, wollen wir es im Allgemeinen mindestens 10x höher für beste Ergebnisse(maximale Spannungsübertragung).

Diese maximale Spannungsübertragung wird als «Überbrückung» bezeichnet, obwohl sie manchmal mit dem Begriff «Impedanzanpassung» verwechselt wird.

Das Neumann KM 184 hat eine niedrige nominale Ausgangsimpedanz von nur 50 Ω. Seine Nennlastimpedanz beträgt 1 kΩ.

Die empfohlene Lastimpedanz beträgt das 20-fache(mindestens das 10-fache) der Ausgangsimpedanz des Mikrofons.

Echte Impedanzanpassung beinhaltet die gleiche Impedanz am Mikrofonausgang und am Vorverstärkereingang. Die Impedanzanpassung verschlechtert tatsächlich das Audiosignal. Wir machen uns Sorgen um Impedanzüberbrückung.

Lastimpedanz und Ausgangsimpedanz

Warum sollte die Lastimpedanz die Ausgangsimpedanz des Mikrofons überschreiten?

Zum besseren Verständnis ändern wir unseren Bezugspunkt vom Mikrofon zum Mikrofonvorverstärker. Aus dieser Perspektive wird das Mikrofon zur «Quelle» und der Vorverstärker zur «Last»:

• Der Mikrofonausgang ist jetzt «Quellenausgang».
• Die Ausgangsimpedanz des Mikrofons ist jetzt „Ausgangsimpedanz der Quelle“.

Ohne in Metaphern von Wasserleitungen und Fahrspuren zu geraten, zeige ich Ihnen die Formel für die Spannungsübertragung zwischen einer Quellenimpedanz und einer Eingangsimpedanz:

Wo

• V _L = Spannung am Eingang des Vorverstärkers.
• V _S = Spannung am Mikrofonausgang.
• Z _L = Eingangsimpedanz des Vorverstärkers(Lastimpedanz des Mikrofons).
• Z _S = Ausgangsimpedanz des Mikrofons.

Dies kann als einfacher Spannungsteiler visualisiert werden:

Wenn alles andere konstant ist, führt eine Erhöhung der Lastimpedanz «Z _L » zu einer engeren Übereinstimmung zwischen der Mikrofonausgangsspannung und der Vorverstärkereingangsspannung.

Auch diese maximale Spannungsübertragung wird «Impedanzüberbrückung» oder alternativ «Spannungsanpassung» genannt.

Uns interessiert die Brücke und nicht die wahre Impedanzanpassung. Wenn wir die Impedanzen anpassen würden, würde die Spannungsdifferenz wiederum zu einem erheblichen Signalverlust im Vorverstärker führen.

Lastimpedanz auf dem Datenblatt

Manchmal listet das Datenblatt eines Mikrofons einen bestimmten Wert für seine „empfohlene Lastimpedanz“ oder „nominale Lastimpedanz“ auf.

Der Mikrofoneingang am Vorverstärker muss der empfohlenen Lastimpedanz entsprechen oder diese überschreiten, damit das Mikrofon optimal funktioniert. Tatsächlich hängen alle anderen Mikrofonspezifikationen davon ab, ob die Nennlastimpedanz erreicht oder überschritten wird.

Beachten Sie, dass dies bei professionellen Audiogeräten selten ein Problem ist, aber es ist wissenswert.

Ein- und Ausgänge mit hoher und niedriger Impedanz

Wie bereits erwähnt, wollen wir eine niedrige Ausgangsimpedanz des Mikrofons und eine relativ hohe Lastimpedanz(Vorverstärkereingang).

Moderne Vorverstärker sind auf eine hohe Eingangsimpedanz «standardisiert», sodass Sie sich bei der Impedanzbrücke zwischen Mikrofon und Vorverstärker normalerweise keine Sorgen machen müssen.

Einige Mischpulte und Vorverstärker bieten jedoch Mikrofon- und Line-Eingänge. Es ist wichtig, den Unterschied zwischen den beiden zu kennen, einschließlich ihrer Eingangsimpedanzen, um das Mikrofon und den Mixerkanal richtig zu verbinden.

Mikrofoneingänge sind fast immer XLR-Buchsen, während Line-Eingänge normalerweise 1/4″ TRS-Buchsen sind. Einfach ein Mikrofon per XLR an einen Mic-Eingang anzuschließen sollte keine Probleme bereiten!

Hier werden wir ein wenig auf den Mikrofonpegel im Vergleich zum Line-Pegel eingehen.

Mikrofonpegel

• Mikrofonpegelquellen liegen im Bereich von -60 dBV bis -40 dBV(0,001 V bis 0,010 V) mit Ausgangsimpedanzen typischerweise zwischen 150 Ω und 200 Ω.
• Eingänge mit Mikrofonpegel(häufig XLR) an Vorverstärkern und Mischpulten haben typischerweise eine Eingangsimpedanz von mindestens 1500 Ω und erwarten eine für ein Signal mit Mikrofonpegel typische Spannung.

Leitungsebene

• Quellen mit Line-Pegel liegen typischerweise bei etwa 0 dBV(1 V), was dem 100- bis 1000-fachen der Spannung eines Mikrofonpegels entspricht.
• Ausgangsimpedanzen auf Line-Pegel liegen typischerweise zwischen 100 Ω und 600 Ω.
• Line-Pegel-Eingänge(häufig TRS) haben jedoch eine Impedanz von über 10.000 Ω und erwarten eine für ein Line-Pegel-Signal typische Spannung.

Instrumentenebene

• Quellen mit Instrumentenpegel liegen irgendwo zwischen Mikrofon- und Line-Pegel und benötigen oft einen Vorverstärker, um sie auf den richtigen Line-Pegel anzuheben.
• Die Ausgangsimpedanzen auf Instrumentenebene können sehr hoch werden. Eine E-Gitarre kann beispielsweise eine Ausgangsimpedanz von 7.000 Ω bis 15.000 Ω oder sogar mehr haben.
• Aus diesem Grund können Line-Eingänge an Vorverstärkern und Mischpulten mit einem „Hi-Z“- oder „Line/Instrument“-Schalter ausgestattet sein.

Solange wir unsere Mikrofone an die Mikrofoneingänge anschließen, sollten wir uns nie Gedanken über den Mikrofoneingang oder die Lastimpedanz machen müssen!

Verbinden eines High-Z-Ausgangs mit einem «Low-Z»-Eingang

Ein hochohmiger Ausgang überlastet oft einen Vorverstärker, wenn er in einen niederohmigen Mikrofoneingang eingespeist wird. Dies führt zu Verzerrungen und kann sogar die Schaltung des Vorverstärkers beschädigen!

Wenn Sie beispielsweise ein Keyboard(High-Z) über ein XLR-Kabel an den Mikrofoneingang eines Mischpultkanals(Low-Z) anschließen müssen, wird empfohlen, eine DI-Box(Direct Injection Box) zur Konvertierung in Reihe zu schalten das hochohmige Signal zu einem niederohmigen Signal vor dem Mikrofoneingang.

Nach dem, was wir besprochen haben, ist es am besten, die DI-Box inline so nah wie möglich an der Quelle mit hoher Impedanz anzuschließen. Das längste Kabel sollte das gewandelte niederohmige Signal zum Vorverstärker führen. Dies trägt dazu bei, mehr von den hohen Frequenzen des Audiosignals zu erhalten.

Verbinden Sie einen Low-Z-Ausgang mit einem „High-Z“-Eingang

Hier wird es etwas verwirrend.

Nehmen wir an, unser Mikrofon ist Low-Z, was ideal ist. Ebenso ist der Mixereingang Hi-Z, was ebenfalls ideal ist. Was ist also das Problem?

Das Problem ist, dass die Hi-Z Line- oder Instrumenteneingänge ein Line- oder Instrumentensignal erwarten. Line- und Instrumentensignale haben viel höhere Spannungen als Mikrofonpegelsignale.

Der Anschluss eines Low-Z-Mikrofons an ein High-Z-Instrument oder einen Line-Eingang führt zu einem Signal mit niedrigem Pegel. Das Audiosignal liegt nahe am Grundrauschen, und daher erhöht jede Erhöhung des Vorverstärkers auch das Rauschen.

Dieses schlechte Signal-Rausch-Verhältnis ist, gelinde gesagt, unerwünscht!

Auch hier werden Sie wahrscheinlich nicht auf dieses Problem stoßen, wenn Sie sich an einfache XLR-Kabelverbindungen zwischen Mikrofon und Mikrofoneingang halten.

Die allgemeinen Impedanz- und Spannungsbereiche verschiedener Signaleingänge und -ausgänge sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Eingangs-/Ausgangstyp	Typischer Impedanzbereich	Typischer Spannungsbereich(nominal)
Ausgang für Mikrofonpegel	50Ω bis 600Ω	-60 dBV(1 mV RMS) bis -40 dBV(10 mV RMS)
Eingang für Mikrofonpegel	1,5 bis 15 kΩ	-60 dBV(1 mV RMS) bis -40 dBV(10 mV RMS)
Instrumentenpegelausgang(Hi-Z)	10kΩ bis 100kΩ	-20 dBu(77,5 mV RMS)
Eingang für Instrumentenpegel(Hi-Z)	47 kΩ bis über 10 MΩ	-20 dBu(77,5 mV RMS)
Line-Pegel-Ausgang(professionell)	75 bis 600 Ω	+4 dBu(1,228 V effektiv)
Line-Pegel-Eingang(professionell)	10kΩ bis 50kΩ	+4 dBu(1,228 V effektiv)
Line-Pegel-Ausgang(Consumer)	75 bis 600 Ω	-10 dBV(316 mV RMS)
Line-Pegel-Eingang(Consumer)	10kΩ bis 50kΩ	-10 dBV(316 mV RMS)
Lautsprecherpegelausgang	<100 mΩ	20 dBV bis 40 dBV(10 V RMS bis 100 V RMS)
Eingang für Lautsprecherpegel	4 Ω bis 16 Ω(4,8 oder 16 Ω)	20 dBV bis 40 dBV(10 V RMS bis 100 V RMS)
Hilfsausgang	75Ω bis 150Ω	-10 dBV(0,300 V effektiv)
AUX Eingang	> 10kΩ	-10 dBV(0,300 V effektiv)
Ausgang für Kopfhörerbuchse	0,1 Ω bis <24 Ω	N / A
Kopfhörerverstärkerausgang	0,5 Ω bis >120 Ω	N / A
Kopfhöreranschluss	8Ω bis 600Ω	N / A

Impedanzbrücke zwischen Bändchenmikrofonen und Vorverstärkern

Für eine optimale Leistung von Mikrofonen müssen ihre Lastimpedanzen zehnmal höher sein als ihre Ausgangsimpedanzen. Passive Bändchenmikrofone reagieren am empfindlichsten auf diese Anforderung. Lassen Sie uns also über sie als ein gutes Beispiel für Impedanzüberbrückung sprechen.

Was passiert, wenn die Lastimpedanz zu niedrig ist?

Wenn die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers zu niedrig ist, leidet das angeschlossene passive Bändchenmikrofon in mehrfacher Hinsicht:

• Das Band selbst kann feucht werden, was zu Bewegungseinschränkungen und gedämpftem Klang führt.
• Es wird eine höhere Verstärkung des Vorverstärkers benötigt, was das Signal-Rausch-Verhältnis verschlechtern kann.
• Die Bassklarheit des Mikrofonsignals wird beeinträchtigt.
• Verzerrungen und Artefakte können in das Signal eingeführt werden.
• Transienten sind langweilig.
• Die High-End-Reaktion ist beeinträchtigt.

Nichts davon ist unbedingt das, was wir von einem teuren Bändchenmikrofon erwarten, daher ist es entscheidend, dass wir eine ausreichend hohe Vorverstärker-Eingangsimpedanz haben.

Frequenzspezifische Ausgangsimpedanz

Ja, die Ausgangsimpedanz des Mikrofons ist frequenzabhängig.

Bändchenmikrofone haben oft eine bestimmte Frequenzspitze in der Ausgangsimpedanz, die ihren Nennimpedanzwert stark übersteigt.

Bei der Resonanzfrequenz von Bändchenmikrofonen kann die Ausgangsimpedanz um ein Vielfaches der Nennausgangsimpedanz ansteigen.

Beispielsweise hat der AEA R84 eine nominale Ausgangsimpedanz von 270 Ω und eine nominale Lastimpedanz von 1,2 kΩ.

Die nominelle Lastimpedanz ist nur 5-mal größer als die nominelle Ausgangsimpedanz.

Bei der Resonanzfrequenz des R84(16,5 Hz) erreicht die tatsächliche Ausgangsimpedanz jedoch 900 Ω und fällt ab, wenn wir uns in das hörbare Spektrum bewegen. Um das untere Ende eines AEA R84 vollständig freizugeben, wäre ein Vorverstärker mit einer Eingangsimpedanz von bis zu 9 kΩ erforderlich.

AEA empfiehlt seinen Vorverstärker TRP2 zur Kombination mit seinem passiven Bändchenmikrofon R84.

Das TRP2 verfügt über reichlich saubere Verstärkung(63 dB), um Signale mit niedrigem Pegel vom passiven Bändchenmikrofon R84 zu verstärken. Dieser Mikrofonvorverstärker ist auch dafür ausgelegt, Mikrofonpegelsignale zu akzeptieren und zu verstärken.

Was uns in diesem Artikel am meisten interessiert, ist die Eingangsimpedanz des TRP2:

• 63 kΩ bei ausgeschalteter Phantomspeisung. Das ist mehr als genug, um das volle untere Ende der passiven Bändchenmikrofone von AEA zu erreichen.
• 10 kΩ bei eingeschalteter Phantomspeisung. Dies ist wiederum mehr als genug, um das volle untere Ende zu erreichen. Diese Eingangsimpedanz ist niedriger, da aktive Bändchenmikrofonsignale weniger Verstärkung des Vorverstärkers benötigen.

Die Mikrofon-Ausgangsimpedanz steigt fast immer bei niedrigeren Frequenzen.

Die Wahl des richtigen Vorverstärkers

Die große Impedanzschwankung im Frequenzgang eines Bändchenmikrofons kann einige Probleme verursachen.

Ein Vorverstärker mit sehr hoher Impedanz ist erforderlich, um das wahre Potenzial eines Bändchenmikrofons auszuschöpfen. Wie oben diskutiert, treten mehrere Probleme auf, wenn der Vorverstärker keine ausreichend hohe Eingangsimpedanz hat. Am bemerkenswertesten unter diesen Problemen ist der Bassverlust, bei dem die tatsächliche Ausgangsimpedanz des Mikrofons sehr hoch ist.

Die Veränderung des „echten“ Klangs des Bändchenmikrofons kann jedoch kreativ genutzt werden.

Viele Studioprofis verwenden mehrere Vorverstärker, um mit einem einzigen Bändchenmikrofon unterschiedliche Sounds zu erzielen!

Vorverstärker mit variabler Impedanz, wie der Inline-Vorverstärker Cloudlifter CL-Z, sind eine unterhaltsame und einfache Möglichkeit, den Klang von Bändchenmikrofonen und allen anderen Mikrofonen zu verändern.

Innenwiderstand der Kondensatorkapseln

Neben der Ausgangsimpedanz und der Lastimpedanz gibt es noch andere Mikrofonimpedanzen, die wir kennen müssen.

Die interne Impedanz von Kondensatormikrofonkapseln ist ein wichtiger Faktor bei ihrem Design und sollte Teil unserer umfassenderen Diskussion der Mikrofonimpedanz sein.

Das Design der Kondensatorkapsel basiert auf einem Parallelplattenkondensator. Die bewegliche Membran wirkt als Frontplatte und die Rückplatte ist feststehend.

Dieser Kondensator funktioniert, indem er eine feste elektrische Ladung aufrechterhält, die durch externe Mittel(Phantomspeisung oder externe Stromversorgung) oder durch Elektretmaterial, wie es bei Elektretmikrofonen der Fall ist, zugeführt wird.

Bei einer festen Last verursacht jede Kapazitätsänderung eine umgekehrt proportionale Spannungsänderung. Die Kapazität hängt vom Abstand zwischen den beiden Platten ab. Wenn sich die Membran hin und her bewegt und der Abstand zwischen den Platten variiert, wird daher eine Wechselspannung(auch als Mikrofonsignal bekannt) erzeugt.

Das ist eine sehr grundlegende Erklärung der elektrostatischen Kondensatorkapsel / des Wandlers. Der wichtigste Punkt, den es zu verstehen gilt, ist, dass der Pod eine konstante elektrische Ladung aufrechterhalten muss, um richtig zu funktionieren.

Damit die Kapsel diese Ladung halten kann, ohne auszulaufen, muss sie eine unglaublich hohe Impedanz haben. Diese hohe Impedanz verhindert, dass sich elektrische Ladung außerhalb der Kapsel verteilt.

Diese hohe Impedanz gilt aber auch für die elektrischen Kabel, die das Mikrofonsignal aus der Kapsel führen. Daher muss ein Impedanzwandler in das Kondensatormikrofondesign integriert werden, um das Signal des Kapselwandlers effektiv zu nutzen.

Dies bringt uns zum nächsten Abschnitt dieses Leitfadens zur Mikrofonimpedanz.

Impedanzwandler für Mikrofone

Um das extrem hochohmige Signal aus seiner Kapsel wirklich nutzen zu können, muss ein Kondensatormikrofon in seinem Design unmittelbar nach seiner Kapsel einen Impedanzwandler haben.

Mikrofon-Impedanzwandler(ICs) können Vakuumröhren-basiert(wie es bei Röhren-Kondensatormikrofonen der Fall ist) oder Transistor-basiert sein(wie es bei Festkörper-Kondensatormikrofonen der Fall ist). /FET).

Vakuumröhren-ICs und Transistor-ICs funktionieren im Wesentlichen auf die gleiche Weise. Beide erfordern das Anlegen einer externen Spannung, damit ein elektrischer Strom durch sie fließt. Dieser Strom wird schließlich das umgewandelte Signal sein.

Während der IC läuft, wird das hochohmige Signal der Kapsel an ein Signal mit höherem Pegel und niedrigerer Impedanz angelegt und moduliert es effektiv. Wenn wir uns einen Impedanzwandler mit einem Eingang und einem Ausgang vorstellen, fungiert der IC sowohl als Verstärker als auch als Impedanzwandler.

Die Untersuchung von Mikrofonimpedanzwandlern geht viel tiefer als diese Erklärung, aber das ist für einen anderen Artikel. Das Ziel hier war, Sie darüber zu informieren, dass in Kondensatormikrofonen aufgrund der hohen Impedanz der Kondensatorkapsel Röhren und Transistoren erforderlich sind.

Verwandte Fragen

Wie wirkt sich die Verstärkung des Vorverstärkers auf ein Mikrofonsignal aus? Die Verstärkung des Vorverstärkers hebt leise Mikrofonpegelsignale(-60 dBV bis -40 dBV) auf die Leistung von Line-Pegelsignalen(oder dBV) an. Daher muss die Verstärkung des Vorverstärkers in der Lage sein, die Mikrofonsignale um bis zu 60 dB anzuheben. Das Erhöhen der Verstärkung des Vorverstärkers kann Rauschen oder leichtes Clipping hinzufügen oder den Frequenzgang des Audiosignals verändern.

Sind alle professionellen Geräte niederohmig? Alle professionellen Mikrofone gelten als niederohmig, aber nicht alle professionellen Geräte sind niederohmig. E-Gitarren, Keyboards und Effektpedale gelten alle als „hochohmig“ und geben sogar unsymmetrisches Audio aus.