#5 Audiotechnik: Audiotechnikers Lieblinge

Wandlertechnologien bei Mikrofonen

In der Tontechnik sind zwei Mikrofon-Wandlerprinzipien relevant: das dynamische und das Kondensator-basierte. Die weiteren möglichen Bauformen (Kohle- und Piezomikrofon) spielen aufgrund der vergleichsweise schlechten Audioqualität keine Rolle (mehr).

Die Gattung der dynamischen Mikrofone unterteilt sich nochmals in „Tauchspulen-“ und „Bändchenmikrofone“. Beiden Typen gemeinsam ist, dass der eintreffende Schall passiv unter Ausnutzung elektromagnetischer Induktion gewandelt wird. Das Tauchspulenmikrofon, das die häufiger anzutreffende Bauform ist, nutzt dabei die technisch gleiche Grundkonstruktion wie ein typischer Lautsprecher – eine an der Membran befestigte Schwingspule sitzt in einem Luftspalt eines Permanentmagnets. Im Gegensatz zum Lautsprecher, bei dem durch Anlegen einer Wechselspannung die Schwingspule und dadurch die mit ihr verbundene Membran im Magnetfeld bewegt wird, setzt beim Tauchspulenmikrofon der eintreffende Schall den Membran/Spulenverbund in Bewegung. Dadurch wird eine (sehr geringe) Spannung im Magnetfeld induziert, die von der Schwingspule abgegriffen wird. Rein theoretisch funktioniert demnach ein Tauchspulenmikrofon – an einen Verstärkerkanal angeschlossen – auch als Lautsprecher und ein Lautsprecher, dessen Anschlusspins mit dem Eingang eines Mikrofonpreamps verbunden werden, als Mikrofon. In der Praxis sind solche Experimente allerdings kaum nutzbar. Ein Mikrofon muss natürlich eine extrem dünne und leichte Membran aufweisen, so dass diese „falschherum“ genutzt keine nennenswerte akustische Leistung abgeben kann. Umgekehrt ist eine durchschnittliche Lautsprechermembran – abgesehen von der fehlerhaften Impedanzanpassung – nicht in der Lage die Druckdifferenzen des eintreffenden Schalls ausreichend empfindlich und schnell nachzuempfinden. Allerdings gab und gibt es in dieser Richtung mitunter Versuche beispielsweise den Tieftonanteil von Bassdrums mit Hilfe von umfunktionierten Lautsprechern abzunehmen – auch die bekannten „Subkick“-Mikros basieren auf dieser Idee.

Ein Bändchenmikrofon nutzt dagegen eine dünne metallische Folie, die zwischen zwei unterschiedlich polarisierten Dauermagneten eingespannt ist. Diese Folie fungiert sowohl als Membran als auch als Übertrager der bei der Auslenkung durch den Schall induzierten Spannung und kann somit deutlich leichter als ein vergleichbarer Membran/Schwingspulenaufbau konstruiert werden. Bändchenmikrofone können eintreffenden Schall deshalb „direkter“ wandeln, was ihnen ein in der Regel besseres Impulsverhalten verleiht. Das physikalische Wirkprinzip kann auch hier – unter Verwendung veränderter Konstruktionen und Impedanz-Übertragern – in gegensätzlicher Richtung als Lautsprecher verwendet werden (Magnetostaten) – in der Praxis wird dies vor allem im Hochtonbereich (Bändchenhochtöner) eingesetzt.