Messmikrofon mit Richtcharakteristik?

[TwiTwi]

Anm. d. Mod.: Verschoben aus den Mikrofon-Reviews zu den Live-Mikrofonen - bitte Board-Struktur beachten! Wil Riker

Hallo!

Ich hätte mal ein paar Fragen zum Messmikrofon ECM999 oder Messmikrofonen allgemein.

Diese Bild ist ein Ausschnitt aus dem Datenblatt des Mikrofons: http://img708.imageshack.us/img708/9413/ecm999richtcharakterist.jpg

Normalerweise sollten ja Messmikrofone, also Druckempfänger, eine Kugel-Charakteristik haben. Warum ist aber die Empfindlichkeit bei Frequenzen ab 2000 Hz so stark verzerrt? Und auf welche Achse beziehen sich die Winkelangaben? Ich vermute, dass 90°, also dort, wo eine Verstärkung von 5dB auftritt, eine Obendraufsicht sein soll und 0° und 180° eine von der Seite.

Mein Dozent meinte, das wäre genau anders herum, was allerdings bedeuten würde, dass der Schallpegel von oben genauso gedämpft werden würde, wie von unten, wo die ganze Anschlussgeschichte hängt.

Was meint ihr?

Übrigens: Auf dem Bild ist es nicht so gut zu sehen, aber der Kopf des Mikros hat oben in der Mitte eine kreisrunde Aussparung, in der das Material porös aussieht aber hart ist (vermutlich luftdurchlässig). Seitlich um den Kopf herum sind ebenfalls solche Aussparungen, allerdings senkrecht angeordnet und nach oben hin tiefer werdend. Daher dachte ich, dass der stärkere Pegel von oben her empfangen werden kann.

 

[humi]

erst einmal herzlich willkommen an Board

Wenn Du Dir das Polardigramm mal genauer anschaust, dann fällt Dir auf, daß auf der linken Seite nur die Frequenzen <1kHz dargestellt sind und auf der rechten Seite der Rest ... warum wohl ... weil wohl der Frequenzgang +/-180° identisch ist Das zur Seite eine gewisse Dämpfung / Überhöhung auftritt, das kann man keiner Kugelkapsel verübeln ... aber das erkläre Dir mal ein Professor in Ruhe bei einem Kaffee ... über die Effekte der konkreten Konstruktion streiten sich eh die Geister

 

[TwiTwi]

Du meinst also, es ist durchaus denkbar und kommt auch vor, dass es zur Seite hin eine Überhöhung gibt?

 

[Jürgen Schwörer]

Hallo TwiTwi,

auch wenn Messmikrofone immer Druckempfänger sind (also Kugelcharakteristik) ist bei hohen Frequenzen bereits das Gehäuse des Mikrofons so groß im Verhältnis zur Wellenlänge, dass Abschattungen von hinten auftreten. Je kleiner die Bauform des Mikrofons desto geringer sollte der Effekt sein.

beste Grüße

 

[.s]

Je kleiner die Bauform des Mikrofons desto geringer sollte der Effekt sein.

Kann ich das so verstehen, dass ich zB (nur rein in der Theorie) mit einem Ansteckmikkrofon besser dran bin?
Oder geht es rein um die Kapsel?

 

[livebox]

Ne, hat schon mit dem "drum herum" zu tun. Ein Material lässt bestimmte Frequenzen (=Wellenlängen) einfach durch (bzw. sie werden darum herum gebeugt); höhere Frequenzen "prallen" schlicht wieder ab.
Als halbwegs verständliche Einführung in das Thema Akustik habe ich mir diese Facharbeit durchgelesen.
Da du das Mikro jetzt aber nicht aus Frischhaltefolie bauen kannst (und auch die wirkt irgendwo im Hochtonbereich entsprechend) hast du bedingt durch das Material das Problem, dass von einem ganz bestimmten Punkt her die hohen Töne nicht ankommen. Da aber Schall - auch Hochton - nicht so extrem gerichtet ist wie ein Laserstrahl kommt trotzdem noch was an - aber es kann eben zu leichten Verzerrungen im Frequenzgang in der Ecke des Polardiagramms kommen.

Und im Anbetracht des Polardiagramms (Zentrum, Winkel, Abstand vom Zentrum) ist es ist ja logisch: Wenn ich 5cm von der Kapsel entfernt ein 15mm breites Gehäuse habe wirkt das weniger störend als wenn die Kapsel selbst in diesem 15mm-Gehäuse sitzt. Deshalb werden Gehäuse von Messmikros oft zur Kapsel hin enger.

MfG, livebox

 

[TwiTwi]

... bei hohen Frequenzen [ist] bereits das Gehäuse des Mikrofons so groß im Verhältnis zur Wellenlänge, dass Abschattungen von hinten auftreten.

Okay. Die Bereiche, in denen höherer und niedriegerer Druck herrscht, werden also vom Gehäuse selbst abgeschattet. Klingt auf jeden Fall logisch.
Aber dann betrachte ich dieses Polardiagramm auf dem Datenblatt und kann "vorne" und "hinten" nicht wirklich eindeutig einem Winkel zuordnen. Angenommen, 90° ist die Richtung "von oben" also das Schallsignal trifft direkt auf die Front des Kopfs auf, dann tritt dort bei hohen Frequenzen eine Überhöhung von 5dB auf. 0° und 180° währen dann die Seiten des Kopfs. Der relative Pegel ist dort ringsherum 0dB, was irgendwie logisch ist, weil ja die Schlitze dort ringsherum symmetrisch angeordnet sind. Eine Ausrichtung des Hinterteils des Mikros auf die Schallquelle ist vielleicht nicht vorgesehen, weswegen die Winkel von 180° bis 270° nicht eingezeichnet wurden.
Eine andere Betrachtungsweise wäre es, dass es als selbstverständlich vorausgesetzt wurde, dass es egal ist, von welcher Seite der Schall auf das Mikrofon trifft und 0° bedeutet "von oben auf den Kopf" und 180° "von der Anschlussseite her". Dann hieße 0° einfach nur "von der Seite aus irgendeiner Richtung" und es wäre wirklich so, dass dieses Mikrofon mit der Kopfoberseite auf die Schallquelle zeigen muss, um bei hohen Frequenzen diesen Überhöhungseffekt zu vermeiden.

Was scheint jetzt richtig(er) zu sein?

 

[livebox]

Moment... eine Richtcharakteristik (die dazu noch möglichst "stabil" über den Frequenzgang sein soll) erreicht man nicht oder nur mit kleinem Anteil vom Gehäuse! Das ist ein ganz anderes Paar Schuhe.

Auch ist Schall - auch im Hochton - nicht so extrem gerichtet wie ein Laserstrahl oder so. Heißt, auch wenn der Hochton an einer bestimmten Stelle vom Gehäuse reflektiert wird und nicht ankommt, so kommt doch noch genug durch die "Schlitze" durch dass die Empfindlichkeit für diese Frequenz aus einer bestimmten Richtung nur wenig beeinflusst wird.

Und der Membrane ist es egal, aus welcher Richtung der Schall kommt. Ein ungefährer Vergleich wäre der, dass man einen Stein in einen Teich wirft. Da ist es egal ob der von senkrecht oben kommt oder seitlich reingeworfen wird: Wellen entstehen trotzdem. (credits to Harry)

Natürlich haben dann alle Mikros einer Serie aufgrund ihres Aufbaus die Tendenz, in gewissen Winkeln bestimmte Frequenzen zu dämpfen (oder sogar zu erhöhen). Aber gerade bei einer Kugel wäre ein Diagramm der konkret benutzten Kapsel wahrscheinlich deutlich aufschlussreicher als ein generalisiertes Diagramm.

MfG, livebox