Phantomspeisung?

Hallo Dirk,
Bitte gehe mal mit damit in die Suchmaschine des Forums, darüber ist nämlich schon sehr viel geschrieben worden und JF hat auch irgendwo ein Schaltbild gepostet.
Grüße
Rainer G.

hi,
eine nennspannung von bis zu 48 Volt auf der positiven und negativen phase der symmetrischen leitungsführung, zur versorgung von vorverstärkern und nicht- elektret kapseln. richtet keinen schaden bei dynamischen (tauchspulen) mics an.
nicht zu verwechseln mit der tonaderspeisung, welche auf masse und phase liegt und daher dynamische mics zerstören kann.
gruß racker

Hallo Dirk,
es gibt hier schon einen Dirk (ich)

tach!
Hätt ne Frage bezüglich Phantomspeisung.
Was zum Geier versteht man darunter

Vielleicht hilft was über Kondensatormikrofone zu diesem Theam ein bißchen weiter:
Durch seine aufwendigere Technik ist das Kondensatormikrofon dem dynamischen Mikro in einigen Dingen überlegen. Dabei kommen Kapseln zum Einsatz, die wie ein veränderlicher Plattenkondensator funktionieren. Eine Elektrode des Kondensators wird wie eine Membran den Schallschwingungen ausgesetzt. Durch die Bewegung der Membran im Schallfeld erfährt der Plattenkondensator eine ständige, dem akustischen Signal entsprechende Änderung seiner Kapazität. Eine Hoch- bzw. Niederfrequenzschaltung erzeugt eine Wechselspannung, die dem akustischen Signal genau entspricht. Diese Spannung ist allerdings so schwach, dass sie eines Verstärkers bedarf, der in unmittelbarer Kapselnähe ? also im Mikrofon - untergebracht ist. Natürlich benötigt der integrierte Verstärker eine eigene Stromversorgung, die entweder über eine integrierte Batterie oder die sog. Phantomspeisung erfolgt. Sie ist in den heutigen Mischpulten mittlerweile Standard und liefert von dort direkt über das Mikrofonkabel eine Spannung von meist 48 V. Die engen Fertigungstoleranzen der Wandlerelemente, aber auch die aufwendigere Bauart bewirken im Allgemeinen den etwas höheren Preis der Kondensatormikros, der allerdings im Übertragungsverhalten den dynamischen weit überlegen ist. Daher ist der ?Condenser? nun nicht mehr nur im Studio oftmals die erste Wahl. Begünstigt wird dieser Trend weiterhin durch preisgünstige Modelle neuer Hersteller, die nun auch ?hand-held? Modelle anbieten. Sie zeichnen sich durch einen brillianten Klang und fast linearen Frequenzgang aus.

Durch seine aufwendigere Technik ist das Kondensatormikrofon dem dynamischen Mikro in einigen Dingen überlegen.

Hallo,
ich habe mir das immer umgekehrt vorgestellt:
Durch seine _einfachere_ Technik (Mechanik) ist das Kondensatormikrofon dem dynamischen Mikro in einigen Dingen überlegen.
Die genial einfache Mechanik (einfache, extrem dünne Membran) hat gegenüber der aufwändigeren Mechanik (Membran in gewölbter Form, da es auf Steifigkeit ankommt, Membraneinspannung (Sicke) notwendig, Verbindung zur Tauchspule, Tauchspule selbst (hohe Masse!), Luftspalt usw.) Vorteile.
Der Aufwand bei den Kondensatormikrofonen liegt auf der elektrischen Seite (Umwandlung der Kapazität in niederohmioge Ausgangsspannung, Erzeugung der hohen internen Betriebsspannung(?)).
Die elektroakustischen Eigenschaften eines Mikrofons sind aber eher von der Schallwandlung selbst, also der Mechanik, abhängig. Und hier stört der höhere Aufwand des dyn. Mikrofons eher eine schöne lineare Übertragung.
Falls jemand Korrekturen hat, bitte posten, ich kenne mich in der Konstruktion von Mikrofonen nicht so genau aus.
Bernd

Hallo Bernd und Flynn,
Der hohe Preis eines Kondensatormikrofon rührt in erster Linie von der außerordentlich hohen Fertigunspräzision her. Beim dynamischen M. können die Membranen in einer speziellen Presse gespreßt werden und die Spulen wickeln ist auch eine Routinearbeit. Bei einer Kondensatorkapsel ist es wesentlich schwieriger, den genauen Abstand zwischen Membran und Gegenelektrode einzuhalten um die Kapselkapazität in engen Toleranzen zu halten, sodaß auch die Empfindlichkeit entsprechend eng teleriert ist. Von Neumann weiß ich z.B. daß die eine Emfindlichkeitstoleranz von

1 Picometer = 10^-12 Meter, nicht 10^-15 m.
RG

Hallo Bernd und Flynn,
Der hohe Preis eines Kondensatormikrofon rührt in erster Linie von der außerordentlich hohen Fertigunspräzision her. Beim dynamischen M. können die Membranen in einer speziellen Presse gespreßt werden und die Spulen wickeln ist auch eine Routinearbeit. Bei einer Kondensatorkapsel ist es wesentlich schwieriger, den genauen Abstand zwischen Membran und Gegenelektrode einzuhalten um die Kapselkapazität in engen Toleranzen zu halten, sodaß auch die Empfindlichkeit entsprechend eng teleriert ist. Von Neumann weiß ich z.B. daß die eine Emfindlichkeitstoleranz von Eine geradezu Uhrmacherpräzision stellt die umschaltbare Kapsel MK 6 der Firma Schoeps dar: sie ist mechanisch umschaltbar zwischen Kugel/Niere/Acht. Auch hier kenne ich den Entwickler sehr gut und wer sagte mir mal, daß gerade diese Kapsel sehr schwer herstellbar ist und auch u.U. nach der ersten Messung nochmals demontiert und nachjusiert werden muß. Das verteuert die Sache natürlich enorm.
Im Allgemeinen kann man sagen, daß der Preis eines Kondensatormikrofons sich zu 2/3 aus dem Kapselpreis und zu 1/3 aus dem Preis des Verstärkers zusammensetzt.
Was nun den Verstärker betrifft (Flynn's Posting): Es ist nicht in erster Linie ein Verstärker, sondern ein Impedanzwandler, der den hochohmigen Kapselschaltkreis (die Kapselkapazitäten liegen im Bereich von 30...50 pF und der Ladewiderstand wie schon oben erwähnt zwischen 1...5 GOhm) auf den niederohmigen Ausgangswiderstand zu bringen. Der Wechselanteil des Signals direkt an der Kapsel ist nämlich gar nicht mals sooo extrem niedrig. Betrachtet man mal die Verstärkung von der Kapsel zum Ausgang des Mikrofon, liegt diese ungefähr bei 1:1.
Noch ein paar interessante Zahlen: Der Hub der Membran eines kleinmembranigen Kondensatormikrofons (z.B. ein KM 84) liegt bei einem Schallpegel von 94 dB[SPL] in der Größenordnung von 10 Nanometern!! Bei einem Schallpegel von 60 dB UNTERHALB dieses Pegels - und ein hochwertiges Mikrofon schafft das spielend - ergibt sich eine Auslenkung von 10 Picometer (10^-15 m!) Zum Vergleich: Die Wellenlänge des UV-Lichtes liegt bei ca. 380 Nanometern und der Atomdurchmesser eines Atoms liegt bei 10^-11 m!.
Würde man ein KM 84 maßstäblich soweit vergrößern, daß der Membranhub 1 mm beträgt, so müßte die Gegenelektrode in 4 Meter Abstand liegen und das ganze Mikrofon würde 2,3 Kilometer lang...! Die Zahlen stammen aus Berechnungen der Firma Georg Neumann, Berlin.

Grüße
Rainer G.

Hallo Rainer,
Du beschreibst hier die extrem teuren Studiomikrofone für mehrere tausend Mark. Die sind so teuer, da man bis an die Grenzen der Physik das Machbare realisieren will. Müßte man im Studio mit dynamischen Mikrofonen arbeiten, weil es keine Kondensatormikrofone gäbe, dann wären die dynamischen Studiomikros wohl mindestens genau so teuer, wie die von dir beschriebenen Kondensatormikrofone.
Aber es gibt auch z.B. (Electret-)Kondensatorkapseln für unter 10,-- DM. Kondensatormikrofone müssen also nicht teuer sein.
Und vergleicht man mal dynamische Mikrofone mit Kondensatormikrofonen des gleichen Preisen, so dürfte man feststellen, dass letztere den lineareren Frequenzgang haben.
Viele Musiker benutzen natürlich lieber "ihr" Shure SM 58, weil sie schon immer darüber gesungen haben. Das ändert sich nur langsam.
Und mit meinem Beitrag wollte ich ja nur sagen, dass das Funktionsprinzip der Schallwandlung des Kondensatormikrofons eben mechanisch einfacher und genau dadurch auch elektroakustisch besser ist. (Bleibe zunächst bei dieser Meinung :-)
Bernd

Kleine Frage an Rand: Wie macht man Kapseln Feuchtigkeitsdicht?
Da zum Druckausgleich (Temperaturdifferenzen usw.) Luft hineinströmen muß, kommt doch zwangsläufig auch die Luftfeuchtigkeit mit der Zeit hinein.
Also kann man auch keine echten Druckwandler (bis 0 Hz hinunter) bauen, da man ja der dünnen empfindlichen Membran keinen mechanischen Offset zumuten kann.
Ich würd die Kapseln beheizen, um sie trocken zu halten, am besten mit 'nem Peltier-Element (oder wie die Dinger heißen), dann kann man gleichzeitig noch die FET-Eingangsstufen kühlen, um einen möglichst hochohmigen Impedanzwandler zu haben... :-)
Bernd

Hallo Bernd,

Du beschreibst hier die extrem teuren Studiomikrofone für mehrere tausend Mark. Die sind so teuer, da man bis an die Grenzen der Physik das Machbare realisieren will.>> Müßte man im Studio mit dynamischen Mikrofonen arbeiten, weil es keine Kondensatormikrofone gäbe, dann wären die dynamischen Studiomikros wohl mindestens genau so teuer, wie die von dir beschriebenen Kondensatormikrofone.Aber es gibt auch z.B. (Electret-)Kondensatorkapseln für unter 10,-- DM. Kondensatormikrofone müssen also nicht teuer sein.
... mechanisch einfacher ...>>Kleine Frage an Rand: Wie macht man Kapseln Feuchtigkeitsdicht?Da zum Druckausgleich (Temperaturdifferenzen usw.) Luft hineinströmen muß, kommt doch zwangsläufig auch die Luftfeuchtigkeit mit der Zeit hinein.
Also kann man auch keine echten Druckwandler (bis 0 Hz hinunter) bauen, da man ja der dünnen empfindlichen Membran keinen mechanischen Offset zumuten kann.Ich würd die Kapseln beheizen, um sie trocken zu halten, am besten mit 'nem Peltier-Element (oder wie die Dinger heißen), dann kann man gleichzeitig noch die FET-Eingangsstufen kühlen, um einen möglichst hochohmigen Impedanzwandler zu haben... :-)

Und vergleicht man mal dynamische Mikrofone mit Kondensatormikrofonen des gleichen Preisen, so dürfte man feststellen, dass letztere den lineareren Frequenzgang haben.
Viele Musiker benutzen natürlich lieber "ihr" Shure SM 58, weil sie schon immer darüber gesungen haben. Das ändert sich nur langsam.

Das ist richtig, aber die erfüllen natürlich keine hohen Ansprüche - auch nicht für den semiprofessionellen Bereich, wie ich meine. Für Mikrofone für Handys und Funkgeräte sind die natürlich ideal, bestimmt sogar billiger als vergleichbare dynamische Kapseln.
Das ist mir jetzt etwas mißverständlich: meinst Du mit "letztere" die K-Miks' ?
Wenn ja, das liegt daran, daß das dynamische Prinzip von Natur aus einen schlechten Frequenzgang hat der erst durch die verschiedenen mechanischen Details der Kapsel entzerrt werden muß, was beim KM nicht notwendig ist.
(Weiß ich noch zu gut, war Prüfungsfrage bei meiner Diplom-Prüfung an der FH...!)
Nun - das SM 58 hat seinen charakteristischen Sound, den der Musiker haben will.
Ich sage auch oft: Es gibt im Grunde genommen keine ausgesprochen schlechte Mikrofone (wenn man mal von Billigsttypen absieht), sondern nur richtige oder falsche Anwendung der selben. Folglich hat ein dynamisches Mikrofon druchaus seine Berechtigung. Und gerade die Shure-Mikrofone sind auf "Sound" getrimmt.
Gewiß - nun könnte man einwenden: Das Neumann M 149 ist auch auf Sound getrimmt. Stimmt - ist es auch und ich weiß auch was die da gemacht haben. Ich habe mich darüber mit den Entwicklern unterhalten. Will jetzt nur keine Herstellergeheimnisse hier so ausplaudern. Aber warum nicht gesoundet? Der Kunde will es so.
Das stimmt, der Druckausgleich erfolgt auch und zwar über eine Kapillare. Früher hat man zu diesem Zweck die Membrane mit einem Kaktusstachel angestochen.
So abwegig ist der Gedanke keineswegs. Calrec macht dies bei seinem "Soundfieldmikrofon" indem sie den Kapselträger leicht beheizen (trotzdem sind deren Kapseln nicht stabil...)
Was kritisch ist, sind Kriechströme die zwischen Membran und Gegenelektrode entstehen. Diese treten dann auf, wenn die Kapsel verstaubt und dieser Staub feucht wird. Dann fängt das Ding an zu krachen. Abhilfe dagegen :
Man reinigt die Kapsel vorsichtig mit einem feinen Pinsel (wie ihn die Schulkinder für ihre Wasserfarben benutzen) den man vorher in destiliertem Wasser tränkt. Danach löscht man das ganze Ding mit einm sauberen Löschblatt ab. Steckt man die Kapsel dann in einen Exikator den man mit Silica-Gel oder Phosphorpentachlodrid füllt, wird die Kapsel wieder trocken und ist wieder funktionsfähig.
Diese Prodzedur sollte man allerdings nur machen wenn man darauf versiert ist. Ich rate sonst dringend davon ab, besser zum Hersteller einschicken.
Nebenbei: Ich habe in meinen Mikrofonkoffern immer ein Päckchen Silicagel liegen zwecks Trockenhaltung. Habe seit Jahren nie wieder Probleme mit Krachern gehabt, obwohl ich sehr viele Außenaufnahmen mache.

Grüße
Rainer G

Und vergleicht man mal dynamische Mikrofone mit Kondensatormikrofonen des gleichen Preisen, so dürfte man feststellen, dass letztere den lineareren Frequenzgang haben.

Das ist mir jetzt etwas mißverständlich: meinst Du mit "letztere" die K-Miks' ?
Wenn ja, das liegt daran, daß das dynamische Prinzip von Natur aus einen schlechten Frequenzgang hat der erst durch die verschiedenen mechanischen Details der Kapsel entzerrt werden muß, was beim KM nicht notwendig ist.
(Weiß ich noch zu gut, war Prüfungsfrage bei meiner Diplom-Prüfung an der FH...!)

Hallo Rainer,
du liegst richtig, das meinte ich.
Auch ich erinnere mich noch dunkel an die "naturgegebenen" Frequenzgänge der einzelnen Mikrofonarten, das mußte auch ich für meine Prüfung in Elektroakustik lernen (hatte ich übrigens bei Sennheiser, der doziert hier an der Uni Hannover).
Habe eben mal nachgesehen:
Beim tief abgestimmten (Resonanzfrequenz unterhalb des Nutzfrequenzbereichs) dynamischen Mikrofon als Druckgradientenempfänger (also die üblichen Gesangmikos) ist der theoretische Frequenzverlauf linear. Es sind dort also diesbezüglich keine besonderen Entzerrungen vorzunehmen.
Aber interessant finde ich deine Beschreibungen über die Mikrofonentwicklung auf jeden Fall, mit meiner gelegentlichen Kritik versuche ich manchmal nur, die Diskussion etwas herauszufordern.
Ich beschäftige mich mit ELA/Studiotechnik mehr aus Spaß an der Sache, als beruflich, deshalb interessiert mich hier im Forum auch mal die professionelle Seite.
Viele Grüße,
Bernd

Noch was, Rainer,
du schreibst hier manchmal etwas über deine Veröffentlichungen, Aufsätze, oder wie du die nennst. Gibt es hier im Internet vielleicht eine Sammlung? Link?
Insbesondere auch der über die Abnahme von Kirchenorgeln würde mich interessieren, da wir bei uns in der Gemeinde eventuell mal 'ne Orgel-CD machen wollten.
Bernd

Hallo Bernd,
Ich habe bei www.soundgalerie.de 2 Aufsätze veröffentlicht über die Mikrofonierung bei Choraufnahmen und über Aufnahme von Kirchenglocken. Letzteres hatte ich mal vor ein paar Jahren in einer ganz außergewöhnlichen Produktion für die Kirchengemeinden im oberhessischen Alsfeld (wohne in einem Nachbarort dort), als die das 600-jährige Jubiläum des Turmes der dortigen Walpurgiskirche feierten. War die außergewöhnlichste Produktion die ich je gemacht habe. Bei keiner Produktion je zuvor habe ich mich in der Zeit derart verkalkuliert wie dort. Erfreulicherweise hat die Gemeinde freiwillig und unaufgefordert mir weitl mehr bezahlt als ich veranschlagt hatte...
Das nur am Rande bemerkt.
Zu den Orgelaufnahmen: Ich habe auch hier einen Beitrag fertig und an Soundgalerie gemailt. Mal abwarten, ich denke daß dieser demnächst ins Netz gestellt wird.
Alle diese Aufsätze sind dort in der Rubrik "Stage Aid" zu finden.
Ich könnte Dir aber auch vorab den Orgelaufsatz mailen.
Grüße
Rainer G

Grüsze!

Ich würd die Kapseln beheizen, um sie trocken zu halten, am besten mit 'nem Peltier-Element (oder wie die Dinger heißen), dann kann man gleichzeitig noch die FET-Eingangsstufen kühlen, um einen möglichst hochohmigen Impedanzwandler zu haben... :-)

Kapselbeheizung ist was interessantes, nur benötigt man dazu relativ viel Leistung/Strom, die man über die Phantomspeisung nicht bekommt. Und ein extra "Beheizungskästchen" ist nicht akzeptabel.
Aber man bekommt eine Kapsel auch so in den Griff, dafür gibt's ausführliche Tests und kein ernstzunehmender Hersteller sollte Feuchtigkeitsprobleme bei einer Mikrofonkapsel haben.
mfg
JF