Was ist eine gute Bewertung der Mikrofonempfindlichkeit?

Die Empfindlichkeitsbewertung eines Mikrofons sagt uns, wie stark das Ausgangssignal des Mikrofons bei einem bestimmten Schalldruck sein wird.

Was ist eine gute Bewertung der Mikrofonempfindlichkeit?

Eine gute Bewertung der Mikrofonempfindlichkeit hängt von der Anwendung ab. Je niedriger die Empfindlichkeit, desto mehr Verstärkung ist erforderlich, um das Mikrofonsignal auf Line-Pegel anzuheben. Bei Sprachpegel(70 dB) würde eine Mikrofonempfindlichkeit von 16 mV/Pa eine Verstärkung von 60 dB erfordern, um den Line-Pegel zu erreichen, was als gute Bewertung angesehen werden könnte.

Diese Antwort ist noch sehr vage. Lassen Sie uns diskutieren, was ein Mikrofon in anderen Anwendungen und im Allgemeinen zu einer guten Empfindlichkeitsbewertung macht.

Was ist Mikrofonempfindlichkeit?

Bevor wir darauf eingehen, was eine „gute“ Empfindlichkeitsbewertung ausmacht, lassen Sie uns diskutieren, was Mikrofonempfindlichkeit ist.

Der Mikrofonempfindlichkeitsindex ist ein Indikator für die Intensität des Ausgangssignals des Mikrofons pro Schalldruckeinheit.

Ausgangswerte werden normalerweise in Millivolt AC(mV) oder Dezibel relativ zu 1 Volt(dBV) angegeben.

Der Schalldruckpegel wird normalerweise in Pascal(Pa) oder Dezibel des Schalldruckpegels(dB SPL) ausgedrückt, obwohl der Schalldruck einiger älterer Mikrofone in Dyn/cm ² angegeben ist.

Mikrofonempfindlichkeitswerte sind standardisiert und werden bei einem bestimmten Schalldruckpegel mit einer bestimmten Tonhöhe gemessen. Die Messung des Ausgangssignals wird immer gemessen mit:

1 Pascal(94 dB SPL) 1.000 Hz Ton in der Mikrofonkapsel.

Alle Mikrofonempfindlichkeitswerte werden als Stärke des Mikrofonausgangssignals(in mV oder dBV) angegeben, wenn es dem oben genannten Ton ausgesetzt wird.

Die Kenntnis der Empfindlichkeit bei 1 kHz bedeutet nicht zwangsläufig, dass man die Empfindlichkeit des Mikrofons über das gesamte Frequenzspektrum kennt. Es gibt uns jedoch eine gute Vorstellung davon, wie hoch die Intensität des Ausgangssignals sein wird.

Darüber hinaus sind im Allgemeinen alle Mikrofone im 1-kHz-Bereich empfindlich, was der Standardisierung hilft.

Empfindlichkeitswerte für passive Mikrofone

Passive Mikrofone wie Moving Coil Dynamics und die meisten Bändchenmikrofone haben geringere Empfindlichkeiten.

Die von einem dynamischen Mikrofonelement oder einer Tonabnehmer abgestrahlte Wechselspannung ist sehr gering. Abgesehen von einem Aufwärtstransformator am Mikrofonausgang gibt es wirklich nichts, um das Signal zu verstärken.

Daher haben passive dynamische Mikrofone relativ niedrige Empfindlichkeitseinstufungen:

Die Empfindlichkeitswerte dynamischer Mikrofone mit beweglicher Spule liegen typischerweise zwischen 1 und 6 mV/Pa (-60 bis -44 dBV/Pa)
Die Empfindlichkeitswerte passiver dynamischer Bändchenmikrofone liegen im Allgemeinen zwischen 0,5 und 6 mV/Pa (-66 bis -44 dBV/Pa).

Gute passive Mikrofonempfindlichkeitswerte liegen zwischen diesem Bereich von 0,5 mV/Pa bis 6 mV/Pa. Mikrofone am unteren Ende dieses Bereichs benötigen mehr Verstärkung und verlassen sich daher mehr auf den Mikrofonvorverstärker, um den Line-Pegel zu verstärken(für den Einsatz in professionellen Audiogeräten).

Empfindlichkeitsbewertungen für aktive Mikrofone

Aktive Mikrofone haben im Allgemeinen interne Verstärker und sind empfindlicher als ihre passiven Gegenstücke.

Ein aktives Mikrofon(entweder Kondensator oder aktives Bändchen) hat typischerweise eine Empfindlichkeit im Bereich von 8 bis 32 mV/Pa (-42 bis -30 dBV/Pa).

Gute Empfindlichkeitswerte für aktive Mikrofone liegen in diesem Bereich von 8 mV/Pa bis 32 mV/Pa. Diese Mikrofone benötigen immer noch Verstärkung von einem Vorverstärker, um ihren Line-Pegel zu erhöhen, wenn auch nicht so stark wie passive Mikrofone.

Wechseln Sie vom Mikrofonpegel zum Line-Pegel

Bisher wurde viel Wert darauf gelegt, das Mikrofonsignal für den Einsatz mit professionellem Audio-Equipment auf Line-Pegel zu bringen. Je niedriger die Mikrofonempfindlichkeit, desto mehr Verstärkung ist dafür erforderlich.

Schauen wir uns unser Gesprächsbeispiel in den ersten Absätzen genauer an.

Sprechpegel = ~70 dB SPL

Die Mikrofonempfindlichkeitswerte werden bei einem Ton von 94 dB SPL gemessen.

Wir wissen also von Anfang an, dass der Mikrofonvorverstärker das Mikrofonsignal mit 24 dB Verstärkung liefern müsste, um unseren Sprechpegel auf den Pegel zu bringen, der durch die Empfindlichkeitsbewertung des Mikrofons angezeigt wird.

Darüber hinaus sollte der Vorverstärker genügend Verstärkung bieten, um das Mikrofonsignal auf Line-Pegel zu bringen.

Der professionelle Line-Pegel liegt bei +4 dBu, was 1,78 dBV entspricht. Der Einfachheit halber runden wir auf 2 dBV als Benchmark für die Vorverstärkerverstärkung, die erforderlich ist, um unseren Mikrofonpegel(am Mikrofon) auf Line-Pegel(am Vorverstärker) anzuheben.

Lassen Sie uns hier einige Zahlen aufschlüsseln:

Hochempfindliches Mikrofon

Als Beispiel für ein Mikrofon mit hoher Empfindlichkeit betrachten wir das Rode NT1-A, das eine Empfindlichkeit von 25 mV(-32 dBV)/Pa hat.

Die Empfindlichkeit des Rode NT1-A sagt uns, dass das Mikrofon bei 94 dB SPL -32 dBV ausgibt.

Daher würde das Mikrofon bei 70 dB SPL -56 dBV(-32-24) ausgeben.

Das bedeutet, dass der Vorverstärker 58 dB saubere Verstärkung liefern müsste, um das Signal vom NT1-A auf Line-Pegel zu bringen. Dies kann leicht mit jedem professionellen Vorverstärker erreicht werden, der sein Geld wert ist.

Mikrofon mit mittlerer Empfindlichkeit

Als Beispiel für ein Mikrofon mit mittlerer Empfindlichkeit betrachten wir das originale Neumann U 87, das eine Empfindlichkeit von 8,0 mV(-42 dBV)/Pa hat.

Die Empfindlichkeit des Neumann U 87 sagt uns, dass das Mikrofon bei 94 dB SPL -42 dBV ausgibt.

Daher würde das Mikrofon bei 70 dB SPL -66 dBV(-42-24) ausgeben.

Das bedeutet, dass der Vorverstärker 68 dB saubere Verstärkung liefern müsste, um das Signal vom Neumann U 87 auf Line-Pegel zu bringen.

Es gibt viele Mikrofonvorverstärker, die eine saubere Verstärkung von 68 dB liefern können(Betonung auf „sauber“). In vielen Fällen würden wir die Vorverstärker jedoch ziemlich stark belasten und die Verstärkung könnte das Signal verzerren.

Mikrofon mit niedriger Empfindlichkeit

Als Beispiel für ein Mikrofon mit geringer Empfindlichkeit betrachten wir das Beyerdynamic M 160, das eine Empfindlichkeit von 1,0 mV(-60 dBV)/Pa hat.

Die Empfindlichkeit des Beyerdynamic M 160 sagt uns, dass das Mikrofon bei 94 dB SPL -60 dBV ausgibt.

Daher hätte das Mikrofon bei 70 dB SPL einen Ausgang von –84 dBV(–60 – 24).

Das bedeutet, dass der Vorverstärker 86 dB saubere Verstärkung liefern müsste, um das Signal vom Beyerdynamic M 160 auf Line-Pegel zu bringen.

Das ist ein Problem. Viele Preamps sind nicht in der Lage, so viel Gain zu liefern. Und selbst bei Vorverstärkern, die das können, wird dem Signal wahrscheinlich eine Verzerrung hinzugefügt.

Warum also werden Low-End-Mikrofone wie das Shure SM7B(1,12 mV/Pa) und das Electro-Voice RE20(1,5 mV/Pa) so oft zum Aufnehmen von Gesang verwendet?

Nun, meistens gibt es bei diesen Mikrofonen eine zusätzliche Verstärkungsstufe, wenn sie bei Gesprächspegeln verwendet werden. Eine beliebte Inline-Vorverstärkeroption ist der Cloudlifter CL-1, der das Mikrofonsignal um bis zu 25 dB verstärkt, bevor es den Hauptvorverstärker erreicht.

Anwendungen für unterschiedliche Mikrofonempfindlichkeitsbewertungen

Wie ich bereits erwähnt habe, hängt eine „gute“ Mikrofonempfindlichkeitsbewertung von der Anwendung ab. Lassen Sie uns schnell einige Situationen durchgehen, in denen ein Mikrofon mit niedriger Empfindlichkeit hervorragend wäre, und andere Situationen, in denen ein Mikrofon mit hoher Empfindlichkeit bevorzugt würde.

Anwendungen für Mikrofone mit geringer Empfindlichkeit

Mikrofone mit niedriger Empfindlichkeit(was normalerweise passive dynamische Mikrofone bedeutet) haben sehr hohe(oftmals nicht messbare) maximale SPL-Bewertungen. Dies macht sie zu einer hervorragenden Wahl für laute, eng mikrofonierte Klangquellen wie Bassdrums und Snare-Drums; Gitarren- und Bassschränke; und Hörner.

Profi-Tipp: Platzieren Sie ein Bändchenmikrofon(niedrige Empfindlichkeit) nicht direkt auf der Achse vor einer Schallquelle, die viel Luft bewegt. Obwohl der hohe Schalldruckpegel das Mikrofon nicht beschädigt, könnten große Luftstöße das Band dehnen oder brechen.

Mikrofone mit niedriger Empfindlichkeit sind auch eine gute Wahl für Stimmen in der Nähe der Mikrofone in schlechten(nicht schalldichten) Umgebungen. Solange wir die Vocals schließen und für die richtige Verstärkung sorgen, können Mikrofone mit geringer Empfindlichkeit die Stimme betonen und so viele Nebengeräusche aufnehmen.

Hochempfindliche Mikrofonanwendungen

Hochempfindliche Mikrofone brillieren in schalldichten Räumen in Studios auf der ganzen Welt. Die hohe Empfindlichkeit nimmt die Schallquelle klar auf, ohne dass viel Verstärkung erforderlich ist.

Als Raum- oder Raummikrofone zeichnen sich hochempfindliche Mikrofone durch ihre Fähigkeit aus, Geräusche sowohl aus der Nähe als auch aus der Ferne aufzunehmen. Mikrofone mit niedrigeren Empfindlichkeitseinstufungen verlieren oft die Klarheit und leisen Töne dieser Entfernung.

Hochempfindliche Mikrofone eignen sich auch hervorragend als Shotgun-Mikrofone auf Film(kombiniert mit der stark gerichteten Richtcharakteristik).

In ähnlicher Weise werden hochempfindliche Mikrofone in Parabolsystemen verwendet, um Schall über große Entfernungen klar zu erfassen.

Was ist eine gute Bewertung der Mikrofonempfindlichkeit?