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Die kleine Tonlehre Drucken
Tonanschlüsse an der Kamera
Die Kamera verfügt generell über mehrere Audioeingänge. Das sind z. B. die XLREingänge für Kanal 1 und 2 sowie ein XLR-Eingang für das Kopfmikrofon der Kamera vorn. Über diesen Eingängen befindet sich ein Schalter, mit dem eine Phantomspannung von +48 V zugeschaltet werden kann.

Phantomspannung
Das Wort Phantomspannung bezeichnet die Spannung, mit der Kondensator- und Elektretmikrofone sowie Kombinationen der beiden gespeist werden. Die Mikrofone können selber über eine Batterie-betriebene Phantomspeisung verfügen. Wenn sie keine eigene Speisung haben, versorgt sie die Kamera. Die Phantomspeisung durch die Kamera ist produktionssicherer als die Batterie-Lösung. Solange die Kamera läuft, wird auch das Mikrofon versorgt. Die Speisung kann eigentlich immer auf 48 V geschaltet bleiben. Auch Mikrofone, die keine Speisung benötigen, können dort angeschlossen werden, es treten trotzdem keine Tonstörungen auf.

Mikrofonarten
Mikrofone unterscheiden sich in Bezug auf Funktionsprinzip, Richtcharakteristik und Frequenzgang. Natürlich spielt in Einzelsituationen auch die Baugröße eine Rolle. Im Folgenden werden als Beispiele immer Modelle der Firma Sennheiser aufgeführt, die sich im EB-Bereich häufig anzutreffen sind. Im Studiobereich werden häufig Mikrofone von AKG, Neumann und andere verwendet.

Funktionsprinzip
Vom Funktionsprinzip her haben sich die dynamischen Mikrofone, Kondensatormikrofone und Elektret-Kondensatormikrofone durchgesetzt. Im Grunde genommen geht es immer darum, den Schalldruck in elektromagnetische Wellen umzuwandeln, die die Kamera aufzeichnen kann.

Dynamische Mikrofone
Dynamische Mikrofone benötigen keine Spannungsquelle und sind sehr einfach und robust gebaut. Sie arbeiten nach einem simplen Prinzip. An einer frei schwingenden Membran befindet sich eine Spule, die ihrerseits über einen Magneten berührungslos befestigt ist. Bewegt sich die Membran durch den Schalldruck in diesem Magnetfeld, wird eine Wechselspannung in der Spule erzeugt. Diese Wechselspannung bildet den Schall ab und überträgt ihn. Dieses Prinzip funktioniert in beiden Richtungen, d. h. man kann dynamische Mikrofone auch als eine Art kleine Lautsprecher nutzen. Dazu schließt man eine Schallquelle an das Mikrofon an und kann über die Membran des Mikrofons den Ton abhören. Notfalls lässt sich mit zwei dynamischen Mikrofonen eine Kommunikation mit einer entfernten Stelle (Regie) aufbauen.

Übertragungsbereich/Frequenzbereich
Ein Beurteilungskriterium für ein Mikrofon ist der Übertragungsbereich. Er gibt an, welche Frequenzen aufgenommen werden können. Frequenzen werden in Hertz (Hz) ausgedrückt und beschreiben eine Schwingung pro Sekunde. 1 Hertz entspricht einer Schwingung pro Sekunde. Wenn man sich dies als Wellenlinie vorstellt, so bedeuten zehn Schwingungen mehr
Wellen innerhalb einer Sekunde als 1 Hz. Alle Geräusche setzen sich in der Luft als Wellen fort und gelangen in unser Gehör. Das menschliche Ohr kann einen Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 000 Hz hören, so wie das Auge nur einen gewissen Bereich von Wellenlängen (Farben) sehen kann. Die tiefen Töne befinden sich im unteren, die hohen im oberen Frequenzbereich.

Regelbare hohe und niedrige Frequenzen
Viele Mikrofone verfügen über zuschaltbare Hochpassfilter, das sind Filter, die die hohen Frequenzen durchlassen und die tiefen Bässe unterdrücken. An den meisten Mikros befindet sich ein Schalter mit zwei Symbolen. Eine gerade Linie bedeutet, dass kein Filter eingeschaltet ist (linearer Frequenzgang). Eine nach oben verlaufende, dann abknickende Linie deutet an, dass in dieser Stellung die hohen Frequenzen übertragen werden. Es gibt aber auch drehbare Hochpassfilter, wie beim MD 421.

dB = Dezibel
Die Maßeinheit dB ist zur Vereinfachung entwickelt worden, um nicht mit großen Zahlenwerten hantieren zu müssen. Betrachtet man den gesamten Dynamikbereich des Schalls, vom leisen Geräusch bis zum Turbinengeräusch eines Flugzeuges, würde man auf einen riesigen Zahlenbereich schauen. Die Formel, mit der man aus den großen Zahlenwerten die kleinen dB-Werte macht, ist auf viele Messgrößen anwendbar.

dB kann Spannung, Druck oder anderes ausdrücken.
Häufig findet man das Kürzel SPL (Sound Pressure Level). Es besagt, dass es sich bei dem dB-Wert um einen Schalldruckpegel handelt. Aufgrund von verschiedenen Messungen
wurde die Hörschwelle des menschlichen Ohres mit 0 dB definiert.
Eine Steigerung des Schalldrucks von 10 dB verdoppelt die vom Mensch wahrgenommene Lautstärke. 30 dB sind somit doppelt so laut wie 20 dB. Die absolute Schmerzgrenze
liegt bei 135 dB.

Eigenschaften von dynamischen Mikrofonen
Dynamische Mikrofone haben ein rundes warmes Klangbild. Diese Eigenschaft resultiert jedoch aus einem Nachteil, da sie im Gegensatz zu Kondensatormikrofonen nur einen reduzierten Teil des gesamten Frequenzbereiches übertragen. Wegen der mechanischen Trägheit der Membran können hohe Frequenzen nur schlecht oder überhaupt nicht übertragen werden. Auch schnellen impulsartigen Schall kann die schwere Spulenkonstruktion nur schlecht folgen. Vorteil dieser Konstruktion ist, dass sehr hohe Schalldrücke dem Mikrofon nicht schaden und verzerrungsfrei übertragen werden können.
Dynamische Mikrofone sind Spezialisten für den unteren Frequenzen (Bass) und den unteren Mittenbereich. Dynamische Mikrofone sind mechanisch robust und benötigen
für den Betrieb keine Stromversorgung.

Kondensatormikrofone / Elektretkondensatormikrofone
Kondensatormikrofone benötigen eine Spannungsquelle. Wie der Name schon andeutet, funktionieren sie nach dem Prinzip eines Kondensators. Ein Kondensator besteht vereinfacht ausgedrückt aus zwei Platten, zwischen denen eine Spannung aufgebaut ist. Verändert sich der Abstand zwischen den Platten, verändert sich auch die Spannung.
Ein Kondensatormikrofon hat eine Mikrofonkapsel, die ebenso aufgebaut ist. Eine Platte ist unbeweglich, die andere besteht aus einer schwingenden Membran. Der auf dieser Membran auftreffende Schalldruck verändert den Plattenabstand. Diese schwingungsartigen Spannungsschwankungen bilden den Schalldruck ab, den die Kamera aufzeichnen kann. Damit überhaupt eine Spannung zwischen den Platten aufgebaut wird, ist eine Phantomspannung nötig, die über das Tonkabel übertragen wird.

Eigenschaften von Kondensatormikrofonen
Kondensatormikrofone erzeugen klare und sehr authentisch wirkende Klangbilder. Die empfindlich reagierende Membran kann schnell wechselnden Schalldrücken sofort folgen.
Übertragen wird ein Frequenzbereich, der erheblich größer ist als bei dynamischen Mikrofonen. Die leichte Membran hat allerdings den Nachteil, dass sie bei hohen Schallpegeln schnell übersteuern kann. Dabei kommt es zu Verzerrungen. Durch die feine Konstruktion der Kondensatorkapsel ist das Mikrofon sehr stoßempfindlich. Ein weiterer Nachteil ist die bhängigkeit von einer externen Speisung (Phantomspeisung) der Mikrofonkapsel. Da die Kamera jedoch über eine solche Speisung verfügt, relativiert sich dieser Nachteil.


Elektretkondensatormikrofone
Elektretkondensatormikrofone haben die gleichen Eigenschaften wie Kondensatormikrofone.
Sie unterscheiden sich nur in ihrer Bauweise ein wenig voneinander. Die Mikrofonkapsel wird nicht mit gespeist, sondern verfügt über eine permanente Spannung.
Die Phantomspeisung wird bei diesem Mikrofontyp für die Mikrofonelektronik genutzt.

Von Mediabook Verlag zur Verfügung gestellter Artikelauszug des Buches Professionelle Kameratechnik und Aufnahmegestaltung
 
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