Mikrofon

A Mikrofon, umgangssprachlich a Mikrofon oder Mike (/maɪk/),^[1] ist ein Wandler das konvertiert Klang In ein elektrisches Signal. Mikrofone werden in vielen Anwendungen verwendet, wie z. Telefone, Hörgeräte, öffentliche Adresssysteme Für Konzertsäle und öffentliche Veranstaltungen, Film Produktion, live und aufgenommen Audiotechnik, Tonaufnahme, Zwei-Wege-Funkgeräte, Megaphone, und Radio und Fernsehen Rundfunk. Sie werden auch in Computern zur Aufnahme von Voice verwendet, Spracherkennung, Voipund für andere Zwecke wie Ultraschallsensoren oder Klopfsensoren.

Heute werden verschiedene Arten von Mikrofon verwendet, bei denen verschiedene Methoden verwendet werden, um die Luftdruckschwankungen von a zu konvertieren Schallwelle zu einem elektrischen Signal. Am häufigsten sind die Dynamisches Mikrofon, die eine Drehspule verwendet, die in einem Magnetfeld aufgehängt ist; das Kondensatormikrofon, was das Vibrieren verwendet Membran Als ein Kondensator Teller; und die Kontakt Mikrofon, was einen Kristall von verwendet piezoelektrisch Material. Mikrofone müssen typischerweise mit a angeschlossen werden Vorverstärker bevor das Signal sein kann aufgezeichnet oder reproduziert.

Geschichte

Um mit größeren Gruppen von Menschen zu sprechen, entstand ein Bedarf, das Volumen der menschlichen Stimme zu erhöhen. Die frühesten Geräte, die dazu verwendet wurden, waren akustisch Megaphone. Einige der ersten Beispiele aus Griechenland aus dem fünften Jahrhundert waren Theatermasken mit Horn-förmigen Mundöffnungen, die die Stimme der Schauspieler akustisch verstärkten Amphitheater.^[2] 1665 der englische Physiker Robert Hooke war der erste, der mit einem anderen Medium als Luft mit der Erfindung des "experimentierte"Liebhaber Telefon"Aus gestrecktem Draht mit einer Tasse, die an jedem Ende befestigt ist.^[3]

Im Jahr 1861 der deutsche Erfinder Johann Philipp Reis baute einen frühen Schallsender (der "Reis Telefon"), die einen metallischen Streifen verwendeten, der an einer vibrierenden Membran befestigt war, die zeitweise Strom erzeugen würde. Bessere Ergebnisse wurden 1876 mit dem erzielt"Flüssigkeitssender"Design in frühen Telefonen von Alexander Graham Bell und Elisha Gray - Das Zwerchfell wurde in einer Säurelösung an einem leitenden Stab befestigt.^[4] Diese Systeme gaben jedoch eine sehr schlechte Klangqualität.

Das erste Mikrofon, das eine ordnungsgemäße Sprachtelefonie aktivierte, war die (Loose-Contact) Kohlenstoffmikrofon. Dies wurde unabhängig voneinander entwickelt von David Edward Hughes in England und Emile Berliner und Thomas Edison in den USA. Obwohl Edison Mitte 1877 mit dem ersten Patent (nach einem langen Rechtsstreit) ausgezeichnet wurde, hatte Hughes einige Jahre zuvor sein Arbeitsgerät vor vielen Zeugen demonstriert, und die meisten Historiker verdanken ihm seine Erfindung.^[5][6][7][8] Das Berliner -Mikrofon fand den kommerziellen Erfolg durch die Verwendung von Alexander Graham Bell für sein Telefon und Berliner wurde von Bell beschäftigt.^[9] Das Kohlenstoffmikrofon ist der direkte Prototyp der heutigen Mikrofone und war für die Entwicklung von Telefonie-, Rundfunk- und Aufnahmeindustrien von entscheidender Bedeutung.^[10] Thomas Edison verfeinerte das Kohlenstoffmikrofon in seinen Kohlenstoff-Knopf-Sender von 1886.^[7][11] Dieses Mikrofon wurde bei der ersten Radiosendung eingesetzt, eine Aufführung im New York Metropolitan Opera House Im Jahr 1910.^[12][13]

Im Jahr 1916 entwickelte E. C. Wente von Western Electric den nächsten Durchbruch mit dem ersten Kondensatormikrofon.^[14] Im Jahr 1923 wurde das erste praktische Mobilfunkmikrofon gebaut. Das Marconi-Sykes-Magnetophon, entwickelt von Kapitän H. J. Runde, wurde der Standard für BBC Studios in London.^[15][16] Dies wurde 1930 durch verbessert von Alan Blumlein und Herbert Holman, der die HB1A veröffentlichte und der beste Standard des Tages war.^[17]

Auch 1923 die Bandmikrofon wurde eingeführt, ein weiterer elektromagnetischer Typ, von dem angenommen wurde Harry F. Olson, der im Wesentlichen einen Bandlautsprecher umging.^[18] Im Laufe der Jahre wurden diese Mikrofone von mehreren Unternehmen entwickelt, insbesondere von RCA, die große Fortschritte bei der Musterkontrolle verzeichneten, um die Mikrofonrichtung zu verleihen. Da das Fernsehen und die Filmtechnologie boomten, gab es eine Nachfrage nach High -Fidelity -Mikrofonen und größere Richtungsalität. Elektro-Voice reagierte mit ihrem Oscar-Preis ausgezeichnet Schrotflintenmikrofon 1963.

In der zweiten Hälfte der Entwicklung des 20. Jahrhunderts ging schnell mit dem vor Shure Brüder, die die herausbringen SM58 und SM57.^[19] Zu den neuesten Forschungsentwicklungen gehören die Verwendung von Glasfaser, Lasern und Interferometern.

Komponenten

Das empfindliche Wandlerelement eines Mikrofons wird als ITS bezeichnet Element oder Kapsel. Der Schall wird zuerst mittels eines Zwerchfells in mechanische Bewegung umgewandelt, dessen Bewegung dann in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Ein komplettes Mikrofon enthält auch ein Gehäuse, einige Mittel, um das Signal aus dem Element in andere Geräte zu bringen, und häufig einen elektronischen Schaltkreis, um die Ausgabe der Kapsel an die angetriebenen Geräte anzupassen. EIN Funkmikrofon enthält ein Rundfunksender.

Sorten

Mikrofone werden durch ihre kategorisiert Wandler Prinzip wie Kondensator, dynamisch usw. und nach ihren Richtungsmerkmalen. Manchmal werden andere Eigenschaften wie Zwerchfellgröße, beabsichtigte Verwendung oder Ausrichtung des Hauptschalleingangs an die Hauptachse (End- oder Seitenadresse) des Mikrofons verwendet, um das Mikrofon zu beschreiben.

Kondensator

Das Kondensatormikrofon, erfunden in Western Electric 1916 von E. C. Wente,^[20] wird auch als a genannt Kondensatormikrofon oder elektrostatisches Mikrofon- Tafeln wurden historisch als Kondensatoren bezeichnet. Das Membran wirkt als ein Teller von a Kondensatorund Audiovibrationen erzeugen Änderungen im Abstand zwischen den Platten. Da die Kapazität der Platten umgekehrt proportional zum Abstand zwischen ihnen ist, erzeugen die Schwingungen Veränderungen in der Kapazität. Diese Änderungen der Kapazität werden verwendet, um die zu messen Audiosignal. Die Zusammenstellung fester und beweglicher Platten wird als "Element" oder "Kapsel" bezeichnet.

Kondensatormikrofone umfassen den Bereich von Telefonsendern über kostengünstige Karaoke-Mikrofone bis hin zu Mikrofonen mit hoher Fidelitätsaufzeichnung. Sie produzieren im Allgemeinen ein hochwertiges Audiosignal und sind jetzt die beliebte Wahl im Labor und Aufnahmestudio Anwendungen. Die inhärente Eignung dieser Technologie ist auf die sehr kleine Masse zurückzuführen, die von der einfallenden Schallwelle bewegt werden muss, im Gegensatz zu anderen Mikrofontypen, für die die Schallwelle mehr Arbeit erledigt.

Kondensatormikrofone erfordern eine Stromquelle, die entweder über Mikrofoneingänge für Geräte als AS bereitgestellt wird Phantomkraft oder von einer kleinen Batterie. Für die Einrichtung der Kondensatorplattenspannung ist auch Strom erforderlich und wird auch für die Stromversorgung der Mikrofonelektronik benötigt (Impedanzumwandlung bei Elektret- und DC-polarisierten Mikrofonen, Demodulation oder Nachweis bei RF/HF-Mikrofonen). Kondensatormikrofone sind auch mit zwei Membranen erhältlich, die elektrisch angeschlossen werden können, um einen Bereich von polaren Mustern zu liefern (siehe unten), wie z. B. Kardioid, Omnidirektion und Abbildung. Es ist auch möglich, das Muster kontinuierlich mit einigen Mikrofonen zu variieren, zum Beispiel die Ritt NT2000 oder CAD M179.

Es gibt zwei Hauptkategorien von Kondensatormikrofonen, abhängig von der Methode zum Extrahieren des Audiosignals aus dem Wandler: DC-vorgefertigte Mikrofone und Funkfrequenz- (RF) oder Hochfrequenz-Kondensatormikrofone.

DC-vorgefertigter Kondensator

Mit einer DC-vorgespanntes Kondensatormikrofon, die Teller sind voreingenommen mit einer festen Ladung (Q). Das Stromspannung Aufrechterhalten über die Kondensatorplatten Änderungen mit den Schwingungen in der Luft gemäß der Kapazitätsgleichung (c = Q⁄V), wo q = Ladung in Coulombs, C = Kapazität in Faraden und V = Potentialdifferenz in Volt. Eine nahezu konstante Ladung wird am Kondensator beibehalten. Wenn sich die Kapazität ändert, ändert sich die Ladung über den Kondensator gering, aber bei hörbaren Frequenzen ist sie vernünftig konstant. Die Kapazität der Kapsel (ca. 5 bis 100Pf) und der Wert des Vorspannungswiderstandes (100Mω zu zehn Gω) einen Filter bilden, der Hochpass für das Audiosignal ist, und Tiefpass für die Verzerrungsspannung. Beachten Sie, dass die Zeitkonstante eines RC -Schaltung entspricht dem Produkt des Widerstands und der Kapazität.

Innerhalb des Zeitrahmens der Kapazitätsänderung (bis zu 50 ms bei 20-Hz-Audiosignal) ist die Ladung praktisch konstant und die Spannung über den Kondensator ändert sich sofort, um die Änderung der Kapazität widerzuspiegeln. Die Spannung über den Kondensator variiert über und unterhalb der Verzerrungsspannung. Der Spannungsunterschied zwischen der Verzerrung und dem Kondensator ist im gesamten Serienwiderstand zu sehen. Die Spannung über den Widerstand wird für die Leistung oder Aufnahme verstärkt. In den meisten Fällen trägt die Elektronik im Mikrofon selbst keine Spannungsverstärkung bei, da das Spannungsdifferential für hohe Schallpegel bis zu mehreren Volt zu mehreren Volt ist. Da dies ein Schaltkreis mit sehr hoher Impedanz ist, wird normalerweise nur eine Stromverstärkung benötigt, wobei die Spannung konstant bleibt.

HF -Kondensator

HF -Kondensatormikrofone Verwenden Sie eine vergleichsweise niedrige HF-Spannung, die durch einen Oszillator mit niedrigem Nutzen erzeugt wird. Das Signal des Oszillators kann entweder durch die Kapazitätsänderungen modulierten Amplituden moduliert werden, die durch die Schallwellen erzeugt werden Resonanzkreis Das moduliert die Frequenz des Oszillatorsignals. Die Demodulation ergibt ein niedriges Audiofrequenzsignal mit einer sehr geringen Quellenimpedanz. Das Fehlen einer hohen Verzerrungspannung ermöglicht die Verwendung eines Zwerchfells mit lockerer Spannung, die verwendet werden kann, um einen breiteren Frequenzgang aufgrund einer höheren Einhaltung zu erreichen. Der RF-Vorspannungsprozess führt zu einer niedrigeren elektrischen Impedanzkapsel, deren nützliches Nebenprodukt darin besteht, dass HF-Kondensatormikrofone bei feuchten Wetterbedingungen betrieben werden können, die Probleme bei DC-vorgefertigten Mikrofonen mit kontaminierten Isolierflächen verursachen können. Das Sennheiser "MKH" -Serie von Mikrofonen verwenden die HF -Vorspannungstechnik. Eine verdeckte, ferngesteuert Anwendung des gleichen physischen Prinzips wurde vom sowjetischen russischen Erfinder entwickelt Leon Theremin und verwendet, um die Residenz des US -Botschafters in Moskau zwischen 1945 und 1952 zu nerven.

Elektretkondensator

Ein Elektretikrofon ist eine Art Kondensatormikrofon, das von erfunden wurde Gerhard Sessler und Jim West bei Glockenlabors 1962.^[21] Die für ein konventionelles Kondensatormikrofon verwendete extern angelegte Ladung wird durch eine dauerhafte Ladung in einem Elektretmaterial ersetzt. Ein Elektret ist ein ferroelektrisch Material, das dauerhaft war elektrisch geladen oder polarisiert. Der Name kommt von ElektrikOstatik und MagnET; Eine statische Ladung wird durch die Ausrichtung der statischen Ladungen im Material in eine Elektret eingebettet, ähnlich wie a Dauermagnet wird hergestellt, indem die magnetischen Domänen in einem Stück Eisen ausgerichtet werden.

Aufgrund ihrer guten Leistung und einfachen Herstellung, daher kostengünstige, sind die überwiegende Mehrheit der heute hergestellten Mikrofone Elektretikrofone. Ein Halbleiterhersteller schätzt die jährliche Produktion auf über eine Milliarde Einheiten.^[22] Sie werden in vielen Anwendungen verwendet, von hochwertigen Aufnahmen und Lavalier (Reversmikrofon) zum Einbau von Mikrofonen in klein Tonaufnahme Geräte und Telefone. Vor der Proliferation von MEMS -Mikrofonen,,^[23] Nahezu alle Mikrofone für Handy-, Computer-, PDA- und Headset-Mikrofone waren Elektretypen.

Im Gegensatz zu anderen Kondensatormikrofonen erfordern sie keine Polarisationsspannung, enthalten jedoch häufig eine integrierte Vorverstärker Dies erfordert Strom (oft fälschlicherweise als Polarisierungskraft oder Voreingenommenheit bezeichnet). Dieser Vorverstärker ist häufig Phantom angetrieben in Schallverstärkung und Studioanwendungen. Monophonische Mikrofone für persönliche Computer (PCs), manchmal als Multimedia -Mikrofone bezeichnet, verwenden Sie einen 3,5 -mm -Stecker, der normalerweise ohne Strom verwendet wird, für Stereo; Der Ring trägt anstatt das Signal für einen zweiten Kanal zu tragen, über einen Widerstand von (normalerweise) einer 5 -V -Versorgung im Computer. Stereophonische Mikrofone verwenden denselben Stecker; Es gibt keine offensichtliche Möglichkeit, zu bestimmen, welcher Standard von Geräten und Mikrofonen verwendet wird.

Obwohl Elektretikrofone einst als minderwertig angesehen wurden, können die besten in jeder Hinsicht herkömmliche Kondensatormikrofone mithalten und sogar die langfristige Stabilität und die für ein Messmikrofon benötigte Ultra-Flat-Reaktion bieten. Nur die besten Elektretikrofone konkurrieren mit guten DC-polarisierten Einheiten in Bezug auf Rauschpegel und Qualität; Elektretikrofone eignen sich für kostengünstige Massenproduktion, während von Natur aus teure Nicht-Elektret-Kondensatormikrofone von höherer Qualität hergestellt werden.

Ventilmikrofon

A Ventilmikrofon ist ein Kondensatormikrofon, das a verwendet Vakuumröhre (Ventil) Verstärker.^[24] Sie bleiben bei Enthusiasten von populär Röhrengeräusch.

Dynamisch

Das Dynamisches Mikrofon (auch bekannt als die Moving-Coil-Mikrofon) funktioniert über Elektromagnetische Induktion. Sie sind robust, relativ kostengünstig und gegen Feuchtigkeit resistent. Dies, zusammen mit ihrem potenziell hoch Gewinn vor dem Feedback, macht sie ideal für den Gebrauch auf der Bühne.

Dynamische Mikrofone verwenden das gleiche dynamische Prinzip wie in a Lautsprecher, nur umgekehrt. Ein kleiner beweglicher Induktionsspule, positioniert in der Magnetfeld von a Dauermagnet, ist an das angebracht Membran. Wenn der Schall durch die Windschutzscheibe des Mikrofons eindringt, bewegt die Schallwelle das Zwerchfell. Wenn das Zwerchfell vibriert, bewegt sich die Spule im Magnetfeld und erzeugt eine variierende aktuell in der Spule durch Elektromagnetische Induktion. Eine einzelne dynamische Membran reagiert nicht linear auf alle Audiofrequenzen. Aus diesem Grund verwenden einige Mikrofone mehrere Membranen für die verschiedenen Teile des Audiospektrums und kombinieren dann die resultierenden Signale. Es ist schwierig, die mehreren Signale korrekt zu kombinieren. Entwürfe, die dies tun, sind selten und sind in der Regel teuer. Andererseits gibt es mehrere Designs, die spezifisch auf isolierte Teile des Audiospektrums abzielen. Das AKG D112 zum Beispiel ist eher für die Bassantwort als für Höhen ausgelegt.^[25] Im Audio -Engineering werden häufig verschiedene Arten von Mikrofonen gleichzeitig verwendet, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Schleife

Bandmikrofone Verwenden Sie ein dünnes, gewöhnliches Metallband, das in einem Magnetfeld aufgehängt ist. Das Band ist elektrisch mit dem Ausgang des Mikrofons verbunden, und seine Schwingung innerhalb des Magnetfeldes erzeugt das elektrische Signal. Ribbon -Mikrofone ähneln den Bewegungsmikrofonen in dem Sinne, dass beide durch magnetische Induktion Schall erzeugen. Basisbandmikrofone erkennen Klang in a bidirektional (auch Abbildung-acht genannt, wie in der Diagramm unten) Muster, da das Band auf beiden Seiten geöffnet ist. Auch weil das Band viel weniger Masse hat, reagiert es eher auf die Luftgeschwindigkeit als auf die Schalldruck. Obwohl die symmetrische vordere und hintere Aufnahme eine Belästigung bei der normalen Stereoaufzeichnung sein kann, kann die hohe Seitenabstoßung zum Vorteil verwendet werden, indem ein Bandmikrofon horizontal positioniert wird, zum Beispiel über den Becken, so dass der hintere Lappen nur aus den Zybalen den Klang aufnimmt. Gekreuzigt Abbildung 8 oder BlumleinpaarDie Stereoaufzeichnung gewinnt immer an Popularität, und die Reaktion von Abbildung-acht eines Bandmikrofons ist ideal für diese Anwendung.

Andere Richtungsmuster werden erzeugt, indem eine Seite des Bandes in einer akustischen Falle oder Schallwand eingeschlossen wird, sodass der Schall nur eine Seite erreichen kann. Der Klassiker RCA-Typ 77-DX-Mikrofon hat mehrere extern einstellbare Positionen der inneren Schuss, die die Auswahl mehrerer Antwortmuster von "Abbildung" bis "unidirektional" ermöglichen. Solche älteren Bandmikrofone, von denen einige immer noch eine qualitativ hochwertige Schallwiedergabe liefern, wurden aus diesem Grund einmal geschätzt, aber ein guter Niederfrequenzgang konnte nur erhalten werden, wenn das Band sehr locker suspendiert wurde, was sie relativ zerbrechlich machte. Moderne Bandmaterialien, einschließlich neuer Nanomaterialien,^[26] wurden nun eingeführt, die diese Bedenken beseitigen und sogar den effektiven Dynamikbereich von Bandmikrofonen bei niedrigen Frequenzen verbessern. Schutzwindbildschirme können die Gefahr reduzieren, ein Vintage -Band zu beschädigen und polsive Artefakte bei der Aufnahme zu verringern. Richtig gestaltete Windbildschirme erzeugen vernachlässigbare Höhenmächte. Gemeinsam mit anderen Klassen von dynamischem Mikrofon erfordern Ribbon -Mikrofone nicht Phantomkraft; Tatsächlich kann diese Spannung einige ältere Bandmikrofone beschädigen. Einige neue moderne Ribbon -Mikrofondesigns enthalten einen Vorverstärker und erfordern daher Phantomleistung und Schaltungen moderner passiver Bandmikrofone. d.h.Diejenigen ohne den oben genannten Vorverstärker sind speziell ausgelegt, um der Schädigung des Bandes und der Transformator durch Phantomleistung zu widerstehen. Außerdem stehen neue Bandmaterialien zur Verfügung, die immun gegen Windplätze und Phantomleistung sind.

Kohlenstoff

Das Kohlenstoffmikrofon war die früheste Art von Mikrofon. Das Kohlenstoffknopfmikrofon (oder manchmal nur ein Knopfmikrofon) verwendet eine Kapsel oder Taste, die Carbon -Granulat enthält, die zwischen zwei Metallplatten wie die gedrückt wird Berliner und Edison Mikrofone. Eine Spannung wird über die Metallplatten aufgetragen, wodurch ein kleiner Strom durch den Kohlenstoff fließt. Einer der Platten, das Zwerchfell, vibriert in Sympathie mit einfallenden Schallwellen und übt einen unterschiedlichen Druck auf den Kohlenstoff aus. Der sich ändernde Druck verformt das Granulat, wodurch sich die Kontaktfläche zwischen jedem Paar benachbarter Granulat verändert, und dies führt zu einer Änderung des elektrischen Widerstands der Masse der Granulate. Die Änderungen des Widerstands verursachen eine entsprechende Änderung des durch das Mikrofons fließenden Stroms, wodurch das elektrische Signal erzeugt wird. Kohlenstoffmikrofone wurden einst häufig in Telefonen verwendet; Sie haben eine extrem qualitativ hochwertige Schallwiedergabe und einen sehr begrenzten Frequenzgangsbereich, sind jedoch sehr robuste Geräte. Das Boudet -Mikrofon, das relativ große Kohlenstoffkugeln verwendete, ähnelte den Granula -Kohlenstoff -Knopfmikrofonen.^[27]

Im Gegensatz zu anderen Mikrofontypen kann das Kohlenstoffmikrofon auch als eine Art Verstärker verwendet werden, wobei eine kleine Menge Schallenergie verwendet wird, um eine größere Menge an elektrischer Energie zu kontrollieren. Kohlenstoffmikrofone als früh verwendet Telefon -RepeaterLangstreckenanrufe in der Ära vor den Vakuumröhren ermöglichen. Nannte ein Brown's Relais,^[28] Diese Repeater arbeiteten durch mechanisch gekoppelte Kopplung eines magnetischen Telefonsempfängers an ein Kohlenstoffmikrofon: Das schwache Signal des Empfängers wurde auf das Mikrofon übertragen, wo es einen stärkeren elektrischen Strom modulierte und ein stärkeres elektrisches Signal zum Absetzen der Leitung erzeugte. Eine Darstellung dieses Verstärkereffekts war die durch Feedback verursachte Schwingung, die zu einem hörbaren Quietschen aus dem alten "Kerzenstift" -Telefon führte, wenn sein Kopfhörer in der Nähe des Kohlenstoffmikrofons platziert wurde.

Piezoelektrisch

A Kristallmikrofon oder Piezo -Mikrofon^[29] verwendet das Phänomen von Piezoelektrizität- Die Fähigkeit einiger Materialien, eine Spannung zu erzeugen, wenn sie Druck ausgesetzt ist, um Schwingungen in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Ein Beispiel dafür ist Kalium -Natriumtartrat, ein piezoelektrischer Kristall, der sowohl als Mikrofon als auch als schlanker Lautsprecherkomponente als Wandler fungiert. Kristallmikrofone wurden einst üblicherweise mit geliefert Vakuumröhre (Ventile) Geräte wie Inlandsklebebücher. Ihre hohe Ausgangsimpedanz entsprach der hohen Eingangsimpedanz (normalerweise etwa 10Megohmms) der Vakuumrohreingangsstufe gut. Sie waren schwer zu früh zu erreichen Transistor Geräte und wurden für einige Zeit schnell durch dynamische Mikrofone und später kleine Elektretkondensatorgeräte ersetzt. Die hohe Impedanz des Kristallmikrofons machte es sehr anfällig für den Umgang mit Rauschen, sowohl aus dem Mikrofon selbst als auch vom Verbindungskabel.

Piezoelektrische Wandler werden häufig als verwendet als Kontakt Mikrofone Um den Klang von akustischen Musikinstrumenten zu verstärken, Drum -Hits zu spüren, elektronische Proben auszulösen und Klang in herausfordernden Umgebungen wie Unterwasser unter hohem Druck aufzunehmen. Sattelmontierte Pickups an Akustikgitarren sind im Allgemeinen piezoelektrische Geräte, die sich an die über den Sattel gelangen Saiten wenden. Diese Art von Mikrofon unterscheidet sich von Magnetische Spulen -Pickups häufig sichtbar auf typisch Elektrische Gitarren, die eine magnetische Induktion und nicht die mechanische Kopplung verwenden, um Vibrationen aufzunehmen.

Glasfaser

A Glasfaser Mikrofon wandelt akustische Wellen in elektrische Signale um, indem Änderungen der Lichtintensität erfasst werden, anstatt Änderungen der Kapazitäts- oder Magnetfelder wie bei herkömmlichen Mikrofonen zu erfassen.^[30][31]

Während des Betriebs bewegt sich Licht aus einer Laserquelle durch eine optische Faser, um die Oberfläche eines reflektierenden Zwerchfells zu beleuchten. Schallvibrationen des Zwerchfells modulieren die Intensität des Lichts, das das Zwerchfell in eine bestimmte Richtung reflektiert. Das modulierte Licht wird dann über eine zweite optische Faser an einen Fotodetektor übertragen, der das intensitätsmodulierte Licht in analoge oder digitale Audio für die Übertragung oder Aufnahme umwandelt. Glasfaser-optische Mikrofone besitzen einen hohen dynamischen und Frequenzbereich, ähnlich den besten herkömmlichen Mikrofonen mit hoher Wiedergabetreue.

Glasfaser-optische Mikrofone reagieren oder beeinflussen keine elektrischen, magnetischen, elektrostatischen oder radioaktiven Felder (dies heißt EMI/RFI Immunität). Das faseroptische Mikrofondesign ist daher ideal für die Verwendung in Bereichen, in denen herkömmliche Mikrofone unwirksam oder gefährlich sind, z. B. im Inneren Industrie -Turbinen oder in Magnetresonanztomographie (MRT) Ausrüstungsumgebungen.

Glasfaser-optische Mikrofone sind robust, resistent gegen Umweltveränderungen von Wärme und Feuchtigkeit und können für jede Richtungslosigkeit erzeugt werden oder Impedanzübereinstimmung. Der Abstand zwischen der Lichtquelle des Mikrofons und seinem Fotodetektor kann bis zu mehreren Kilometern sein, ohne dass ein Vorverstärker oder ein anderes elektrisches Gerät erforderlich ist, wodurch Glasfasermikrofone für die akustische Überwachung der Industrie und der Überwachung geeignet sind.

Faser-optische Mikrofone werden in sehr spezifischen Anwendungsbereichen verwendet, wie z. Infrasound überwachen und Geräusch-Krebs. Sie haben sich bei medizinischen Anwendungen als besonders nützlich erwiesen, beispielsweise bei der Ermöglichung von Radiologen, Mitarbeitern und Patienten innerhalb des leistungsstarken und lauten Magnetfelds, sich normal in den MRT -Suiten sowie in Fernbedienungsräumen zu unterhalten.^[32] Weitere Verwendungszwecke sind die Überwachung der Industriegeräte sowie die Audiokalibrierung und -messung, die Aufzeichnung von hoher Quote und die Strafverfolgung.^[33]

Laser

Lasermikrofone werden oft in Filmen als Spionagegeräte dargestellt, da sie verwendet werden können, um Sound in einiger Entfernung von der Mikrofonausrüstung aufzunehmen. Ein Laserstrahl richtet sich an die Oberfläche eines Fensters oder einer anderen Ebene, die vom Schall beeinflusst wird. Die Vibrationen dieser Oberfläche verändern den Winkel, in dem der Strahl reflektiert wird, und die Bewegung des Laserflecks vom zurückkehrenden Strahl wird erkannt und in ein Audiosignal umgewandelt.

In einer robusteren und teureren Implementierung wird das zurückgegebene Licht geteilt und an eine gespeist Interferometer, was die Bewegung der Oberfläche durch Veränderungen in der erkennt Optische Pfadlänge des reflektierten Strahls. Die frühere Implementierung ist ein Tabletop -Experiment. Letzteres erfordert einen extrem stabilen Laser und eine präzise Optik.

Eine neue Art von Lasermikrofon ist ein Gerät, das einen Laserstrahl und Rauch oder Dampf zum Nachweis verwendet Klang Vibrationen in freier Luft. Am 25. August 2009 wurde das US-Patent 7.580.533 für ein Partikelflussdetektionsmikrofon ausgestellt, das auf einem Laser-Photozell-Paar mit einem beweglichen Rauch- oder Dampfstrom im Pfad des Laserstrahls basiert. Schalldruckwellen verursachen Störungen im Rauch, die wiederum Variationen der Menge an Laserlicht verursachen, die den Fotodetektor erreichen. Ein Prototyp des Geräts wurde auf dem 127. Audio Engineering Society Convention in New York City vom 9. bis 12. Oktober 2009 demonstriert.

Flüssigkeit

Frühe Mikrofone führten keine verständliche Sprache, bis Alexander Graham Bell Verbesserungen vorgenommen, einschließlich eines mikrofon/sender-variablen Widerstandsmikrofons. Der Flüssigkeitssender von Bell bestand aus einem mit Wasser gefüllten Metallbecher mit einer kleinen Menge Schwefelsäure. Eine Schallwelle ließ das Zwerchfell bewegten und zwangen eine Nadel, sich im Wasser auf und ab zu bewegen. Der elektrische Widerstand zwischen Draht und Tasse war dann umgekehrt proportional zur Größe des Wassermeniskus um die untergetauchte Nadel. Elisha Gray abgelegt a Vorbehalt für eine Version mit einer Messingstange anstelle der Nadel.^[wenn?] Weitere kleinere Variationen und Verbesserungen wurden von Majoranna, Chambers, Vanni, Sykes und Elisha Gray an das flüssige Mikrofon vorgenommen, und eine Version wurde von patentiert von Reginald Fessenden 1903. Dies waren die ersten funktionierenden Mikrofone, aber sie waren nicht praktikabel für die kommerzielle Anwendung. Das berühmte erste Telefongespräch zwischen Bell und Watson fand mit einem flüssigen Mikrofon statt.

Mems

Das Mems (mikroelektromechanisches System) Mikrofon wird auch als Mikrofonchip oder Siliziummikrofon bezeichnet. Ein druckempfindliches Zwerchfell wird durch MEMS-Verarbeitungstechniken direkt in einen Siliziumwafer geätzt und wird normalerweise mit einem integrierten Vorverstärker begleitet.^[34] Die meisten MEMS -Mikrofone sind Varianten des Kondensatormikrofonsdesigns. Digitale MEMS-Mikrofone haben integriert Analog-Digital-Wandler (ADC) Schaltungen auf demselben CMOS -Chip, wodurch der Chip zu einem digitalen Mikrofon und so leichter in moderne digitale Produkte integriert wird. Haupthersteller, die MEMS -Silizium -Mikrofone produzieren, sind Wolfson Microelectronics (WM7XXX) jetzt Cirrus Logic,^[35] InvenSense (Produktlinie von analogen Geräten verkauft ^[36]), Akustica (AKU200x), Infineon (SMM310 -Produkt), Knowles Electronics, Memstech (MSMX), NXP -Halbleiter (Division von Knowles gekauft ^[37]), Sonion Mems, Vesper, AAC -Akustiktechnologien,^[38] und Omron.^[39]

In jüngerer Zeit wurden seit den 2010er Jahren das Interesse und die Erforschung von piezoelektrischen MEMS -Mikrofonen erhöht, die sich durch MEMS -Designs im Kondensatorstil ein erheblicher architektonischer und materieller Wandel darstellen.^[40]

Sprecher als Mikrofone

A LautsprecherEin Wandler, der ein elektrisches Signal in Schallwellen verwandelt, ist das funktionale Gegenteil eines Mikrofons. Da ein herkömmlicher Lautsprecher in der Konstruktion wie ein dynamisches Mikrofon (mit einem Zwerchfell, einer Spule und eines Magneten) ähnlich ist, können die Lautsprecher tatsächlich "in umgekehrter" als Mikrofone arbeiten. Gegenseitigkeit gilt, sodass das resultierende Mikrofon die gleichen Beeinträchtigungen wie ein Lautsprecher mit einem Fahrer aufweist: begrenzter Niedrig- und Hochleistungsfrequenzgang, schlecht kontrolliert Direktivität, und tief Empfindlichkeit. Bei praktischer Verwendung werden Redner manchmal als Mikrofone in Anwendungen verwendet, bei denen keine hohe Bandbreite und Empfindlichkeit erforderlich sind, wie z. Intercoms, Walkie-Talkies oder Videospiel Voice Chat Peripheriegeräte oder wenn herkömmliche Mikrofone knapp sind.

Es gibt jedoch mindestens eine praktische Anwendung, die diese Schwächen ausnutzt: die Verwendung einer mittleren Größe Tieftöner genau vor einer "Kick -Drum" platziert (Schlagzeug) in einem Schlagzeug als Mikrofon zu wirken. Ein Beispiel für kommerzielles Produkt ist der Yamaha-Subkick, ein Tieftöner von 6,5 Zoll (170 mm) in eine 10-Zoll-Trommelschale, die vor Kicktrommeln verwendet wird. Da eine relativ massiv Der Lautsprecher ist häufig ideal, um die Kick-Trommel aufzunehmen und gleichzeitig die Blutungen aus den nahe gelegenen Becken und Snare-Trommeln zu reduzieren.^[41]

Weniger häufig können Mikrofone selbst als Lautsprecher verwendet werden, aber aufgrund ihrer Umstellung mit geringer Leistung und kleinen Wandlergrößen a, a Hochtöner ist die praktischste Anwendung. Eine Instanz einer solchen Anwendung war die STC Von Mikrofon abgeleitete 4001 Super-Tweeter, das in einer Reihe hochwertiger Lautsprechersysteme von den späten 1960er bis Mitte der 70er Jahre erfolgreich eingesetzt wurde.

Kapseldesign und Richtfähigkeit

Die inneren Elemente eines Mikrofons sind die Hauptquelle für Unterschiede in der Direktivität. Ein Druckmikrofon verwendet a Membran Zwischen einem festen internen Luftvolumen und der Umwelt reagiert einheitlich auf den Druck aus allen Richtungen, so dass es als omnidirektional ist. Ein Druckgradient-Mikrofon verwendet ein Membran, das auf beiden Seiten zumindest teilweise geöffnet ist. Die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten erzeugt seine Richtungsmerkmale. Andere Elemente wie die externe Form des Mikrofons und externe Geräte wie Interferenzrohre können ebenfalls die Richtungsantwort eines Mikrofons verändern. Ein reine Druckgradient-Mikrofon ist gleichermaßen empfindlich gegenüber Geräuschen, die von vorne oder hinten ankommen, aber unempfindlich gegenüber Geräuschen, die von der Seite ankommen, da der Klang vorne und hinten gleichzeitig ankommt, erzeugt keinen Gradienten zwischen den beiden. Das charakteristische Richtungsmuster eines reinen Druckgradientenmikrofons ist wie eine Abbildung 8. Andere polare Muster werden abgeleitet, indem eine Kapsel erstellt wird, die diese beiden Effekte auf unterschiedliche Weise kombiniert. Der Cardioid verfügt beispielsweise über eine teilweise geschlossene Rückseite, daher ist ihre Reaktion eine Kombination aus Druck- und Druckgradient-Eigenschaften.^[42]

Polarmuster

• Mikrofonpolare Empfindlichkeit. Das Mikrofon ist parallel zur Seite nach oben in jedem Diagramm.^[43]
• 

  Omnidirectional

• 

  Subkardioid

• 

  Kardioid

• 

  Supercardioid

• 

  Hypercardioid

• 

  Bidirektional oder Abbildung von 8

• 

  Lobar

Die Richtungsalität oder das Polarmuster eines Mikrofons gibt an, wie empfindlich es ist, Geräusche in verschiedenen Winkeln um seine zentrale Achse zu erreichen. Die oben dargestellten polaren Muster repräsentieren die Ort von Punkten, die den gleichen Signalpegelausgang im Mikrofon erzeugen, wenn eine gegebene Schalldruckpegel (SPL) wird von diesem Punkt an erzeugt. Wie der physikalische Körper des Mikrofons relativ zu den Diagrammen ausgerichtet ist, hängt vom Mikrofonkonstruktion ab. Für Mikrofone mit großen Membran wie in der Oktava (siehe Abbildung oben) ist die Aufwärtsrichtung im Polardiagramm normalerweise aufrecht an den Mikrofonkörper, allgemein bekannt als "Seitenfeuer" oder "Seitenadresse". Bei kleinen Membranmikrofonen wie dem Shure (ebenfalls oben abgebildet) erstreckt es sich normalerweise von der Achse des Mikrofons, das allgemein als "Endfeuer" oder "Top/End -Adresse" bezeichnet wird.

Einige Mikrofonentwürfe kombinieren mehrere Prinzipien bei der Erzeugung des gewünschten polaren Musters. Dies reicht von der Abschirmung (was Beugung/Dissipation/Absorption) durch das Gehäuse selbst bis hin zur elektronischen Kombination von Dualmembranen reicht.

Omnidirectional

Ein omnidirectional (oder nicht leitende) Die Reaktion des Mikrofons wird allgemein als eine perfekte Kugel in drei Dimensionen angesehen. In der realen Welt ist dies nicht der Fall. Wie bei Richtungsmikrofonen ist das polare Muster für ein "omnidirektionales" Mikrofon eine Funktion der Frequenz. Der Körper des Mikrofons ist nicht unendlich klein und infolgedessen tendiert er in Bezug auf Geräusche, die von hinten ankommen, auf seine eigene Weise, was zu einer leichten Abflachung der polaren Reaktion führt. Diese Abflachung nimmt zu, wenn der Durchmesser des Mikrofons (vorausgesetzt, es ist zylindrisch) die Wellenlänge der betreffenden Frequenz. Daher liefert das kleinste Mikrofon des Durchmessers die besten omnidirektionalen Eigenschaften bei hohen Frequenzen.

Die Wellenlänge des Schalls bei 10 kHz beträgt 3,5 cm. Omnidirektionale Mikrofone verwenden im Gegensatz zu Cardioiden keine Resonanzhohlräume als Verzögerungen und können daher als "reinste" Mikrofone in Bezug auf niedrige Färbung angesehen werden. Sie verleihen dem ursprünglichen Sound sehr wenig. Als druckempfindlicher Druck können sie auch einen sehr flachen Niederfrequenzgang auf 20 Hz oder weniger haben. Druckempfindliche Mikrofone reagieren auch viel weniger auf Windgeräusche und Plosive als auf richtungsgeschwindigkeitsempfindliche Mikrofone.

Anwendungsbereiche: Studios, alte Kirchen, Theater, Fernsehinterviews vor Ort usw.^[44]

Ein Beispiel für ein nicht leitendes Mikrofon ist das runde Schwarz Acht Ball.^[45]

Unidirektional

Ein unidirektionales Mikrofon ist hauptsächlich auf Geräusche aus nur einer Richtung empfindlich. Das Diagramm oben (Shotgun) veranschaulicht eine Reihe dieser Muster. Das Mikrofon tritt in jedem Diagramm nach oben. Die Schallintensität für eine bestimmte Frequenz wird für Winkel radial von 0 bis 360 ° aufgetragen. (Professionelle Diagramme zeigen diese Skalen und enthalten mehrere Diagramme zu verschiedenen Frequenzen. Die hier angegebenen Diagramme bieten nur einen Überblick über typische Musterformen und deren Namen.)

Cardioid, Hypercardioid, Supercardioid, Subcardioid

Das häufigste unidirektionale Mikrofon ist a kardioid Mikrofon, so genannt, weil das Empfindlichkeitsmuster "herzförmig" ist, d. H. a kardioid. Die Kardioidfamilie von Mikrofonen wird üblicherweise als Vokal- oder Sprachmikrofone verwendet, da sie gut Geräusche aus anderen Richtungen ablehnen können. In drei Dimensionen ist der Cardioid wie ein Apfel geformt, der um das Mikrofon zentriert ist, was der "Stamm" des Apfels ist. Die Cardioid -Antwort reduziert den Abholung von Seite und hinten und hilft, Feedback von der zu vermeiden Monitore. Seit dieser Richtungsstufe Wandler Mikrofone erreichen ihre Muster, indem sie den Druckgradienten erfassen und sie sehr nahe an die Schallquelle (in Entfernungen von wenigen Zentimetern) sind, führt aufgrund des erhöhten Gradienten zu einem Bassschub. Dies ist als die bekannt Proximity -Effekt.^[46] Das SM58 ist seit mehr als 50 Jahren das am häufigsten verwendete Mikrofon für lebende Vocals^[47] Demonstration der Bedeutung und Popularität von Cardioid -Mikrofonen.

Der Herzkardioid ist effektiv eine Überlagerung eines omnidirektionalen (Druck) und eines Fig. 8 (Druckgradienten) -Mikrofon;^[48] Bei Schallwellen von der Rückseite hebt das negative Signal aus dem Abbildung 8 das positive Signal aus dem omnidirektionalen Element auf, während für Schallwellen von vorne kommen, die beiden zueinander hinzufügen. Bei niedrigen Frequenzen verhält sich ein Herzmikrofon jedoch wie ein omnidirektionales Mikrofon.

Durch die Kombination der beiden Komponenten in unterschiedlichen Verhältnissen kann jedes Muster zwischen Omni und Abbildung 8 erreicht werden, was die Herzkardioidfamilie erster Ordnung umfasst. Gemeinsame Formen umfassen:

• A Hyperkardioid Das Mikrofon ähnelt dem Kardioid, jedoch mit einem etwas größeren Beitrag 8, was zu einem engeren Bereich der vorderen Empfindlichkeit und einem kleineren Hecklappen der hinteren Empfindlichkeit führt. Es wird durch Kombination der beiden Komponenten in einem Verhältnis von 3: 1 erzeugt, wodurch Nulls bei 109,5 ° erzeugt werden. Dieses Verhältnis maximiert den Direktivitätsfaktor (oder den Direktivitätsindex).^[49][50]
• A Super-Cardioid Das Mikrofon ähnelt einer Hyperkardioid, außer dass es mehr vorne und weniger Heckabholung gibt. Es wird mit einem Verhältnis von etwa 5: 3 mit Nulls bei 126,9 ° hergestellt. Dieses Verhältnis maximiert die Front-Back-Verhältnis; das Energieverhältnis zwischen vorderer und hinterer Strahlung.^[49][50]
• Das Subcardioid Mikrofon hat keine Nullpunkte. Es wird mit einem Verhältnis von etwa 7: 3 mit 3–10 dB zwischen dem Vorder- und Rückaufnahme hergestellt.^[51][52]

Drei solcher Cardioid -Mikrofone/Hydrophone könnten orthogonal als konsumierte Triade ausgerichtet sein, um den Gewinn zu verbessern und auch ein lenkbares Strahl zu erzeugen.^[53][54]

Bidirektional

"Abbildung 8" oder bidirektionale Mikrofone empfangen sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite des Elements gleichermaßen. Die meisten Ribbon -Mikrofone haben dieses Muster. Im Prinzip reagieren sie überhaupt nicht auf Schalldruck, nur auf die Rückgeld im Druck zwischen Vorder- und Rückseite; Da der von der Seite ankommende Schall gleichermaßen vorne und hinten erreicht, gibt es keinen Druckunterschied und daher keine Empfindlichkeit gegenüber Schall aus dieser Richtung. In mathematischer Hinsicht, während omnidirektionale Mikrofone sind Skalar Wandler, die auf Druck aus jeder Richtung reagieren, sind bidirektionale Mikrofone Vektor Wandler reagieren auf den Gradienten entlang einer Achse, die normal zur Ebene des Zwerchfells ist. Dies hat auch den Einfluss, die Ausgangspolarität für Geräusche zu invertieren, die von der Rückseite ankommen.

Schrotflinte

Schrotflintenmikrofone sind die höchsten Richtungsstoffe einfacher unidirektionaler Typen erster Ordnung. Bei niedrigen Frequenzen haben sie die klassische polare Reaktion eines Hypercardioids, aber bei mittlerer und höherer Frequenzen gibt ein Interferenzrohr eine erhöhte Vorwärtsreaktion. Dies wird durch einen Prozess der Stornierung von Off-Axis-Wellen erreicht, die in die Längsscheiben-Slots eintreten. Eine Folge dieser Technik ist das Vorhandensein einiger hinterer Lappen, die in Höhe und Winkel mit Frequenz variieren und einige Färbungseffekte verursachen können. Aufgrund der Enge ihrer Vorwärtsempfindlichkeit werden Schrotflintenmikrofone üblicherweise im Fernsehen und im Filmsets, in Stadien und zur Feldaufnahme von Wildtieren verwendet.

Grenze oder "PZM"

Es wurden mehrere Ansätze entwickelt, um ein Mikrofon in weniger als idealen akustischen Räumen effektiv zu verwenden, die häufig unter übermäßigen Reflexionen von einem oder mehreren der Oberflächen (Grenzen) leiden, aus denen der Raum besteht. Wenn das Mikrofon in eine dieser Grenzen oder sehr nahe an der Oberfläche platziert ist, haben die Reflexionen von dieser Oberfläche den gleichen Zeitpunkt wie der direkte Klang, wodurch dem Mikrofon ein hemisphärisches polares Muster und eine verbesserte Verständlichkeit verleiht. Dies wurde zunächst durchgeführt, indem ein gewöhnliches Mikrofon neben der Oberfläche platziert wurde, manchmal in einem akustisch transparenten Schaum. Sound Engineers Ed Long und Ron Wickersham entwickelten das Konzept, das Zwerchfell parallel zur Grenze zu platzieren.^[55] Während das Patent abgelaufen ist, sind "Druckzonenmikrofon" und "PZM" immer noch aktive Marken von Crown Internationalund der generische Begriff Grenzmikrofon Ist bevorzugt.

Während ein Grenzmikrofon ursprünglich unter Verwendung eines omnidirektionalen Elements implementiert wurde, ist es auch möglich, ein Richtmikrofon nahe genug an der Oberfläche zu montieren, um einige der Vorteile dieser Technik zu erzielen und gleichzeitig die Richtungseigenschaften des Elements beizubehalten. Crowns Markenzeichen für diesen Ansatz ist "Phase Cohärent Cardioid" oder "PCC", aber es gibt auch andere Hersteller, die diese Technik anwenden.

Anwendungsspezifische Designs

A Lavalier -Mikrofon ist für freihändigen Betrieb gemacht. Diese kleinen Mikrofone werden am Körper getragen. Ursprünglich wurden sie mit einem Lanyard am Hals an Ort und Stelle gehalten, aber häufiger werden sie mit einem Clip, einem Stift, einem Klebeband oder einem Magneten an Kleidung befestigt. Das Lavalier -Kabel kann durch Kleidung versteckt sein und entweder zu einem HF -Sender in einer Tasche geleitet oder an einen Gürtel (für mobile Verwendung) abgeschnitten oder direkt zum Mixer (für stationäre Anwendungen) laufen.

A Funkmikrofon Überträgt das Audio eher als Radio- oder optisches Signal als über ein Kabel. Normalerweise sendet es sein Signal mit einem kleinen FM -Radio -Sender an einen in der Nähe, der mit dem Soundsystem verbunden ist, aber auch Infrarotwellen verwenden kann, wenn sich der Sender und der Empfänger in Sichtweite befinden.

A Kontakt Mikrofon Nimmt Vibrationen direkt von einer festen Oberfläche oder einem Objekt an, im Gegensatz zu Schallvibrationen, die durch Luft getragen werden. Eine Verwendung dafür besteht darin, Klänge eines sehr niedrigen Niveaus zu erkennen, wie z. B. solche von kleinen Objekten oder Insekten. Das Mikrofon besteht üblicherweise aus einem magnetischen (beweglichen Spulen-) Wandler, Kontaktplatten und Kontaktstift. Die Kontaktplatte wird direkt auf dem vibrierenden Teil eines Musikinstruments oder einer anderen Oberfläche platziert, und der Kontaktstift überträgt Vibrationen an die Spule. Kontaktmikrofone wurden verwendet, um den Geräusch eines Schneckers und die Fußstapfen von Ameisen aufzunehmen. Kürzlich wurde eine tragbare Version dieses Mikrofons entwickelt. EIN Rachenmikrofon ist eine Variante des Kontaktmikrofons, das die Sprache direkt aus dem Hals einer Person aufnimmt, an die es festgeschnallt ist. Auf diese Weise können das Gerät in Bereichen mit Umgebungsgeräuschen verwendet werden, die den Sprecher sonst unverhörbar machen würden.

A Parabolmikrofon verwendet a Parabolreflektor Klangwellen auf einen Mikrofonempfänger zu sammeln und zu konzentrieren, genauso wie a Parabolantenne (z.B. Satellitenschüssel) macht mit Funkwellen. Typische Verwendungen dieses Mikrofons, das ungewöhnlich fokussierte Frontempfindlichkeit hat und Sounds aus vielen Metern entfernt aufnehmen kann, umfassen Nature -Aufnahmen, Sportveranstaltungen im Freien, Outdoor -Sportereignisse, lauschen, Strafverfolgung, und sogar Spionage. Parabolische Mikrofone werden normalerweise nicht für Standardaufzeichnungsanwendungen verwendet, da sie tendenziell einen schlechten Niederfrequenzgang als Nebeneffekt ihres Designs haben.

Ein Stereo -Mikrofon integriert zwei Mikrofone in eine Einheit, um ein stereophonisches Signal zu erzeugen. Ein Stereo -Mikrofon wird häufig für verwendet Übertragung Anwendungen oder Feldaufzeichnung wo es unpraktisch wäre, zwei separate Kondensatormikrofone in einer klassischen X-Y-Konfiguration zu konfigurieren (siehe Mikrofonpraxis) für stereophone Aufnahmen. Einige solche Mikrofone haben einen einstellbaren Abdeckungswinkel zwischen den beiden Kanälen.

A Geräusch-Krebs-Mikrofon ist ein hochrichtendes Design, das für laute Umgebungen bestimmt ist. Eine solche Verwendung ist in Flugzeug Cockpits, in denen sie normalerweise als Auslegermikrofone auf Headsets installiert sind. Eine weitere Verwendung ist in Live -Event -Unterstützung auf lauten Konzertstadien für Sänger, die mit dem mit Live-Auftritte. Viele Rauschkonzentrationsmikrofone kombinieren Signale, die von zwei im Gegenteil enthaltenen Membranen erhalten wurden elektrische Polarität oder elektronisch verarbeitet werden. Bei Dual -Membran -Designs ist das Hauptmembran am nächsten an der beabsichtigten Quelle montiert, und die zweite befindet sich weiter von der Quelle entfernt, sodass die Umgebungsgeräusche vom Signal des Hauptmembrans abzugs werden können. Nachdem die beiden Signale kombiniert wurden, sind andere Geräusche als die beabsichtigte Quelle stark reduziert und erhöht die Verständlichkeit. Andere Geräusch-Canceling-Konstruktionen verwenden ein Membran, das von den an den Seiten offenen Ports und dem hinteren Mikrofon beeinflusst wird. Ein Geräusch-Canceling-Headset-Design unter Verwendung eines einzelnen Membrans wurde von Stimmkünstlern wie z. Garth Brooks und Janet Jackson.^[56] Ein paar rauschübergreifende Mikrofone sind Halsmikrofone.

Stereo -Mikrofontechniken

Verschiedene Standardtechniken werden mit Mikrofonen verwendet, die in verwendet werden Schallverstärkung bei Live -Auftritten oder zur Aufnahme in einem Studio oder auf einem Filmset. Durch geeignete Anordnung eines oder mehrerer Mikrofone können wünschenswerte Merkmale des zu gesammelten Klangs aufbewahrt werden, während unerwünschte Klänge abgelehnt werden.

Antrieb

Mikrofone, die aktive Schaltkreise wie die meisten Kondensatormikrofone enthalten, erfordern die Leistung, um die aktiven Komponenten zu betreiben. Der erste dieser verwendeten Vakuumrohrschaltungen mit einer separaten Netzteileinheit unter Verwendung eines Multi-Pin-Kabels und eines Steckers. Mit dem Aufkommen der Festkörperverstärkung wurden die Strombedürfnisse stark reduziert und es wurde praktisch, die gleichen Kabelleiter und den gleichen Stecker für Audio und Strom zu verwenden. In den 1960er Jahren wurden mehrere Antriebsmethoden entwickelt, hauptsächlich in Europa. Die beiden dominanten Methoden wurden ursprünglich in Deutsch DIN 45595 als De: Tonaderspeisung oder T-Power und DIN 45596 für definiert Phantomkraft. Seit den 1980er Jahren ist die Phantomleistung viel häufiger geworden, da der gleiche Eingang sowohl für angetriebene als auch für ungeledete Mikrofone verwendet werden kann. In Unterhaltungselektronik wie DSLRS und Camcorders ist "Plug-in-Strom" häufiger für Mikrofone mit einem 3,5-mm-Telefon-Plug-Stecker. Phantom, T-Power und Plug-in-Leistung werden in internationalem Standard-IEC 61938 beschrieben.^[57]

Anschlüsse und Konnektivität

Die häufigsten von Mikrofonen verwendeten Anschlüsse sind:

• Männlich XLR -Anschluss auf professionelle Mikrofone
• ¼ Zoll (manchmal als 6,35 mm bezeichnet) Telefonanschluss Bei günstigeren Mikrofonen des Musikers mit einem 3,3 -mm -Ts -Telefonanschluss (Tipp und Ärmel). Mundharmonika -Mikrofone verwenden üblicherweise eine TS -Verbindung von 1/4 Zoll (6,3 mm), um durch Gitarrenverstärker zu laufen.
• 3,5 mm (manchmal als 1/8 Zoll Mini bezeichnet) TRS (Tipp, Ring und Hülle) Stereo (auch als TS Mono erhältlich) Mini -Telefon -Plug für Prosumer -Kamera, Rekorder und Computermikrofone.
• USB Ermöglicht die direkte Verbindung zu PCs. Die Elektronik in diesen Mikrofonen, die über die USB -Verbindung betrieben werden, führt die Präamplifikation und die ADC durch, bevor die digitalen Audiodaten über die USB -Schnittstelle übertragen werden.

Einige Mikrofone verwenden andere Anschlüsse, wie z. Einige Lavalier (oder "Revers", von den Tagen des Anbringens des Mikrofons an den Anzug des Nachrichtenreporters) verwenden Mikrofone einen proprietären Stecker zur Verbindung zu einem drahtlosen Sender, wie z. Radiopaket. Seit 2005 erscheinen Mikrofone in professioneller Qualität mit USB-Verbindungen, die für die direkte Aufnahme in computergestützte Software entwickelt wurden.

Impedanzüberbrückung

Bei der Auswahl eines Vorverstärkerers für ein bestimmtes Mikrofon, das Mikrofon des Mikrofons Impedanz muss bekannt sein. Impedanz ist eine frequenzabhängige elektrische Eigenschaft, gemessen in Ohm(Ω), das sich auf die Spannung auf den Strom bezieht. Wenn nicht besorgt mit Stromübertragung, Signale werden im Allgemeinen als variierende Spannungen übertragen, was auch bei Mikrofonen der Fall ist. Um die höchste Signalamplitude zu erhalten, verwendet man eine Methode genannt Impedanzüberbrückung. In dieser Konfiguration sollte die Ausgangsimpedanz des Mikrofons im Vergleich zur Eingangsimpedanz des Vorverstärkers vernachlässigt werden (in der Praxis wird eine Vorverstärkerimpedanz mindestens 10-mal größer als die Mikrofonimpedanz empfohlen). Auf diese Weise wird das Signal minimal abgeschwächt und dabei fast keine Leistung angewendet. ^[58]

Die Hauptalternative zur Impedanzüberbrückung ist Impedanzübereinstimmung Dies maximiert die Leistungsübertragung für eine bestimmte Quellimpedanz. Dies war jedoch seit dem frühen 20. Jahrhundert nicht relevant, als Verstärker sehr teuer waren und viel Wärme produzierten. Um die Anzahl der Verstärker in Telefonleitungen zu verringern, musste der Stromverlust minimal sein, sodass Quellen- und Lastimpedanzen übereinstimmen. Ein Abwärtsbewegungsanschlag ist der 6-dB-Signalverlust, der auftritt, da nur die Hälfte des Spannungspegels am Eingang des Vorverstärkers erscheint.^[58] Bestimmte Bande und dynamische Mikrofone sind jedoch Ausnahmen, da die Annahme einer bestimmten Lastimpedanz durch die Designer Teil des internen elektroakustischen Dämpfungskreislaufs des Mikrofons ist.^{[59][zweifelhaft – diskutieren]}

Verschiedene Mikrofone können sehr unterschiedliche Impedanzen aufweisen und dies hängt vom Design ab. In passiven Mikrofonen bezieht sich dieser Wert eng mit der Impedanz der Spule (oder eines ähnlichen Mechanismus). In aktiven Mikrofonen beschreibt dieser Wert die Ausgangsimpedanz seiner internen Verstärkerschaltung.

Niedrige Impedanz wird unter 600 Ω betrachtet. Die mittlere Impedanz wird zwischen 600 Ω und 10 kΩ betrachtet. Hohe Impedanz liegt über 10 kΩ. Aufgrund ihres Einbaues VerstärkerKondensatormikrofone haben typischerweise eine Ausgangsimpedanz zwischen 50 und 200 Ω.^[58][60]

Wenn ein Mikrofon in Versionen mit hoher und niedriger Impedanz hergestellt wird, hat die Version mit hoher Impedanz eine höhere Ausgangsspannung für einen gegebenen Schalldruckeingang und eignet sich zum Beispiel für die Verwendung von Vakuumrohrgitarrenverstärkern, die eine hohe Eingangsimpedanz und eine hohe Eingangsimpedanz und eine hohe Eingangsimpedanz haben. Erfordern Sie eine relativ hohe Signaleingangsspannung, um das inhärente Rauschen der Röhrchen zu überwinden. Die meisten professionellen Mikrofone sind niedrige Impedanz, etwa 200 Ω oder niedriger. Professionelle Vakuumrohr-Soundausrüstung umfasst a Transformator Dadurch werden die Impedanz des Mikrofonkreises auf die hohe Impedanz und Spannung aufgebracht, die zum Anführen des Eingangsrohrs erforderlich ist. Externe STRECK-Transformatoren sind ebenfalls verfügbar, die zwischen einem Mikrofon mit geringer Impedanz und einem Eingang mit hoher Impedanz verwendet werden können.

Mikrofone mit niedrigem Impedanz werden aus folgenden Grund im Allgemeinen gegenüber einer hohen Impedanz bevorzugt: Die Verwendung eines Hochformanzmikrofons mit einem langen Kabel führt zu einem Hochfrequenzsignalverlust aufgrund von Kabelkapazität, das mit der Impedanz von Mikrofonausgangsimpedanz einen Tiefpassfilter bildet.

Digitale Mikrofonschnittstelle

Der AES42 -Standard, veröffentlicht von der Audio Engineering Societydefiniert eine digitale Schnittstelle für Mikrofone. Mikrofone, die diesem Standard entsprechen Xld männlicher Stecker, anstatt einen analogen Ausgang zu erzeugen. Digitale Mikrofone können entweder mit neuen Geräten mit geeigneten Eingangsverbindungen verwendet werden, die dem AES42 -Standard oder über eine geeignete Schnittstellenbox entsprechen. Mikrofone in Studioqualität, die gemäß dem AES42-Standard arbeiten, sind jetzt bei einer Reihe von Mikrofonherstellern erhältlich.

Messungen und Spezifikationen

Aufgrund ihrer Konstruktion haben Mikrofone ihre eigenen charakteristischen Reaktionen auf Klang. Dieser Unterschied in der Reaktion erzeugt ungleichmäßig Phase und Frequenz Antworten. Darüber hinaus reagieren Mikrofone nicht gleichmäßig auf Schalldruck und können unterschiedliche Pegel ohne Verzerrung akzeptieren. Obwohl für wissenschaftliche Anwendungen Mikrofone mit einer einheitlicheren Reaktion wünschenswert sind, ist dies bei Musikaufnahmen häufig nicht der Fall, da die ungleichmäßige Reaktion eines Mikrofons eine wünschenswerte Färbung des Klangs erzeugen kann. Es gibt einen internationalen Standard für Mikrofonspezifikationen.^[61] Aber nur wenige Hersteller halten sich daran. Infolgedessen ist der Vergleich veröffentlichter Daten aus verschiedenen Herstellern schwierig, da verschiedene Messtechniken verwendet werden. Die Website von Mikrofondaten hat die technischen Spezifikationen mit Bildern, Antwortkurven und technischen Daten von den Mikrofonherstellern für jedes aktuell gelistete Mikrofon und sogar einige veraltete Modelle zusammengefasst und die Daten für sie alle in einem gemeinsamen Format zur einfachen Vergleichsformat angezeigt .[1]. Es ist jedoch zu Vorsicht, solide Schlussfolgerungen aus diesem oder anderen veröffentlichten Daten zu ziehen. Es ist jedoch bekannt, dass der Hersteller gemäß IEC 60268-4 Spezifikationen geliefert hat.

A Frequenzgang Diagramm plant die Mikrofonempfindlichkeit in decibels Über eine Reihe von Frequenzen (typischerweise 20 Hz bis 20 kHz), im Allgemeinen für einen perfekt auf Achsenschall (Klang, der bei 0 ° zur Kapsel ankommt). Der Frequenzgang kann wie SO weniger informativ angegeben werden: "30 Hz - 16 kHz ± 3 dB". Dies wird als Bedeutung als nahezu flacher, linearer Diagramm zwischen den angegebenen Frequenzen mit Variationen der Amplitude von nicht mehr als plus oder minus 3 dB interpretiert. Man kann jedoch nicht aus diesen Informationen bestimmen, wie glatt Die Variationen sind oder in welchen Teilen des Spektrums sie auftreten. Beachten Sie, dass üblicherweise gemachte Aussagen wie "20 Hz - 20 kHz" ohne Dezibelmaß für Toleranz bedeutungslos sind. Der Frequenzgang der Richtmikrofone variiert stark mit der Entfernung von der Schallquelle und der Geometrie der Schallquelle. IEC 60268-4 gibt an, dass der Frequenzgang in gemessen werden sollte Ebene progressive Welle Bedingungen (sehr weit von der Quelle entfernt), aber dies ist selten praktisch. Nahe Reden Mikrofone können mit unterschiedlichen Schallquellen und -abständen gemessen werden, es gibt jedoch keinen Standard und daher keine Möglichkeit, Daten aus verschiedenen Modellen zu vergleichen, es sei denn, die Messtechnik wird beschrieben.

Die Selbstdauer oder äquivalente Eingabe Der Geräuschpegel ist der Schallpegel, der die gleiche Ausgangsspannung erzeugt wie das Mikrofon in Abwesenheit von Schall. Dies stellt den niedrigsten Punkt des Dynamikbereichs des Mikrofons dar und ist besonders wichtig, wenn Sie still sind. Die Maßnahme wird oft in angegeben db (a), was die äquivalente Lautstärke des Rauschens auf einer frequenzgewichtigen Dezibelskala für das Hören des Ohrs ist, zum Beispiel: "15 dba spl" (SPL bedeutet Schalldruck Ebene im Vergleich zu 20Mikropasziale). Je niedriger die Zahl ist, desto besser. Einige Mikrofonhersteller geben den Geräuschpegel mit Verwendung an ITU-R 468 Rauschgewichtung, die genauer die Art und Weise repräsentieren, wie wir Geräusche hören, aber eine Zahl von 11–14 dB höher verleihen. Ein ruhiges Mikrofon misst typischerweise 20 DBA SPL oder 32 dB SPL 468-Gewicht. Sehr ruhige Mikrofone existieren seit Jahren für spezielle Anwendungen, z. In jüngster Zeit wurden einige Mikrofone mit niedrigen Rauschspezifikationen auf dem Studio/Entertainment -Markt eingeführt, wie z. B. Modelle von Neumann und Ritt Das bewerben Geräuschpegel zwischen 5 und 7 DBA. Dies wird typischerweise erreicht, indem der Frequenzgang der Kapsel und der Elektronik geändert wird, um zu einem geringeren Rauschen innerhalb der zu führen A-Gewicht Kurve, während Breitbandgeräusche erhöht werden können.

Das maximale SPL, das das Mikrofon akzeptieren kann, wird für bestimmte Werte von gemessen Totale harmonische Verzerrung (THD), typischerweise 0,5%. Diese Verzerrung ist im Allgemeinen unhörbar, so dass man das Mikrofon bei dieser SPL sicher verwenden kann, ohne die Aufzeichnung zu schädigen. Beispiel: "142db spl Peak (bei 0,5%THD) ". Je höher der Wert, desto besser, obwohl Mikrofone mit sehr hoher maximaler SPL ebenfalls eine höhere Selbstversorgung aufweisen.

Der Ausschnittstufe ist ein wichtiger Indikator für das maximale nutzbare Niveau, da die 1%ige THD -Zahl, die normalerweise unter max SPL angegeben wird, wirklich ein sehr mildes Verzerrungsniveau ist, insbesondere bei kurzen hohen Peaks. Das Ausschneiden ist viel hörbarer. Für einige Mikrofone kann der Ausschnittstufe viel höher sein als die max.

Der Dynamikbereich eines Mikrofons ist der Unterschied in der SPL zwischen dem Rauschboden und dem maximalen SPL. Wenn es beispielsweise allein "120 dB" angegeben ist, vermittelt es erheblich weniger Informationen als die selbstnahrungsartigen und maximalen SPL-Zahlen einzeln.

Empfindlichkeit Gibt an, wie gut das Mikrofon den Schalldruck in eine Ausgangsspannung umwandelt. Ein Hochempfindlichkeitsmikrofon erzeugt mehr Spannung und benötigt daher eine geringere Verstärkung am Mixer- oder Aufnahmegerät. Dies ist ein praktisches Anliegen, ist jedoch nicht direkt ein Hinweis auf die Qualität des Mikrofons, und in der Tat ist der Begriff Empfindlichkeit eine Fehlbezeichnung, "Transduktionsgewinn" ist vielleicht aussagekräftiger (oder einfach nur "Ausgangsniveau"), da die wahre Sensibilität im Allgemeinen ist gesetzt von der Lärmbodenund zu viel "Empfindlichkeit" in Bezug auf die Ausgangspegel beeinträchtigt die Ausschnittstufe. Es gibt zwei gemeinsame Maßnahmen. Der (bevorzugte) internationale Standard wird in Millivolts pro Pascal bei 1 kHz hergestellt. Ein höherer Wert zeigt eine höhere Empfindlichkeit an. Die ältere amerikanische Methode wird auf einen 1 V/PA -Standard verwiesen und in einfachen Dezibel gemessen, was zu einem negativen Wert führt. Ein höherer Wert zeigt wiederum eine höhere Empfindlichkeit an, so dass –60 dB empfindlicher ist als –70 dB.

Messmikrofone

Einige Mikrofone sind zum Testen von Lautsprechern, zur Messung der Rauschpegel und der Quantifizierung einer akustischen Erfahrung bestimmt. Dies sind kalibrierte Wandler und werden normalerweise mit einem Kalibrierungszertifikat geliefert, das absolute Empfindlichkeit gegenüber der Frequenz enthält. Die Qualität der Messmikrofone wird häufig auf die Bezeichnungen "Klasse 1", "Typ 2" usw. bezeichnet, die Verweise auf Mikrofonspezifikationen, sondern auf Mikrofonspezifikationen sind, sondern auf Sound -Level -Messgeräte.^[62] Ein umfassenderer Standard^[63] Für die Beschreibung der Messung wurde kürzlich Mikrofonleistung übernommen.

Messmikrofone sind im Allgemeinen skalare Sensoren von Druck; Sie zeigen eine omnidirektionale Reaktion, die nur durch das Streuprofil ihrer physikalischen Dimensionen begrenzt ist. Schallintensität oder Schallleistungsmessungen erfordern Druckgradientenmessungen, die normalerweise unter Verwendung von Arrays von mindestens zwei Mikrofonen oder mit durchgeführt werden Hot-Wire-Anemometer.

Kalibrierung

Um eine wissenschaftliche Messung mit einem Mikrofon durchzuführen, muss seine genaue Empfindlichkeit bekannt sein (in Volt pro Pascal). Da sich dies über die Lebensdauer des Geräts ändern kann, ist es regelmäßig erforderlich kalibrieren Messmikrofone. Dieser Service wird von einigen Mikrofonherstellern und von unabhängigen zertifizierten Testlabors angeboten. Alle Mikrofonkalibrierung ist letztendlich nachvollziehbar auf Hauptstandards an einem nationalen Messinstitut wie z. Npl im Vereinigten Königreich, PTB in Deutschland und NIST in den Vereinigten Staaten, die am häufigsten unter Verwendung des Primärstandards der Gegenseitigkeit kalibrieren. Messmikrofone, die unter Verwendung dieser Methode kalibriert wurden, kann dann verwendet werden, um andere Mikrofone unter Verwendung von Vergleichskalibrierungstechniken zu kalibrieren.

Abhängig von der Anwendung müssen Messmikrofone regelmäßig (jedes Jahr oder mehrere Monate, typischerweise) und nach einem potenziell schädlichen Ereignis, z. über das akzeptable Niveau hinaus.

Arrays

Ein Mikrofonarray ist eine beliebige Anzahl von Mikrofonen, die in Betrieb arbeiten Tandem. Es gibt viele Anwendungen:

• Systeme zum Extrahieren von Spracheingaben von Umgebungsgeräusche (vor allem Telefone, Spracherkennung Systeme, Hörgeräte)
• Surround Sound und verwandte Technologien
• Objekte nach Klang lokalisieren: Akustische Quellenlokalisierung, z.B., militärische Verwendung, um die Quelle des Artilleriefeuers zu lokalisieren. Flugzeugort und Verfolgung.
• Hi-Fi Originalaufnahmen
• 3D räumlich Strahlforming für lokalisierte akustische Erkennung von subkutan Geräusche

Typischerweise besteht ein Array aus omnidirektionalen Mikrofonen, die über die verteilt sind Umfang eines Raums, verbunden mit a Computer Dadurch werden die Ergebnisse in eine kohärente Form aufgezeichnet und interpretiert.

Windschutzscheiben

Windschutzscheiben (oder Windschutzscheiben - Die Begriffe sind austauschbar) liefern eine Methode zur Reduzierung der Wirkung von Wind auf Mikrofone. Während Pop-Screens Schutz vor unidirektionalen Explosionen schützen, schämen Schaumschütze Wind in allen Richtungen in den Kühlergrill, und Blimps / Zeppeline / Körbe schließen das Mikrofon vollständig ein und schützen auch seinen Körper. Letzteres ist wichtig, da aufgrund des extremen niedrigen Frequenzgehalts von Windgeräuschen eine im Gehäuse des Mikrofons induzierte Vibration im Wesentlichen zum Rauschausgang beitragen kann.

Das verwendete Schutzmaterial - Drahtgaze, Stoff oder Schaum - ist so ausgelegt, dass sie eine erhebliche akustische Impedanz aufweisen. Die relativ niedrigen Partikel-Geschwindigkeits-Luftdruckänderungen, die Schallwellen bilden, können mit minimaler Abschwächung durchlaufen, aber höherer Partikel-Geschwindigkeits-Wind wird in weitaus größerem Maße behindert. Eine Erhöhung der Dicke des Materials verbessert die Windschwäche, beginnt aber auch den Hochfrequenz-Audiogehalt zu beeinträchtigen. Dies begrenzt die praktische Größe einfacher Schaumschirme. Während Schäume und Drahtnetze teilweise oder vollständig selbsttragend sein können, erfordern weiche Stoffe und Gauzes das Dehnen auf Rahmen oder Laminierung mit kochen strukturellen Elementen.

Da an der ersten Oberfläche alle Windgeräusche erzeugt werden, ist die Luftschläge, je größer der Abstand zwischen der Schildperipherie und der Mikrofonkapsel ist, desto größer ist die Rauschdämpfung. Für einen ungefähren kugelförmigen Schild nimmt die Dämpfung um (ungefähr) den Würfel dieses Abstands zu. Daher sind größere Schilde immer viel effizienter als kleinere.^[64] Mit vollen Korbwindenscheiben gibt es einen zusätzlichen Druckkammer -Effekt, der zuerst von Joerg Wuttke erklärt wird.^[65] Dies ermöglicht es für Zwei-Port-Mikrofone (Druckgradient), dass die Schild/Mikrofon-Kombination als Hochpass-Akustikfilter wirkt.

Da Turbulenzen an einer Oberfläche die Quelle für Windgeräusche sind, kann die Reduzierung von groben Turbulenzen zur Rauschreduktion beitragen. Sowohl aerodynamisch glatte Oberflächen als auch solche, die verhindern, dass leistungsstarke Wirbel erzeugt werden, wurden erfolgreich eingesetzt. Historisch gesehen hat sich künstliches Pelz für diesen Zweck als sehr nützlich erwiesen, da die Fasern Mikro-Turbulenzen produzieren und Energie leise absorbieren. Wenn nicht von Wind und Regen verfilzt, sind die Pelzfasern akustisch sehr transparent, aber die gewebte oder gestrickte Unterstützung kann eine erhebliche Abschwächung ergeben. Als Material leidet es darum, mit Konsistenz schwer zu produzieren, und es ist schwer, sich in makellosem Zustand vor Ort zu halten. Somit besteht ein Interesse daran, sich von seiner Verwendung zu entfernen.^[66]

Im Studio und auf der Bühne können Pop-Screens und Foam-Schilde aus Gründen der Hygiene und des Schutzes von Mikrofonen vor Spucke und Schweiß nützlich sein. Wenn sie farbig sind, sind sie für die Identifizierung nützlich. Vor Ort kann der Korbschild ein Federungssystem enthalten, um das Mikrofon aus Schock- und Handhabungsgeräuschen zu isolieren.

Die Angabe der Effizienz der Reduzierung der Windrauschen ist eine ungenaue Wissenschaft, da der Effekt enorm von der Frequenz und damit mit der Bandbreite des Mikrofons und des Audiokanals variiert. Bei sehr niedrigen Frequenzen (10–100 Hz), bei denen massive Windenergie existiert, sind Reduktionen wichtig, um eine Überlastung der Audiokette zu vermeiden - insbesondere in den frühen Stadien. Dies kann den mit Wind verbundenen typischen „Wumping“ -Sound erzeugen, der aufgrund der LF -Spitzengrenze häufig Silbenstummel des Audios ist. Bei höheren Frequenzen - 200 Hz bis ~ 3 kHz - ermöglicht die akustische Empfindlichkeitskurve, die Wirkung des Windes als Ergänzung zum normalen Rauschboden zu hören, obwohl sie einen weitaus geringeren Energiegehalt aufweist. Einfache Schilde können ermöglichen, dass das Windgeräusch 10 dB weniger offensichtlich ist; Bessere können näher an einer 50 -dB -Reduzierung erreichen. Die akustische Transparenz, insbesondere bei HF, sollte jedoch ebenfalls angezeigt werden, da ein sehr hohes Maß an Windminderung mit sehr gedämpftem Audio in Verbindung gebracht werden könnte.

• 

  Verschiedene Mikrofonabdeckungen

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  Zwei Aufnahmen, die gemacht wurden - a Blimp wird links verwendet. Auf der rechten Seite wird eine Windschutzscheibe mit offener Zelle verwendet.

• 

  "Dead Cat" und ein "tote Kätzchen" Windscreens. Das tote Kätzchen deckt ein Stereo -Mikrofon für eine DSLR -Kamera ab. Der Namensunterschied ist auf die Größe des Gehäuses zurückzuführen.

Siehe auch

• Geophon- Transducer für Klang innerhalb der Erde
• Hydrophon-Transducer für Klang in Wasser
• Ionophon-Plasma-basiertes Mikrofon
• Mikrofonblocker- Computer -Zubehör für das Deaktivieren des internen Mikrofons.
• Microphone connector
• Mikrofonpraxis- Nutzungsausfälle
• Nominale Impedanz
• Schwingungsdämpfer- Microphonhalterung, die das Mikrofon in elastischen Bändern suspendiert

Verweise

Weitere Lektüre

• Corbett, Ian. Mikrofon It!: Mikrofone, Mikrofontechniken und ihre Auswirkungen auf den endgültigen Mix. CRC Press, 2014.
• Eargle, John. Das Mikrofonbuch. Taylor & Francis, 2004.

Externe Links

• Infos, Bilder und Soundbytes aus Vintage -Mikrofonen
• Umwandlung der Mikrofonempfindlichkeit - dB Re 1 V/PA und Transferfaktor MV/PA
• Durchsuchbare Datenbank mit Spezifikationen und Komponenteninformationen aus mehr als 1000 Mikrofonen
• Mikrofonkonstruktion und grundlegende Platzierungsberatung
• "Die Erfindung des Mikrofons", historische Perspektive, Wissenschaftlicher Amerikaner, 13. Juli 1878, p. 16