Kondensatormikrofon Funktionsweise

Mikrofone sind Schallwandler, die den Luftschall in elektrische Spannungsänderungen transformieren. Gegenstück dazu sind Tonabnehmer, die Festkörperschwingungen umwandeln.

Kondensatormikrofon Funktionsweise

Funktionsweise eines Kondensatormikrofons

Es gibt unterschiedliche Wandlerprinzipien.

Das Kondensatormikrofon

Weil sie hochempfindlich sind und bei minimalstem Eigenrauschen einen geraden Frequenzgang aufweisen, sind Kondensatormikrofone beispielsweise in Tonstudios weit verbreitet. Die Vorteile werden aber auch im Livebereich genutzt.

Konstruktion und Bauart

Vor eine Metallplatte ist eine extrem dünne Membran montiert, die in den meisten Fällen aus metallbedampfter Kunststofffolie besteht. Zwischen Metallplatte und Membran verbleibt ein minimaler Luftspalt.
Die Membran hat die Funktion einer Elektrode. Die Metallplatte ist die Gegenelektrode. Beide zusammen bilden einen Kondensator. Der Luftspalt ist das trennende Dielektrikum.
Mittels Phantomspeisung – einer angelegten konstanten Spannung – werden beide Elektroden elektrisch aufgeladen.

Kondensatormikrofon Funktionsweise

Treffen Schallwellen auf die Membran, wird sie in diverse Schwingungen versetzt. Damit ändern sich auch die Abstände zwischen den beiden Elektroden – und demnach ändert sich auch die jeweilige Kondensatorkapazität.
Durch die beiden Elektroden beginnt Strom zu fließen, der sich gleichermaßen analog zur jeweiligen Kapazitätsänderung als auch zu den Schallwellen verhält.
Last, but not least machen Verstärkerschaltungen aus dem geringen Strom die notwendig großen Signale.

Vorteil:

Der Vorteil aus der Kondensatormikrofon Funktionsweise und der Konstruktion liegt in der geringen Masse der verbauten Membran. Benötigt wird nur die extra dünne Folie, verhältnismäßig klobige Schwingspulen sind überflüssig. Kondensatormikrofone reagieren wesentlich sensibler auf diverse Schallwellen als beispielsweise Tauchspulenmikrofone.

Nachteil:

Das Kondensatormikrofon benötigt eine Versorgungsspannung – die bereits erwähnte Phantomspeisung. Sie ist unverzichtbar für die Kapsel als auch die Verstärkerelektronik.
Im Vergleich zu anderen Bauformen ist die Konstruktion eines Kondensatormikrofons aufwendiger und hochpreisiger. Die besonders hohe Empfindlichkeit des Mikrofons verlangt bei Gesang und Sprache stets einen Popschutz und im Außeneinsatz einen Windschutz zur Vermeidung ungewollter Schallanteile.

Großmembran- und Kleinmembranmikrofone

Kondensatormikrofone sind besonders klangtreu. Sie kommen mit vergleichsweise großen Schalldrücken zurecht und sind beinahe universell einsetzbar. Dabei gibt es zwei Arten: Kleinmembran- und Großmembranmikrofone.
Beide sind schon von außen zu unterscheiden: Während die schlanken Kleinmembranmikros meist von vorn besprochen werden, sind die Großmembranmikrofone dicker und größer. Sie werden meist von der Seite besprochen – dabei ist ihr Klang opulenter, obwohl beide Typen tiefe Frequenzen gleich gut transportieren. Vielmehr ist die stärkere Richtwirkung der größeren Membran ausschlaggebend. Andererseits klingen Kleinmembranmikrofone neutraler, was sie zur Darstellung hoher Frequenzen präferiert.

Richtcharakteristik

Die Richtcharakteristik diverser Kondensatormikrofone ist unterschiedlich, die „Niere“ ist besonders oft anzutreffen. Während sie bei Kleinmembranmikros meist fest ist, ist sie bei Großmembranmikros oft variabel. Dabei bieten verschiedene Hersteller zwei Mikrofonkapseln oder eine durchbohrte Grundplatte, um unterschiedliche Richtungscharakteristiken zu erhalten, z.B. Superniere, Acht, Kugel etc. Bei den Großmembranmikros gibt es verschiedene Verstärkertypen: Röhre oder Transistor. Während die guten alten Röhrenverstärker wärmer, in den Höhen weicher klingen, ist der Klang moderner Transistorverstärker klarer und neutraler.

Dämpfungsschalter

Kondensatormikrofone verfügen jeweils über einen Dämpfungsschalter. Damit kann die Empfindlichkeit des Mikrofons um meist 10 bis 20 dB abgesenkt werden. Bei ganz besonders lauten Schallquellen ist diese Möglichkeit wichtig, um ein sauberes Signal zu generieren – Beispiele sind Blechbläser oder Schlagzeuge. Bei Gesang oder Akustikgitarren muss die Dämpfung selbstverständlich herausgenommen werden, weil der Pegel sonst zu niedrig ist.

Das Elektretkondensatormikrofon

Hierbei handelt es sich um eine besondere Form des Kondensatormikrofons. Die Kapseln sind hier anders konstruiert, sodass die elektrische Ladung in der Kapsel quasi stabilisiert wird. Dazu wird in einem starken elektrischen Feld ein bestimmter Kunststoff eingeschmolzen und anschließend ausgehärtet. Das führt zu einer dauerhaften Ausrichtung der Moleküle in diesem Feld.
Mit diesem polarisierten Material werden sowohl die Membran als auch die Gegenelektrode beschichtet – so entsteht ein dauerhaft geladener Kondensator. Deshalb benötigt die Kapsel keine externe Spannung mehr – wohl aber der Verstärker. Zur entsprechenden Phantomspeisung können beispielsweise Batterien eingesetzt werden.