Dynamisches Mikrofon
Aus Soundlexikon
Das Dynamische Mikrofon ist ein elektroakustischer Wandler, der Schallereignisse (Schalldruckimpulse) in äquivalente elektrische Spannungsimpulse wandelt, und dabei nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion arbeitet. Dazu gehören die beiden Typen Tauchspulenmikrofon und Bändchenmikrofon, letzteres ist heutzutage weniger verbreitet. Der Haupteinsatzbereich von Dynamischen Mikrofonen ist der Live-Bereich. Im Studio werden eher Kondensatormikrofone verwendet.
Inhaltsverzeichnis |
Aufbau
Physikalische Betrachtungen zur Wirkungsweise
Induktionsgesetz
Elektroakustisches Wandlungsprinzip des dynamischen Mikrofons:
(proportional)
Induktionsgesetz beim dynamischen Mikrofon:
- Δ U = erzeugte Modulationsspannung als Spannungsschwankung
- Δ v = Änderung der mechanischen Schnelle als mechanische Auslenk-Geschwindigkeit des Leiters (Membran mit Schwingspule)
- B = magnetische Flussdichte, die proportional zur Magnetfeldstärke H ist
- l = Länge des elektrischen Leiters als Tauchspulendraht bzw. Bändchen
Leiterlänge und Magnetfeldstärke
Aus der Formel ergibt sich, dass die Leiterlänge l (Spulendraht bzw. Bändchen) in der Praxis entscheidenden Einfluß hat auf den Innenwiderstand. Ist die Leiterlänge sehr kurz, wie bei einem Bändchenmikrofon, sinkt entsprechend der Innenwiderstand und die Generatorspannung. Besteht die Spule aus sehr vielen Windungen – beim Tauchspulenmikrofon soll so eine hohe Spannung gewährleistet werden – dann wird der Innenwiderstand recht groß. Auch im Fall eines minderwertigen Mikrofons, das eine schwache Magnetfeldstärke "B" bietet, sinkt die erzeugbare Spannung. Starke Magneten bieten umgekehrt den Vorteil der hohen Signalspannung.
"Dynamisch" bezeichnet hier das Funktionsprinzip der Schallwandlung. Alle dynamischen Wandler nutzen das Prinzip der Induktion, um eine Membranschnellebewegung Δ v in m/s in eine Spannungsänderung Δ U in Volt zu wandeln. Üblich ist heute das Tauchspulenmikrofon, eine Bauform, die an einen Lautsprecher erinnert. Während ein Mikrofon ein leistungsloser Sensor im Schallfeld ist, muss ein Lautsprecher dagegen die Energie für die Luftmassenbewegung aufbringen. Die Größe der Membran beim Mikrofon hat anders als beim Lautsprecher demnach nichts mit der Übertragung von tiefen Frequenzen zu tun. Eine andere Bauform des dynamischen Wandlers ist das Bändchenmikrofon.
Die Membran folgt den Luftschwingungen und führt dabei einen elektrischen Leiter durch ein starkes Magnetfeld. Im Leiter wird eine Spannung induziert, die sich proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit v der Membran, also der Membranschnelle verhält.
Der technische Unterschied zu einem Lautsprecher sind bei der Tauchspulenbauweise vor allem der Membrandurchmesser und der elektrische Ausgangswiderstand als Innenwiderstand der Mikrofonschaltung.
Prinzipielle Nachteile: Die Luftschwingung muss die Masse der Membran mit der Spule bewegen und leistet außerdem elektrische Arbeit. Allerdings sind die Systeme so ausgereift, dass eine recht gute Klangqualität erreicht werden kann. Dem technischen Ideal kommt jedoch das Kondensatormikrofon deutlich näher.
Dynamische Mikrofone haben ein nicht so hohes Übertragungsspektrum wie Kondensatormikrofone und sind eher für Nahaufnahme geeignet. Kondensatormikrofone dagegen können mit höherem Ausgangspegel und entsprechender Charakteristik auch aus weiterer Entfernung rauscharme Aufnahmen liefern.
Dynamische Mikrofone gibt es in den Bauformen als Druckmikrofon und als Druckgradientenmikrofon. In der Lehre (Dickreiter: "Handbuch der Tonstudiotechnik") wird hierfür gerne das Wort "Druckempfänger" und "Druckgradientenempfänger" verwendet. Dynamische Mikrofone eignen sich hervorragend zu Aufnahmen im Liveeinsatz, da sie recht robust sind und auch bei extrem hohen Schalldruck nicht verzerren oder zu beschädigen sind.
