Druckmikrofon
Aus Soundlexikon
Ein Druckmikrofon (besser: Mikrofon mit Druckcharakteristik) ist eine bestimmte Bauart eines Mikrofons, dessen Mikrofonkapsel mit der Membran im Gegensatz zu der eines Druckgradientenmikrofons rückseitig geschlossen ist.
Ein Mikrofon ist ein Sensor im Schallfeld, das die Schallschwingungen (Schallwechseldruck) im üblichen Medium Luft aufnimmt. Besonders in der Lehre (Dickreiter: "Handbuch der Tonstudiotechnik") wird dieses Mikrofon gerne "Druckempfänger" genannt. Schallwellen (Schwingungen) wechseln zwischen Schalldruckmaximum und Schallschnellemaximum hin- und her. Das Maximum der einen Komponente ist der Nullpunkt der Anderen. Beim Druckmikrofom sind die erzeugten elektrischen Signale mit dem Schalldruck am Mikrofon proportional. Ein Druckgradientenmikrofon spricht auf die Schallschnelle an.
Ein Druckmikrofon besteht aus einer kleinen Membran vor einem kleinen Hohlraum. Um auch bei sehr tiefen Frequenzen wirksam zu sein, muss der Hohlraum geschlossen sein. Es gibt aber immer eine ganz kleine Öffnung nach draußen (Kapillare), um einen statischen Druckausgleich zu ermöglichen, wobei die raschen Druckschwankungen des Schalls natürlich nicht ausgeglichen werden. Bei tiefen Frequenzen sind Druckmikrofone immer für alle Schalleinfallsrichtungen gleich empfindlich, so dass eine Kugelcharakteristik entsteht. Für hohe Frequenzen, bei denen die Mikrofonabmessungen größer als die halbe Wellenlänge sind, weicht die Richtcharakteristik von der idealen Kugelform ab und wird gebündelt. Das Mikrofon wird für tiefe und tiefste Frequenzen eingesetzt. Das Druckmikrofon reagiert ähnlich wie ein Barometer auf Luftdruckschwankungen, also auf den ungerichteten Druck-Skalar. Einfallender Schall wird unabhängig von der Einfallsrichtung immer phasenrichtig wiedergegeben.
Das deutliche Merkmal eines Druckmikrofons besteht darin, dass die Membran, welche die Schallwelle aufnimmt, nur von einer Seite dem Schallfeld ausgesetzt ist. Ein Druckmikrofon hat immer eine Kugelrichtcharakteristik. Sämtliche Mikrofone mit Richtcharakteristiken außer dem reinen "Druckempfänger" als Kugel, werden mit "Druckgradientenempfänger" bezeichnet, auch wenn allein die Acht ein "reines" Druckgradientenmikrofon ist.
Durch den Druckstaueffekt kommt es nicht allein bei senkrechter 0°-Beschallung der Membran zu einer Höhenanhebung, deren "Resonanzfrequenz" vom Kapseldurchmesser abhängig ist - üblicherweise 0,5 Zoll bis 2 Zoll (12 mm bis 50 mm). Bei 0° Schall-Einfallsrichtung liegt das Maximum des Druckstaus dessen Überhöhung bei schrägem Schalleinfall langsam abnimmt, bis sie bei seitlichem 90°-Einfall auf die Membran nicht mehr vorhanden ist. Es wird häufig fälschlicherweise behauptet, dass der Druckstau nur bei genau 0°Schalleinfall vorhanden sei. Je größer die Membran, umso tiefer liegt diese Frequenzüberhöhung. Dieses "normale" Mikofon mit Kugelcharakteristik wird mit diffusfeld-entzerrt bezeichnet.
Wenn diese Frequenzanhebung akustisch oder elektrisch für den Schalleinfallswinkel von 0° in einer Mikrofon-Sonderbauform beseitigt wird, dann nennt man das Mikofon freifeld-entzerrt.
Die schwingende Membrangröße 1 Zoll = 25 mm trennt die Großmembranmikrofone von den Kleinmembranmikrofonen. Es sei darauf hingewiesen, dass oft die Größe der Membranhalterung angegeben wird, die größer aber weniger wirksam ist.
Da Druckmikrofone linear bis herab in den Infraschallbereich arbeiten, werden sie auch als Messmikrofone eingesetzt. Trotzdem haben Großmembranmikrofone Probleme mit der Erzeugung eines unverfärbten neutralen Klangs und können keine hohen Frequenzen übertragen.
Gern wird der Vergleich herangezogen, dass auch unser Ohr mit dem Trommelfell ein Druckempfänger ist. Nur ist zu bedenken, dass das Gehör mit dem Gehirn anders arbeitet. Ein Ohr hat keine Kugelcharakteristik. Mikrofone "hören" anders als Ohren.
