Mikrofonie 3, Kondensatormikrofon

So, nach ein paar Wochen Zwangspause geht´s nun weiter. Heutiges Thema: das Kondensatormikrofon.

Das Kondensatormikro ist z. Z. das leistungsfähigste Mikrofon. Es ist hoch empfindlich, hat einen sehr geraden Frequenzgang, meist sehr wenig Eigenrauschen und ist deshalb im Tonstudio das am häufigsten eingesetzte Mikro. Auch im Livebereich findet man es sehr oft, da aber eher die Kleinmembran-Version für z.B. Overheads, Hihat, Streicher, etc.

Doch zuerst wollen wir uns mal die Konstruktion ansehen.

Das Prinzip des Kondensatormikrofons

Prinzip des Kondensatormikros

Eine hauchdünne Membran, meist aus einer metallbedampften Kunststofffolie wird so vor eine Metallplatte montiert, dass ein winziger Luftspalt dazwischen bleibt. Die Membran fungiert als Elektrode, die Metallplatte als Gegenelektrode. Beide zusammen bilden einen Kondensator wobei der Luftspalt als Dielektrikum, also als Trennschicht dient. An beide Elektroden wird nun eine konstante Spannung angelegt (Phantomspeisung), durch die sie elektrisch aufgeladen werden.

Wenn jetzt Schallwellen auf die Membran treffen und diese in Schwingung versetzt, verändert sich der Abstand zwischen den Elektroden und somit  im gleichen Maße die Kapazität dieses Kondensators. Durch die Elektroden beginnt Strom zu fließen, der sich analog zur Kapazitätsänderung und somit auch analog zu den Schallwellen verhält. Nun brauchen wir nur noch eine Verstärkerschaltung, die aus dem winzigen fließenden Strom ein brauchbares Signal macht. Und fertig ist das Kondensatormikrofon!

Der Vorteil dieser Konstruktion liegt in der sehr geringen Masse der Membran. Nur eine hauchdünne Folie, ohne klobige Schwingspule, die mitgeschleppt werden muss. Dieses Mikro reagiert viel genauer und feiner auf die Schallwellen, als das Tauchspulenmikro.

Nachteil: dieses Mikro braucht eine Versorgungsspannung, die sogenannte Phantomspeisung. Ohne die läuft hier garnix! Die Kapsel und die Verstärkerelektronik verlangen danach. Auch ist diese Konstruktion viel aufwändiger und somit teurer. Die hohe Empfindlichkeit verlangt aber bei Sprache und Gesang immer einen Popschutz und bei Außeneinsatz immer einen Windschutz.

Dafür bekommt man ein Mikrofon mit hervorragender Klangtreue. Moderne Kondensatormikros vertragen auch enorme Schalldrücke und sind somit fast überall einsetzbar. Es gibt grundsätzlich 2 verschiedene Arten: Großmembran– und Kleinmembranmikros. Von außen schon leicht zu erkennen: die Kleinmembranmikros sind schlank, wie eine Zigarre und werden meist von vorn besprochen. Die Großmembranmikros sind wesentlich größer und dicker und werden in der Regel von der Seite besprochen.  Sie klingen voluminöser, voller, eher wärmer, als die Kleinmembraner, obwohl beide Typen tiefe Frequenzen gleichermaßen gut übertragen. Das hat was mit der stärkeren Richtwirkung der großen Membran zu tun. Dafür klingen die Kleinmembranmikros noch leichter und neutraler und sind somit noch besser für die Darstellung der hohen Frequenzen geeignet.

Als Faustregel kann man also sagen: überall wo es um gute Darstellung besonders auch der Tiefen geht, nimmt man eher ein Großmembranmikro. Und immer wenn es um die feinen Obertöne geht und die Bässe nicht so wichtig sind, greift man zum Kleinmebraner.

Noch ein paar Beispiele gefällig? Bitte:

  • Kontrabass: Großmembran
  • Vocals: Großmembran (klingt wärmer + oberhalb 9 kHz ist bei der Menschlichen Stimme eh Schluss)
  • Cello: Großmembran
  • Akustikgitarre: Kleinmembran
  • Violine, Bratsche: Kleinmembran
  • Hihat + Overhead: Kleinmembran

Diese Liste ist natürlich noch längst nicht vollständig, wäre auch viel zu lang für diesen Beitrag. Aber sie gibt vielleicht einen Eindruck von den Einsatzmöglichkeiten.

Die Richtcharakteristik von Kondensatormikrofonen ist sehr unterschiedlich. Am weitesten verbreitet ist die Niere. Bei Kleinmembranmikros ist sie meist fest, bei Großmembranern oft variabel.  Viele Hersteller arbeiten mit 2 Mikrofonkapseln, oder durchbohrter Grundplatte (siehe Zeichnung) um andere Richtcharakteristiken zu erreichen, wie Kugel, Acht, Superniere, etc.

Doch der Unterschiede noch nicht genug, bei den Großmembranern gibt es auch noch verschiedene Verstärkertypen: Transistor, oder Röhre. Röhrenverstärker klingen etwas wärmer, etwas weicher in den Höhen, haben eine eigenen Charakter. Transistorverstärker klingen neutraler, klarer, etwas offener. Als das Kondensatormikro in den 30er Jahren von Georg Neumann erfunden wurde, hatten alle Mikros einen Röhrenverstärker. Die Dinger klangen damals schon so gut, dass man sie glatt noch heute einsetzen könnte. Es ist also keine Frage von gut oder schlecht, sondern nur von Soundvorlieben. Es gibt Tonleute die schwören auf Röhre und wollen im Studio nichts anderes gelten lassen. Und wie alle Radikalinskies liegen sie falsch! Röhrenmikros können einer Stimme, oder einem Instrument das gewisse Etwas verleihen, aber wenn man Allen das gewisse Etwas gibt, kriegt man am Ende keine gute Mischung mehr hin.  Dazu aber an anderer Stelle mehr.

Nahezu alle Kondensatormikrofone verfügen über einen Vordämpfungsschalter (Pad), mit dem man die Empfindlichkeit des Mikros meist um 10 bis 20dB absenken kann. Das ist bei besonders lauten Schallquellen äußerst wichtig, um ein sauberes Signal zu erhalten. Diese Vordämpfung wird z.B. bei Blechbläsern, oder Schlagzeug eingesetzt, im Gegensatz zu Vocals, oder Akustikgitarren. Hier muss sie natürlich raus, weil sonst der Pegel zu niedrig ist und man sich beim Aufholen des Signals nur unschönes Rauschen einhandelt.

Ich möchte hier noch kurz auf eine weitere Unterform der Kondensatormikros eingehen: das Elektretkondensatormikro . Hier verwendet man eine andere Kapselkonstruktion, bei der die elektrische Ladung in der Kapsel quasi eingefroren wurde. Dafür wird ein spezieller Kunststoff in einem starken elektrischen Feld eingeschmolzen und wieder ausgehärtet und so richten sich die Moleküle nach diesem Feld dauerhaft aus. Jetzt werden die Membran und die Gegenelektrode mit diesem polarisierten Material beschichtet und schon haben wir einen Kondensator mit dauerhafter Ladung. Auch wenn für die Kapsel keine externe Spannung mehr benötigt wird, braucht man doch immer noch den Verstärker und der braucht Strom. Also Phantomspeisung, oder (eher selten) Batterie. Generell sind diese Mikros nicht schlechter als die anderen, so baut z. B. Shure nach eigener Aussage nur Elektretkondensatormikros und alles Weitere gilt genauso wie oben.

So, das soll´s erst einmal gewesen sein. Und wie immer: über Kommentare, Anregungen und Hinweise würde ich mich freuen. Alle Texte in diesem Blog sind nur für private Zwecke gedacht. Keine anderweitige Veröffentlichungen ohne meine Genehmigung. Danke.


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