Mikrofonmembranen: Lernen Sie die verschiedenen Typen kennen

Im Bereich der Akustik ist eine Membran eine Wandler soll mechanische Bewegung und Klang originalgetreu ineinander umwandeln. Es besteht üblicherweise aus einer dünnen Membran oder Folie aus verschiedenen Materialien. Der unterschiedliche Luftdruck der Schallwellen überträgt Schwingungen auf die Membran, die dann als eine andere Energieform (oder umgekehrt) erfasst werden können.

Mikrofonmembranen verstehen: Das Herz der Mikrofontechnologie

A Mikrofon Die Membran ist der Hauptbestandteil eines Mikrofons, das akustische Energie (Schallwellen) in elektrische Energie umwandelt (Audio-Signal). Es ist ein dünnes, empfindliches Stück Material, typischerweise kreisförmig, aus Mylar oder anderen Spezialmaterialien. Die Membran bewegt sich sympathisch mit den durch Schallwellen verursachten Luftbewegungen, und diese Bewegung wird dann in einen elektrischen Strom umgewandelt, der in Verarbeitungsgeräte eingespeist werden kann.

Die Bedeutung des Membrandesigns

Das Design einer Mikrofonmembran ist von größter Bedeutung, da es die Eigenschaften des erzeugten Audiosignals stark beeinflussen kann. Im Folgenden sind einige wichtige Faktoren aufgeführt, die beim Entwerfen einer Mikrofonmembran zu berücksichtigen sind:

• Größe: Die Größe der Membran kann von klein (weniger als XNUMX cm Durchmesser) bis zu viel größer reichen, je nach Mikrofontyp und Frequenzbereich, der erfasst werden muss.
• Material: Das zur Herstellung der Membran verwendete Material kann je nach den Anforderungen des Mikrofons variieren. Einige gebräuchliche Materialien sind Mylar, Metall und Bänder.
• Typ: Es gibt verschiedene Arten von Membranen, einschließlich dynamisch, Kondensator (Kondensator) und Band. Jeder Typ hat seine eigenen einzigartigen Eigenschaften und Verwendungszwecke.
• Form: Die Form der Membran kann die Art und Weise beeinflussen, wie sie mit den durch Schallwellen verursachten Luftstörungen sympathisch schwingt.
• Masse: Die Masse des Zwerchfells ist ein entscheidender Bestandteil seiner Fähigkeit, sich sympathisch mit Schallwellen zu bewegen. Für die meisten Mikrofontypen wird im Allgemeinen eine bewegliche Membran mit geringer Masse bevorzugt.

Die technischen Unterschiede zwischen Membrantypen

Im Folgenden sind einige technische Unterschiede zwischen den gängigsten Arten von Mikrofonmembranen aufgeführt:

• Dynamisch: Ein dynamisches Mikrofon verwendet eine Membran, die an einer beweglichen Spule befestigt ist. Wenn Schallwellen auf die Membran treffen, bewegt sich die Spule, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.
• Kondensator (Kondensator): Ein Kondensatormikrofon verwendet eine Membran, die vor einer Metallplatte platziert wird. Die Membran und die Platte bilden einen Kondensator, und wenn Schallwellen auf die Membran treffen, ändert sich der Abstand zwischen der Membran und der Platte, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.
• Bändchen: Ein Bändchenmikrofon verwendet eine Membran, die aus einem dünnen Metallstreifen (dem Bändchen) besteht. Wenn Schallwellen auf das Band treffen, vibriert es sympathisch, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.

Die Rolle der Membran bei der Mikrofonleistung

Die Membran ist das Hauptelement in einem Mikrofon, das Schallenergie in elektrische Energie umwandelt. Seine Fähigkeit, Schallwellen effektiv in elektrischen Strom umzuwandeln, ist entscheidend für die Gesamtleistung des Mikrofons. Im Folgenden sind einige Schlüsselfaktoren aufgeführt, die bei der Bewertung der Leistung einer Mikrofonmembran zu berücksichtigen sind:

• Empfindlichkeit: Die Empfindlichkeit eines Mikrofons bezieht sich auf den Pegel der elektrischen Ausgabe, die es als Reaktion auf einen bestimmten Schallpegel erzeugt. Eine empfindlichere Membran erzeugt bei einem gegebenen Schallpegel ein stärkeres elektrisches Signal.
• Frequenzgang: Der Frequenzgang eines Mikrofons bezieht sich auf seine Fähigkeit, einen Frequenzbereich genau zu erfassen. Eine gut gestaltete Membran kann einen großen Frequenzbereich erfassen, ohne dass es zu erheblichen Verzerrungen oder anderen Artefakten kommt.
• Richtcharakteristik: Die Richtcharakteristik eines Mikrofons bezieht sich auf die Richtwirkung seiner Empfindlichkeit. Eine gut gestaltete Membran kann Schall aus der gewünschten Richtung effektiv erfassen und gleichzeitig die Empfindlichkeit gegenüber Schall aus anderen Richtungen minimieren.

Fazit

Die Mikrofonmembran ist eine kritische Komponente jedes Mikrofons, und ihr Design und ihre Leistungsmerkmale können die Qualität des erzeugten Audiosignals stark beeinflussen. Bei der Bewertung verschiedener Mikrofontypen ist es wichtig, auf das Design und die Leistung der Membran zu achten, da sie eine der wichtigsten Komponenten in der gesamten Mikrofoneinheit ist.

Membranleistungsfaktoren für Mikrofone beherrschen

• Größere Membranen haben tendenziell einen erweiterten Frequenzgang und eine bessere Niederfrequenzempfindlichkeit, was sie ideal für die Aufnahme von Musik und Gesang macht.
• Kleinere Membranen reagieren besser auf hochfrequente Töne und werden häufig zur Aufnahme akustischer Instrumente und als Overhead-Mikrofone in Schlagzeugen verwendet.

Materialwelt: Der Einfluss von Membranmaterial auf die Klangqualität

• Das zur Herstellung der Membran verwendete Material kann die Klangqualität des Mikrofons erheblich beeinträchtigen.
• Aluminiummembranen werden häufig in dynamischen Mikrofonen verwendet und erzeugen einen warmen, natürlichen Klang.
• Bändchenmikrofone verwenden normalerweise dünne Aluminiumfolie oder andere leitfähige Materialien, um eine Membran zu schaffen, die gut auf hochfrequente Töne reagiert.
• Kondensatormikrofone verwenden häufig einen dünnen Polymerfilm oder Elektretmaterial, um eine Membran zu erzeugen, die sehr empfindlich auf Schallwellen reagiert.

Electric Dreams: Die Rolle der elektrischen Ladung bei der Membranleistung

• Kondensatormikrofone benötigen eine elektrische Ladung, um zu funktionieren, die durch eine Gleichspannung über den Anschluss des Mikrofons zugeführt wird.
• Die elektrische Ladung auf der Membran lässt sie als Reaktion auf eingehende Schallwellen vibrieren und erzeugt ein elektrisches Signal, das verstärkt und aufgezeichnet werden kann.
• Elektret-Kondensatormikrofone haben eine permanente elektrische Ladung, die in die Membran eingebaut ist, wodurch sie bequemer und einfacher zu verwenden sind.

Alles zusammen: Wie sich Leistungsfaktoren der Membran auf Ihre Mikrofonauswahl auswirken

• Das Verständnis der Membranleistungsfaktoren ist der Schlüssel zur Auswahl des besten Mikrofons für Ihre Anforderungen.
• Größere Membranen sind ideal für die Aufnahme von Musik und Gesang, während kleinere Membranen besser für akustische Instrumente und Schlagzeuge geeignet sind.
• Das für die Herstellung der Membran verwendete Material kann die Klangqualität des Mikrofons erheblich beeinflussen, wobei Aluminium, Bändchen und Polymer häufig gewählt werden.
• Die Form der Membran kann die Klangqualität und -leistung des Mikrofons direkt beeinflussen, wobei flache Oberflächen einen natürlicheren Klang und gekrümmte Oberflächen einen farbigeren Klang erzeugen.
• Die elektrische Ladung auf der Membran ist für Kondensatormikrofone unerlässlich, wobei Elektret-Kondensatormikrofone aufgrund ihrer Bequemlichkeit und Benutzerfreundlichkeit eine beliebte Wahl sind.

Das akustische Prinzip: Druck versus Druckgradient

Bei Mikrofonen gibt es zwei Haupttypen von akustischen Prinzipien, die zur Erkennung von Schallwellen verwendet werden: Druck und Druckgradient. Folgendes müssen Sie über diese beiden Methoden wissen:

• Druckmikrofone: Diese Mikrofone erfassen Schallwellen, indem sie die Änderungen des Luftdrucks messen, die auftreten, wenn Schallwellen auf die Mikrofonmembran treffen. Dieser Mikrofontyp wird auch als omnidirektionales Mikrofon bezeichnet, da es Schallwellen aus allen Richtungen gleichermaßen aufnimmt.

• Druckgradientenmikrofone: Diese Mikrofone erfassen Schallwellen, indem sie die Luftdruckunterschiede zwischen Vorder- und Rückseite der Mikrofonmembran messen. Diese Art von Mikrofon wird auch als Richtmikrofon bezeichnet, da es empfindlicher auf Geräusche aus bestimmten Richtungen reagiert als auf andere.

Funktionsweise von Druck- und Druckgradientenmikrofonen

Um die Unterschiede zwischen Druck- und Druckgradientenmikrofonen zu verstehen, ist es wichtig zu verstehen, wie jeder Mikrofontyp funktioniert:

• Druckmikrofone: Wenn Schallwellen auf die Mikrofonmembran treffen, versetzen sie diese in Schwingungen. Diese Bewegung erzeugt Luftdruckänderungen, die vom Wandler des Mikrofons erfasst werden. Das resultierende Audiosignal ist im Wesentlichen eine direkte Darstellung der Schallwellen, die auf die Mikrofonmembran treffen.

• Druckgradientenmikrofone: Wenn Schallwellen auf die Mikrofonmembran treffen, versetzen sie diese in symmetrische Schwingungen. Da jedoch die Rückseite der Membran einer anderen akustischen Umgebung ausgesetzt ist als die Vorderseite, unterscheiden sich Amplitude und Phase der Welle, die die Rückseite der Membran erreicht, von der Vorderseite. Dies verursacht eine unterschiedliche Reaktion der Membran auf die Schallwellen, die vom Wandler des Mikrofons erfasst wird. Das resultierende Audiosignal ist eine komplexe Mischung aus den direkten Schallwellen und den begleitenden Phasen- und Amplitudenunterschieden.

Polarmuster verstehen

Einer der entscheidenden Unterschiede zwischen Druck- und Druckgradientenmikrofonen ist die Art und Weise, wie sie Schallwellen erfassen, was sich auf die Empfindlichkeit und Richtcharakteristik des Mikrofons auswirkt. Die Richtcharakteristik eines Mikrofons beschreibt, wie es auf Geräusche reagiert, die aus verschiedenen Richtungen kommen. Hier sind die drei beliebtesten Richtcharakteristiken:

• Niere: Dieses Muster ist am empfindlichsten für Geräusche, die von der Vorderseite des Mikrofons kommen, und weniger empfindlich für Geräusche, die von den Seiten und von hinten kommen.

• Bidirektional: Dieses Muster ist gleichermaßen empfindlich für Geräusche, die von der Vorder- und Rückseite des Mikrofons kommen, aber weniger empfindlich für Geräusche, die von den Seiten kommen.

• Omnidirektional: Dieses Muster reagiert gleichermaßen empfindlich auf Geräusche aus allen Richtungen.

Mikrofonmembranen mit oberer Ansprache und seitlicher Ansprache

Top-Adress-Mikrofone sind so konzipiert, dass die Membran senkrecht zum Mikrofonkörper positioniert ist. Dieses Design erleichtert die Positionierung des Mikrofons und ist besonders nützlich für Podcasts und Handheld-Aufnahmen. Der Hauptvorteil von Top-Adress-Mikrofonen besteht darin, dass der Benutzer die Membran sehen kann, was es einfacher macht, das Mikrofon zu positionieren und es in die richtige Richtung zu richten.

Gängige Marken und Modelle von Top-Address- und Side-Address-Mikrofonen

Es gibt eine große Anzahl von Mikrofonmarken und -modellen auf dem Markt, von denen jedes sein eigenes einzigartiges Design und seine eigenen Eigenschaften hat. Zu den beliebtesten Marken und Modellen erstklassiger Mikrofone gehören Rode NT1-A, AKG C414 und Shure SM7B. Zu den beliebtesten Marken und Modellen von Seitenadressmikrofonen gehören das Neumann U87, das Sennheiser MKH 416 und das Shure SM57.

Das beste Mikrofon für Ihre Bedürfnisse

Letztendlich hängt das beste Mikrofon für Ihre Bedürfnisse von einer Reihe von Faktoren ab, darunter Ihre Aufnahmeumgebung, die Art des Audios, das Sie aufnehmen, und Ihr Budget. Es ist wichtig, dass Sie vor dem Kauf recherchieren und sich Bewertungen und Klangbeispiele ansehen. Einige wichtige Punkte, die bei der Auswahl eines Mikrofons zu berücksichtigen sind, sind:

• Die Empfindlichkeit des Zwerchfells
• Die Richtcharakteristik des Mikrofons
• Das Körperdesign und die Größe des Mikrofons
• Der Preispunkt und das allgemeine Preis-Leistungs-Verhältnis

Die Moving-Coil-Membran: Ein dynamisches Mikrofonelement

Das Prinzip der Schwingspulenmembran basiert auf dem Nahbesprechungseffekt, bei dem die Empfindlichkeit des Mikrofons umso höher ist, je näher die Membran an der Schallquelle ist. Die Membran besteht typischerweise aus Kunststoff oder Aluminium und befindet sich in einer Kapsel, die am Mikrofonkörper befestigt ist. Wenn Schallwellen auf die Membran treffen, vibriert diese, wodurch sich die daran befestigte Spule im Magnetfeld bewegt und einen elektrischen Strom erzeugt, der durch die Mikrofonkabel gesendet wird.

Was sind die Vor- und Nachteile?

Vorteile:

• Schwingspulenmembranen sind im Allgemeinen weniger empfindlich als Kondensatormembranen, wodurch sie weniger anfällig für die Aufnahme unerwünschter Hintergrundgeräusche sind.
• Sie sind extrem langlebig und können hohen Schalldruckpegeln ohne Verzerrung standhalten.
• Sie sind in der Regel günstiger als Kondensatormikrofone, was sie zu einer großartigen Option für diejenigen macht, die ein begrenztes Budget haben.

Nachteile:

• Schwingspulenmembranen sind nicht so empfindlich wie Kondensatormembranen, was bedeutet, dass sie möglicherweise nicht so viele Details im Klang aufnehmen.
• Sie benötigen ein stärkeres Signal, um zu funktionieren, was ein Problem sein kann, wenn Sie etwas aufnehmen, das von Natur aus leise ist.
• Im Vergleich zu Bändchenmembranen haben sie möglicherweise keinen so natürlichen Klang.

Wie ist es im Vergleich zu anderen Membranen?

• Im Vergleich zu Bändchenmembranen sind Schwingspulenmembranen im Allgemeinen langlebiger und können höhere Schalldruckpegel ohne Verzerrung verarbeiten.
• Im Vergleich zu Kondensatormembranen sind Tauchspulenmembranen weniger empfindlich und benötigen ein stärkeres Signal, um zu funktionieren, aber sie sind auch weniger anfällig dafür, unerwünschte Hintergrundgeräusche aufzunehmen.

Welche Marken verwenden Moving-Coil-Membranen?

• Shure SM57 und SM58 sind zwei der gängigsten Mikrofone, die Schwingspulen-Membranen verwenden.
• Das Electro-Voice RE20 ist ein weiteres beliebtes dynamisches Mikrofon, das eine Tauchspulenmembran verwendet.

Ist eine Moving-Coil-Membran insgesamt eine gute Wahl?

Wenn Sie ein langlebiges Mikrofon benötigen, das hohe Schalldruckpegel ohne Verzerrung verarbeiten kann und weniger anfällig für unerwünschte Hintergrundgeräusche ist, dann ist eine Tauchspulenmembran möglicherweise eine gute Wahl. Wenn Sie jedoch ein Mikrofon benötigen, das empfindlicher ist und mehr Details im Klang aufnehmen kann, ist eine Kondensatormembran möglicherweise die bessere Option. Es hängt alles davon ab, wofür Sie das Mikrofon benötigen und wie hoch Ihr Budget ist.

Die Bändchenmembran: Ein filigranes Element, das hervorragenden Klang erzeugt

Einige der Vorteile der Verwendung eines Bändchenmembranmikrofons sind:

• Hervorragende Klangqualität: Die Fähigkeit der Bändchenmembran, natürlichen, unverfälschten Klang aufzunehmen, macht sie zu einer beliebten Wahl für die Aufnahme von Instrumenten und Gesang im Studio.
• Breiter Frequenzbereich: Bändchenmikrofone haben in der Regel einen größeren Frequenzbereich als andere Mikrofontypen, sodass sie ein breiteres Spektrum an Klängen erfassen können.
• Kleinere Größe: Bändchenmikrofone sind in der Regel kleiner als herkömmliche Kondensatormikrofone und dynamische Mikrofone, was sie zu einer großartigen Wahl für Aufnahmen auf engstem Raum macht.
• Vintage-Sound: Bändchenmikrofone haben den Ruf, einen warmen Vintage-Sound zu erzeugen, den viele Menschen ansprechend finden.
• Isolierter Ton: Bändchenmikrofone sind so konzipiert, dass sie den Ton von den Seiten und nicht von vorne und hinten aufnehmen, was eine isoliertere Tonaufnahme ermöglicht.
• Passives Design: Da Bändchenmikrofone passiv sind, benötigen sie keine Phantomspeisung oder andere externe Stromquellen, um zu funktionieren.

Was sind die Haupttypen von Bändchenmembranmikrofonen?

Es gibt zwei Haupttypen von Bändchenmembranmikrofonen:

• Passive Bändchenmikrofone: Diese Mikrofone benötigen keine externe Stromversorgung, um zu funktionieren, und sind in der Regel empfindlicher und empfindlicher als aktive Bändchenmikrofone.
• Aktive Bändchenmikrofone: Diese Mikrofone haben eine eingebaute Vorverstärkerschaltung, die das Signal vom Bändchen verstärkt, was zu einem stärkeren Ausgangspegel führt. Aktive Bändchenmikrofone benötigen normalerweise Phantomspeisung, um zu funktionieren.

Die Kondensatormembran in Mikrofonen

Die Kondensatormembran ist extrem empfindlich und kann selbst kleinste Geräusche aufnehmen. Diese Empfindlichkeit ist darauf zurückzuführen, dass die Membran typischerweise aus einem sehr dünnen Material besteht, wodurch sie leichter schwingen kann. Darüber hinaus benötigt das Kondensatormikrofon eine Stromquelle, die normalerweise über eine Phantomstromquelle versorgt wird, wodurch es ein stärkeres elektrisches Signal erzeugen kann.

Warum wird es als Kondensator betrachtet?

Die Kondensatormembran wird als Kondensator betrachtet, da sie die Prinzipien der Kapazität nutzt, um ein elektrisches Signal zu erzeugen. Kapazität ist die Fähigkeit eines Systems, eine elektrische Ladung zu speichern, und im Fall der Kondensatormembran erzeugt die Abstandsänderung zwischen den beiden Metallplatten eine Kapazitätsänderung, die dann in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

Was bedeuten DC und AC in Bezug auf die Kondensatormembran?

DC steht für Gleichstrom, eine Art elektrischer Strom, der in eine Richtung fließt. AC steht für Wechselstrom, eine elektrische Stromart, die periodisch die Richtung ändert. Im Fall der Kondensatormembran kann die Stromquelle, die die Spannung an das System liefert, je nach Ausführung des Mikrofons entweder Gleichstrom oder Wechselstrom sein.

Welche Rolle spielt die Kondensatormembran bei der Aufnahme?

Die Kondensatormembran spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufnahme, indem sie Schallwellen in ein elektrisches Signal umwandelt, das gespeichert und bearbeitet werden kann. Seine Empfindlichkeit und Fähigkeit, einen breiten Frequenzbereich zu erfassen, machen es zu einer beliebten Wahl für die Aufnahme von Gesang und akustischen Instrumenten sowie für die Erfassung von Umgebungsgeräuschen in einem Raum oder einer Umgebung. Sein konsistenter und natürlicher Klangcharakter macht es auch zu einer großartigen Wahl, um die wahre Essenz einer Darbietung einzufangen.

Zusammenfassung

Das ist also, was eine Membran ist und wie sie in einem Mikrofon funktioniert. Es ist ein empfindliches Stück Material, das akustische Energie in elektrische Energie umwandelt. Es ist der wichtigste Teil des Mikrofons, also müssen Sie wissen, was es ist, nachdem Sie wissen, wie es funktioniert. Scheuen Sie sich also nicht, Fragen zu stellen, wenn Sie sich nicht sicher sind, und denken Sie immer daran, in Bewegung zu bleiben! Danke fürs Lesen und ich hoffe, du hast etwas Neues gelernt!

Ich bin Joost Nusselder, der Gründer von Neaera und Content-Marketer, Papa, und liebe es, neues Equipment auszuprobieren, wobei die Gitarre das Herzstück meiner Leidenschaft ist, und zusammen mit meinem Team erstelle ich seit 2020 ausführliche Blogartikel um treuen Lesern mit Aufnahme- und Gitarrentipps zu helfen.

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