Was ist ein Mikrofon mit Hypernierencharakteristik? (Beispiele Richtcharakteristik + Mikrofon)

Die Hyperniere ist ein oft missverstandener Verwandter der bekannten Mikrofon-Nierencharakteristik und wird oft mit der Supernierencharakteristik verwechselt. Das Verständnis der Hypernierencharakteristik und ihrer idealen Anwendungen wird Ihre Effizienz sowohl auf der Bühne als auch im Studio verbessern.

Was ist ein Mikrofon mit Hypernierencharakteristik?

Ein Hypernierenmikrofon hat eine stark gerichtete Hypernieren-Aufnahme/Richtcharakteristik. Es ist am empfindlichsten für Geräusche auf der Achse(wo das Mikrofon „zeigt“) mit Nullpunkten bei 110° und 250° und einer empfindlichen hinteren Keule. Mikrofone mit Hypernierencharakteristik sind aufgrund ihrer hohen Richtwirkung in Filmen beliebt.

In diesem ausführlichen Artikel werden wir die Richtcharakteristik von Hypernierenmikrofonen ausführlich besprechen, um alle Fragen zu beantworten, die Sie möglicherweise zu Hypernierenmikrofonen haben.

Richtcharakteristik Hyperniere

Ein Bild sagt mehr als tausend Worte. Beginnen wir mit einem Diagramm der Richtcharakteristik des Nierenmikrofons:

Die Hypernierencharakteristik(wie die eng verwandte Superniere) ist eine stärker gerichtete Version der Standardnierencharakteristik.

Hypernieren erhalten diese erhöhte Direktionalität und seitliche Unterdrückung auf Kosten einer ziemlich großen Empfindlichkeit der hinteren Keule, wie in der obigen Grafik zu sehen ist.

Ich stelle mir die Hypernierencharakteristik gerne als eine Kreuzung zwischen der Standard-Nierencharakteristik und der bidirektionalen Richtcharakteristik vor. Wenn wir es als Überlagerung betrachten, haben wir im Wesentlichen ein bidirektionales Muster mit einer kleineren hinteren Keule und Nullpunkten, die aufgrund der Überlappung eines Nierenempfindlichkeitsmusters zurückgeschoben werden.

Obwohl nicht perfekt, hilft uns die obige «Gleichung», die Hypernierencharakteristik zu visualisieren.

Die Niere hat eine vollständig positive Pickup-Polarität, während die bidirektionale nach vorne positiv und nach hinten negativ ist.

Überlagerung der beiden Rillen des hinteren Nullpunkts der Niere, Ersetzung durch eine Empfindlichkeitskeule. Es verschiebt auch die seitlichen Nullpunkte des bidirektionalen Musters nach hinten(um 110° und 250°). Das Ergebnis wäre so etwas wie die Hypernierencharakteristik!

Der Hypernieren-Akzeptanzwinkel beträgt etwa 150°, wenn wir einen 6-dB-Rolloff relativ zum Frequenzgang auf der Achse messen. Es sind etwa 90°, wenn wir eine Differenz von 3 dB messen. Im Vergleich zu einem Mikrofon mit Nierencharakteristik ist die Hyperniere sehr direktional.

Allgemeines und Eigenschaften des Hypernierenmikrofons

Eine übliche Basiskapsel-Richtcharakteristik von Keulen-/Schrotflintenmikrofonen

Im Zentrum der allermeisten Richtrohrmikrofone steht eine Kapsel mit Hypernieren- oder Supernierencharakteristik.

Die hohe Richtwirkung der Hypernieren-Richtcharakteristik macht es zu einem hervorragenden Ausgangspunkt für die extreme Richtwirkung eines Richtrohrmikrofons.

Damit das Richtrohrmikrofon seine stark gerichtete Keulencharakteristik erreicht, wird ein Interferenzrohr vor die bereits gerichtete Hypernieren- oder Supernierenkapsel geklemmt, um die Richtcharakteristik einzuengen.

Beliebte Wahl für Nahmikrofonierung in Live-, Theater- und lauten Umgebungen

Das stark gerichtete Mikrofon mit Hypernierencharakteristik „fokussiert“ tatsächlich auf die Schallquelle, auf die es zeigt. Aus diesem Grund funktioniert es gut und ist eine beliebte Wahl für Nahmikrofonierung und Nahmikrofon-Isolationszwecke in lauten Umgebungen.

Achten Sie bei der Verwendung von Hypernierenmikrofonen besonders auf die Empfindlichkeit der hinteren Keule, die sehr gut unerwünschte Geräusche von hinten aufnehmen könnte.

Durch die Verwendung des Mikrofons aus nächster Nähe haben Sie den Vorteil eines geringen Abstands zwischen dem Mikrofon und der gewünschten Schallquelle, sodass das Mikrofon hauptsächlich die gewünschte Quelle aufnehmen sollte. Die hintere Keule könnte jedoch zu viel von dem aufnehmen, was Sie im Mikrofonsignal nicht wollen.

Nullpunkte bei 110° und 250°

Die ideale Richtcharakteristik eines Hypernierenmikrofons hat Nullpunkte bei 110° und 250°. Diese Nullpunkte stellen die Richtung dar, in der das Mikrofon im Idealfall den Schall vollständig unterdrückt.

In Wirklichkeit sind die Nullpunkte tatsächlich Punkte maximaler Dimmung und außeraxialer Färbung. Töne, die aus diesen Winkeln kommen, werden nicht so klar oder laut aufgenommen wie Töne auf der Achse.

hinterer Kegel der Stille

Die oben erwähnten Nullpunkte in der Richtcharakteristik Hyperniere sind einfache 2D-Winkel.

Mikrofone arbeiten tatsächlich im 3D-Raum, sodass die Hypernieren-Nullpunkte tatsächlich einen dreidimensionalen „Kegel der Stille“ oder einen Kegel maximaler Unterdrückung auf der Rückseite jedes Hypernieren-Mikrofons darstellen.

Die Empfindlichkeit der hinteren Keule beträgt -6 dB bei 180°

Der relativ schmale Akzeptanzwinkel auf der Achse(Richtcharakteristik) oder Hypernierencharakteristik geht auf Kosten einer ziemlich großen Empfindlichkeit der hinteren Keule.

Der hintere Lappen der Hyperniere beginnt direkt hinter den beiden Nullpunkten(110° und 250°). Von diesen beiden Punkten aus nimmt die Keulenempfindlichkeit zu, bis sie etwa -6 dB(relativ zu 0° auf der Achse) am hinteren Ende der Richtcharakteristik des Mikrofons(180°) erreicht.

Die hintere Keule des Hypernierenmikrofons ist eine potenzielle Gefahr in Live-Beschallungssituationen, in denen sie Lautsprechergeräusche aufnehmen und Rückkopplungen verursachen kann. Es kann auch keine ausreichende Isolierung von Schallquellen an bestimmten Mikrofonpositionen bieten.

ca. 12 dB weniger empfindlich an den Seiten(90° und 270°)

Die Seitendämpfung ist ein guter Indikator für die Richtwirkung eines unidirektionalen Mikrofons. Ideale Hypernierencharakteristiken weisen eine beeindruckende Dämpfung von -12 dB an den Seiten auf.

Dies ist Teil der Richtcharakteristik der Hyperniere. Tatsächlich ist das typische Mikrofon mit Hypernierencharakteristik zu den Seiten weniger empfindlich als direkt nach hinten(siehe Empfindlichkeit hintere Keule oben).

zeigt Proximity-Effekt

Mikrofone mit Hypernierencharakteristik weisen naturgemäß einen Nahbesprechungseffekt auf, eine physikalische Tatsache, die die Basswiedergabe des Mikrofons erhöht, wenn sich das Mikrofon einer Schallquelle nähert.

Der Grund dafür ist das Druckgradientenprinzip: Die Hypernierencharakteristik kann nur erreicht werden, indem beide Seiten der Mikrofonmembran für den Schalldruck geöffnet werden.

Mit dem Druckgradientenprinzip kommt der Proximity-Effekt.

Empfindlich für Vokalstopps

Ein weiteres inhärentes Problem der Druckgradientenkapsel ist die Empfindlichkeit gegenüber Stimmstopps und Windgeräuschen.

Vokalstopps sind die vorübergehenden Konsonantentöne, die während des Sprechens aus unserem Mund kommen. Im Englischen kommen sie in P, B, T, D, G und K vor.

Wenn plosive Stimmenergie um eine Hypernierenkapsel strömt, übt sie einen enormen Druck auf eine Seite der Mikrofonmembran aus, während sie auf der anderen Seite eine Art Vakuum erzeugt. Das alles passiert sehr schnell, aber es reicht aus, um das Mikrofon vorübergehend zu überlasten und den berüchtigten „Vocal Pop“ im Mikrofonsignal zu verursachen.

hervorragende Schalldämmung

Mikrofone mit Hypernierencharakteristik sind sehr direktional. Bei richtiger Platzierung können sie eine hervorragende Isolierung von einer bestimmten Schallquelle bieten. Dies gilt insbesondere dann, wenn seitlich oder an den Nullpunkten des Mikrofons andere Schallquellen erzeugt werden.

Ideal zum Mikrofonieren einer einzelnen Quelle

Die relative Fähigkeit, eine Schallquelle zu isolieren, macht die Hypernierencharakteristik ideal für die Mikrofonierung einzelner Schallquellen.

Dies gilt in schlechten Aufnahmeumgebungen, ruhigen Studioumgebungen und überall dazwischen.

Achten Sie auch hier besonders auf die relativ große hintere Empfindlichkeitskeule, wenn Sie ein Mikrofon mit Hypernierencharakteristik aufstellen.

Hohe Verstärkung vor Rückkopplung

Solange sich ein Lautsprecher, Monitor oder eine andere potenzielle Rückkopplungsquelle nicht direkt vor oder hinter einem Hyperkadrioid-Mikrofon befindet, wird dieses Mikrofon wahrscheinlich eine hohe Verstärkung vor Rückkopplung erzeugen.

Die Direktionalität und Seitendämpfung eines Hypernieren-Mikrofons machen es zu einer soliden Wahl in Situationen, in denen eine gute Verstärkung vor Rückkopplung erforderlich ist.

Seien Sie wie immer vorsichtig mit dem hinteren Lappen der Hyperniere.

Wird bei höheren Frequenzen gerichteter

Wie bei allen Mikrofonen werden echte Hypernierenmikrofone bei höheren Frequenzen stärker gerichtet.

Wie wir sehen werden, nehmen einige Mikrofone am oberen Ende ihres Frequenzgangs sogar die Form eines Keulenmusters an.

Wird bei niedrigeren Frequenzen weniger gerichtet

Die Kehrseite des obigen Punktes ist, dass Mikrofone mit Hypernierencharakteristik bei niedrigeren Frequenzen im Allgemeinen weniger Richtwirkung haben und vielleicht sogar eine Richtcharakteristik mit stärkerer Nieren- oder Subnierencharakteristik an den unteren Enden ihres Frequenzgangs aufweisen.

Arbeitet nach dem Druckgradientenprinzip

Alle Richtmikrofone arbeiten nach dem Druckgradientenprinzip. Die Richtcharakteristik Hyperniere ist da keine Ausnahme.

Es ist der Druckunterschied zwischen Vorder- und Rückseite der Membran, der ein Mikrofonsignal erzeugt. Die Richtcharakteristik des Hypernierenmikrofons beruht darauf, dass beide Seiten seiner Membran für den Schalldruck offen sind und die Rückseite von einem speziell entwickelten akustischen Labyrinth umgeben ist.

Kann nur mit einem akustischen Labyrinth erreicht werden, das die Rückseite der Membran bedeckt

Um die hochspezifische Hypernierencharakteristik zu erreichen, müssen die Schallwellen eine bestimmte Zeitverzögerung haben, bevor sie die Rückseite der Membran erreichen. Dies kann nur mit einem speziell konstruierten Akustiklabyrinth auf der Rückseite der Hypernieren-Kapsel/Kartusche erreicht werden.

Ein 3:1-Verhältnis eines omnidirektionalen und bidirektionalen Musters

Die Nierencharakteristik wird oft als 1:1 Überlappung der omnidirektionalen und bidirektionalen Richtcharakteristik beschrieben.

Die Hyperniere kann man sich ebenfalls als eine 3:1 omnidirektionale bis bidirektionale Überlagerung vorstellen.

Wie wird die Richtcharakteristik Hyperniere erreicht?

Die Richtcharakteristik Hyperniere wird auf ähnliche Weise erreicht wie die anderen unidirektionalen Richtcharakteristiken der Nierenart(Niere und Superniere). Dies geschieht mit einem sorgfältig konstruierten hinteren akustischen Labyrinth, das das Timing von Schallwellen kompensiert, die auf die Rückseite der Mikrofonmembran treffen.

Lassen Sie uns das aufschlüsseln.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Membran eines Mikrofons, wenn sie an Vorder- und Rückseite den gleichen Schalldruck erfährt, sich nicht bewegt und daher kein Mikrofonsignal ausgibt. Hierher kommen die «Nullpunkte» in Richtcharakteristiken.

Typische akustische Labyrinthe mit Hypernierenkapsel platzieren Nullpunkte bei 110° und 250°.

Schallwellen, die sich der Hypernierenkapsel von 110° und 250° nähern, treffen auf das akustische Labyrinth und brauchen Zeit T, um sowohl die Rückseite der Membran(durch das Labyrinth) als auch die Vorderseite der Membran(um die Außenseite der Membran herum) zu erreichen). Diese Schallwellen löschen sich selbst aus und erzeugen die Nullpunkte in der Hypokardioid-Richtcharakteristik.

Neben den Nullpunkten weist die Hypernierencharakteristik eine hintere Empfindlichkeitskeule auf. Schallwellen, die direkt von der Rückseite des Mikrofons(180°) kommen, treffen zuerst auf die Rückseite der Membran, bevor sie die Vorderseite erreichen. Dies führt zu einer Membranbewegung und einer hinteren Empfindlichkeit.

Allerdings wird die Backlobe der Hyperniere bei 180° im Vergleich zum On-Axis-Pickup bei 0° aufgrund von Zeitunterschieden um ca. 6 dB gedämpft.

Die Hypernieren-Richtcharakteristikoption in Multi-Pattern-Mikrofonen

Die meisten Multi-Pattern-Mikrofone verwenden eine Doppelmembrankapsel mit Rücken-an-Rücken-Membranen mit Nierencharakteristik.

Beachten Sie, dass die überwiegende Mehrheit der Multi-Pattern-Mikrofone nur omnidirektionale, bidirektionale und nierenförmige Optionen bieten. Die CK 12(ursprünglich von AKG erfunden) ist die beliebteste Multi-Pattern-Kapsel, die eine Hypernieren-Option bietet.

Bei den wenigen Multi-Pattern-Mikrofonen, die eine Hypernieren-Option bieten, wird die Richtcharakteristik durch Mischen der beiden Mikrofonsignale erreicht. Das vordere Membransignal wird mit positiver Polarität und höherer Amplitude gemischt. Das hintere Membransignal wird mit negativer Polarität und geringerer Amplitude gemischt.

Wann sollten Sie ein Mikrofon mit Hypernierencharakteristik verwenden?

Die hohe Richtwirkung von Mikrofonen mit Hypernierencharakteristik macht sie in bestimmten Situationen ideal, in anderen jedoch unbefriedigend. Lassen Sie uns darüber sprechen, wann es am besten ist, ein Hypernierenmikrofon zu verwenden, und wann es nicht die beste Idee ist:

Die besten Anwendungen für Mikrofone mit Hypernierencharakteristik

Auf Film als Galgenmikrofon oder Kameramikrofon(mobiles Mikrofon).
Im Gegensatz zu zweifachen Monitorsystemen für Live-Beschallung(wobei sichergestellt wird, dass sich die Monitore an den Hypernieren-Nullpunkten befinden).
Um bestimmte Geräusche in einer Umgebung einzufangen.
Zum Schließen des Mikrofons/Isolieren einzelner Schallquellen in lauten Umgebungen.
Mikrofon einzelner in der Nähe befindlicher Schallquellen(z. B. das Trommeln eines Schlagzeugers).

Und nun zu den weniger idealen Situationen:

Wann sollten Sie kein Mikrofon mit Hypernierencharakteristik verwenden?

Direkt vor Klappmonitoren bei Live-Auftritten.
Als stationäres Mikrofon für bewegte Ziele.
Zum Aufnehmen des natürlichen Klangs und Ambientes des Raums.

Beispiele für Mikrofone mit Hypernierencharakteristik

Neumann KM185

Das Neumann KM 185 ist das Hypernierenmikrofon in der Neumann KM 180-Linie von Stabmikrofonen. Es ist ein hochgerichtetes Kleinmembran-Echtkondensatormikrofon mit einer unglaublich konsistenten Hypernieren-Richtcharakteristik. Das KM 185 als Paar oder einzeln ist eine unglaubliche Ergänzung für jedes professionelle Mikrofon-Rack.

Neumann KM 185 Polar Response Plot

Das Neumann KM 185 ist eine schöne Darstellung der Richtcharakteristik Hyperniere. Wir sehen alle Idealitäten des Musters in einem Split-Response-Diagramm, das die Konsistenz im Frequenzgang des Mikrofons zeigt.

KM 185 hat Nullpunkte bei den erwarteten 110° und 250°; seine seitliche Empfindlichkeit wird über das Frequenzspektrum um fast 10 dB gedämpft, und auch die Empfindlichkeit der hinteren Keule ist bei 180° um etwa 10 dB leiser.

Beyerdynamic M160

Das Beyerdynamic M 160 ist ein einzigartiges Mikrofon. Es verfügt über eine doppelte Bändchenmembran, sieht aber nicht wie ein Standard-Bändchenmikrofon aus. Anstatt bidirektional und seitlich anzusprechen, ist das M 160 ein Top-Adress-Bändchenmikrofon mit Hypernieren-Richtcharakteristik.

Beyerdynamic M 160 Polar Response Graph

Der Polargang des Beyerdynamic M 160 sieht gut aus, ist aber etwas schwer ablesbar. Folgen Sie den Pfeilen, um die polaren Antwortlinien für jede Frequenz in diesem geteilten Diagramm zu finden.

Die obige Grafik zeigt uns, dass das M 160 sehr stark eine Hyponierencharakteristik hat. Von 250 Hz bis 4.000 Hz zeigt die Richtcharakteristik Nullpunkte bei 110° und 250° mit ausgezeichneter Seitenunterdrückung und in ihrer Empfindlichkeits-Rückkeule.

Bei niedrigeren Frequenzen(125 Hz) verliert die Richtcharakteristik ihre Nullstellen. Es lockert sich auch etwas auf und beginnt bei 8.000 Hz ein wenig subnierenförmig auszusehen.

Audix D4

Das Audix D4 ist ein erstklassiges dynamisches Tauchspulenmikrofon mit einer sehr massearmen Membran und einer Hypernierencharakteristik. Es zeichnet sich durch die Isolierung von Instrumenten mit soliden niedrigen Frequenzen aus, egal ob in einem Live-Studioraum oder auf der Bühne. Der D4 zeichnet sich durch Percussion-Instrumente und Drum-Kits, Bassboxen und viele andere Instrumente aus.

Das polare Antwortdiagramm des Audix D4

In diesem polaren Antwortdiagramm des Doppeldiagramms sehen wir die niedrigen Frequenzen links und die hohen Frequenzen rechts.

Am unteren Ende scheint das D4 eine Subnierencharakteristik von 125 Hz bis etwa 1000 Hz aufzuweisen. Wenn die Frequenzen zunehmen, beginnt das Mikrofon, auf beiden Seiten der Achse Nullpunkte zwischen 120° und 150° zu entwickeln. Dies bedeutet auch, dass sich eine hintere Empfindlichkeitskeule zu entwickeln beginnt.

Im oberen Bereich wird der D4 eher halbkugelförmig als wirklich hypernierenförmig. Die hintere Empfindlichkeitskeule ist fast vernachlässigbar, obwohl sie technisch gesehen vorhanden ist. Im oberen Frequenzbereich, geprägt von 16.000 Hz, wird der D4 extrem richtungsgebunden.

Audio Technica AT4053B

Das Audio-Technica AT4053B ist ein erstklassiges extern polarisiertes(DC-Bias) Kleinmembran-Kondensatormikrofon mit Hypernierencharakteristik. Dieses hochwertige Transformatormikrofon ist ideal für alle professionellen Anwendungen, die eine Isolierung von einer einzelnen Schallquelle erfordern.

Richtcharakteristik des Audio-Technica AT4053B

Audio-Technica AT4053B Polar Response Chart

Audio-Technica gibt uns 4 Frequenzen in ihrer Messung des AT4053B-Richtmusters.

Mit zunehmender Frequenz versteift sich die Hypernierencharakteristik. Das erwarten wir von einem Mikrofon.

SR40V Erdarbeiten

Das Earthworks SR40V ist ein tragbares High-End-Kondensatormikrofon, das mit einer Hypernierencharakteristik vermarktet wird. Dieses Mikrofon wurde entwickelt, um Live-Gesangsdarbietungen aufzunehmen und zu verstärken, und bietet hervorragende Klarheit und Präsenz sowie eine hervorragende Off-Axis-Unterdrückung von externen Bühnengeräuschen und Monitorprojektionen.

Das Polarantwortmuster des Earthworks SR40V

Sofort fallen mir die Nullpunkte auf, wenn ich mir das Polar-Response-Plot des SR40V anschaue. Bei 150° und 210° passen die Nullpunkte und der hintere Sperrkegel nicht in die standardmäßige 110°- und 250°-Hypernierenform. Darüber hinaus beträgt das Seitenrollen etwa 5-6 dB über das gesamte Frequenzspektrum, während typische Hypernieren mit -12 dB Seitenrollen eher gerichtet sind.

Der SR40V sieht also aus wie eine modifizierte Supernieren- oder Hypernierencharakteristik. Das Mikrofon verhält sich diesen beiden Mustern jedoch sehr ähnlich und wird der Einfachheit halber vielleicht als «Hyperniere» bezeichnet.

Wie wir oben sehen, verliert der Earthworks SR40V seine Nullpunkte bei niedrigeren Frequenzen(500 Hz und niedriger). Interessanterweise lockert sich die Richtcharakteristik des Mikrofons im oberen Frequenzbereich(signalisiert durch 16kHz) anstatt enger zu werden.

All die verschiedenen Mikrofon-Richtcharakteristiken

Hier ist eine Liste aller verschiedenen Richtcharakteristiken, denen Sie wahrscheinlich begegnen werden, wenn Sie Mikrofone verwenden:

Wenn Sie auf die Links für die einzelnen Polarmuster-Titel klicken, gelangen Sie zu einem Artikel, der sich auf dieses spezifische Polarmuster konzentriert.

Was ist ein Mikrofon mit Hypernierencharakteristik? (Beispiele Richtcharakteristik + Mikrofon)