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Wie funktioniert ein Mikrofon? Alle Antworten

Wie funktioniert ein Mikrofon?

Wie funktioniert ein Mikrofon?

Die Funktionsweise ist bei einem Mikrofon relativ einfach. Im Grundsatz handelt es sich dabei um das Gegenteil eines Lautsprechers. Bei einem Mikro wird keine Spannung in Luftschwingung (Schallwellen) umgewandelt, sondern andersherum. Die entscheidende (aber natürlich nicht alleinige) Rolle spielt dabei die Mikrofonmembran.

Die Membran fängt die ankommenden Schallwellen ein und wandelt diese dann in Spannung um. Wie dieser Vorgang genau vonstatten geht, hängt von der Bauweise des Mikrofons ab. Ein Kondensatormikrofon unterscheidet sich hier grundlegend von einem dynamischen Mikrofon. Auch der Mikrofonanschluss hat Auswirkungen auf die weitere Funktionsweise. In diesem Beitrag zeigen wir, wie ein Mikrofon wirklich funktioniert.

So ist ein Mikrofon aufgebaut

Grundsätzlich gibt es zwei Hauptbestandteile bei allen Mikrofonen: Den Corpus und den Korb. Der Mikrofonkorb ist das obere Ende, das von einem Geflecht aus Metall oder Plastik umgeben ist. Im Inneren des Mikrofonkorbs befindet sich die Membran, die an das Innenleben des Mikrofons angeschlossen ist.

Das Innenleben des Mikrofons stellt den Unterschied zwischen einem Kondensatormikrofon und einem dynamischen Mikrofon dar. Die Bauteile dieser Technologien befinden sich im Corpus des Mikrofons – also der Röhre, die man beim Singen umgreift. Am unteren Ende des Geräts ist dann der Anschluss für das Kabel. Bei USB Mikrofonen findet man häufig von Anschlüsse für Kopfhörer.

So funktioniert ein Kondensatormikrofon

Kondensatormikrofone verfügen über eine besonders gute Aufnahmequalität im Studio. Das hängt vor allem mit der Art zusammen, wie bei diesem Mikrofontyp die Spannung erzeugt wird. Die Messung der Membranschwingungen ist beim Kondensatormikrofon so genau, dass der Sound klar und realitätsgetreu abgebildet wird.

Ein Kondensatormikrofon nutzt die Kapazitätsänderung eines Kondensators zur Erzeugung der Spannung. Die Membran stellt dabei eine Kondensatorplatte dar, während sich wenige Millimeter davon entfernt eine Gegenelektrode befindet. Die Gegenelektrode muss für die Nutzung mit einer Spannung versorgt werden. Diese Spannung, die meist 48 V beträgt, nennt man Phantomspeisung.

Funktionsweise: Kondensatormikrofon

Funktionsweise: Kondensatormikrofon

Wenn die Membran durch eintreffende Schallwellen in Schwingung versetzt wird, ändert sich der Abstand zwischen den beiden Kondensatorplatten. Durch diese Änderung der Kapazität des Kondensators werden unterschiedliche Spannungsstärken erzeugt. Auf diese Weise wird bei einem Kondensatormikrofon der eintreffende Schall in Spannung umgewandelt. Diese analogen Signale werden dann per Kabel weiter übertragen.

Die mit Abstand am häufigsten verwendeten Kondensatormikrofone im Homestudio oder Tonstudio sind sogenannte Elektret-Kondensatormikrofone. Diese Modelle machen etwa 90 % der Mikrofone in den Tonstudios aus. Diese Bauweise verfügt über eine Niedrigfrequenz-Schaltung mit einem hochohmigen Widerstand im Kondensator.

So funktioniert ein dynamisches Mikrofon

Auch dynamische Mikrofone verfügen über verschiedene Unterkategorien. Insbesondere das sogenannte Tauchspulenmikrofon ist weit verbreitet und hat für die Praxis eine große Bedeutung. Dabei wird hier kein Kondensator zur Umwandlung der Membranschwingung in Spannung benutzt, sondern elektromagnetische Spannung, die durch einen Permanentmagneten in einer Kupferspule erzeugt wird.

So funktioniert ein dynamisches Mikrofon

So funktioniert ein dynamisches Mikrofon

Die Mikrofonmembran ist bei einem dynamischen Mikrofon an einer Kupferspule befestigt. Von der Rückseite ragt ein Permanentmagnet in das Innere der Kupferspule hinein. Wenn die Membran nun in Schwingung versetzt wird, taucht der Magnet tiefer in die Spule ein und die erzeugte elektromagnetische Spannung ändert sich. So werden bei einem dynamischen Mikrofon die analogen Signale erzeugt.

Die Messung der Spannung über die Tauchspulen-Bauweise ist nicht so genau wie bei einem Kondensatormikrofon. Entsprechend sind die Aufnahmen nicht so detailliert, dafür werden jedoch auch Hintergrundgeräusche nicht so einfach aufgenommen. Der unerwünschte Raumanteil ist bei einem Tauchspulenmikrofon deutlich geringer als bei einem Mikrofon nach Kondensator-Bauweise.

Die Besonderheit bei einem USB Mikrofon

Aufbau - USB Mikrofon

Aufbau – USB Mikrofon

USB Mikrofone gibt es sowohl nach dynamischer Bauweise, als auch in Form von Kondensatormikrofonen. Dabei ändert die Anschlussart nichts daran, wie die Schallwellen in Spannung umgewandelt werden – vielmehr werden hier die analogen Signale direkt noch im Mikrofon in digitale Signale umgewandelt. Diese digitalen Signale können von einem Computer verarbeitet werden und werden nur noch per USB Kabel übertragen.

Der größte Vorteil hierbei ist, dass kein zusätzliches Audio Interface angeschafft werden muss. Für Einsteiger eignet sich diese Bauweise besonders, da das Aufnehmen mit einem USB Mikrofon sehr einfach ist. Andererseits ist die Klangqualität bei einem Mikrofon mit USB Anschluss nicht so gut wie bei einem XLR Mikrofon. Die im Mikrofon verbaute Hardware zur A/D-Wandlung ist meist nicht so hochwertig wie bei einem richtigen USB Audio Interface.


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