Selbstbau von Miniaturmikrofonen ( Panasonic WM 61 A )

Hallo MA,

Die Schaltung für 48 V P-Speisung modifizieren heißt aber auch, daß die Spannung am OP nicht größer sein darf als 36 V (die OP's können alle mit +/- 18 V betrieben werden. Man muß dann entweder durch einen Spannungsteiler oder durch einen Transistor auf Plus und auf Minusseite die Spannung herunterdrücken um den OP mit +/- 18 V zu versorgen.
Die Spannung am FET kann man mit einem Spannungsteiler herunter teilen, wobei nach dem Vorwiderstand ein Abblockungskondensator sitzen muß.

Ob sich allerdings der Selbstbau lohnt wage ich zu bezweifeln. Vor allem haben diese Billigkapseln nur Kugelcharakteristik. Nieren sind da wahrscheinlich kaum erhältlich.
Interessanter - zumindest studienhalber - wäre mal der Selbstbau einer Kapsel. Wenn ich eine kleine Präzisionsdrehbank hätte, hätte ich mich da schon längst mal dran gewagt. Wäre mir interessanter als Lautsprecherselbstbau.
Die Schaltung würde ich die KM84-Schaltung nachbauen. Den 1 GOhm-Widerstand bekäme ich sicher von Neumann oder von Schoeps, ebenso die leitende Folie.

MfG
Rainer

Hallo Rainer.
vielen Dank erst einmal für die schnelle und ausführliche Stellungnahme. Ich habe eine Seite von Engdahl gefunden, die möglicherweise eine brauchbare Lösung des Problems enthält. Ich will die Hinweise einmal zuhause dahingehend besprechen, ob der Aufwand vertretbar ist. Fertige Lösungen von Earthworks, DPA etc. kosten für eine Aufnahme-Grundausrüstung ein Vermögen, sodaß sich der Selbstbau durchaus lohnen könnte. Ich selbst habe jedoch in Sachen Elektronik zwei linke Hände und muß deshalb immer jemanden vom Fach bitten, der das ganze praktisch durchführt.
Es kommt mir erst einmal nur auf Kugelmikrofone an, in sehr vielen Fällen wird man zu guten Ergebnissen kommen. Diese Miniaturkugeln lassen sich aufgrund ihrer Unauffälligkeit und des geringen Gewichts oft völlig unkonventionell positionierten. Ich habe zufällig vor einigen Tagen im Fernsehen einen Geiger gesehen, der ein solches Mikro am Instrument befestigt hatte. Der Klang war einwandfrei. Diese Sorte Mikrofone könnten zu einer völlig anderen und viel unkomplizierteren Vorgehensweise bei vielen Aufnahmen beitragen. Jede Form von Konservativismus ist hier fehl am Platze Der Klang ist, soweit ich das gehört habe, ohnehin beeindruckend. Nur ist bislang das Rauschen ein gewisses Problem. Für Produktionen mögen die Teile nicht in Betracht kommen. Die Selbstbaukosten liegen zudem vielleicht bei nur 10 ?; das ist sehr verlockend.
Nieren mit ¼ Zoll Kapsel funktionieren zufriedenstellend nur bis zu einer Entfernung von ca. 15 cm zur Schallquelle und auch nur noch unter Ausnutzung des Proximitätseffektes ( siehe die Seite von Earthworks ).

Wenn das Angebot von RainerG auf Selbstbau einer normal großen Kapsel und daraus abgeleitet, ein konventionelles Kompaktmikrofon, ernst gemeint ist, wäre das super. Man würde zumindest einmal den Prototypen eines solchen Modells bekommen. Wenn die Sache konkret werden sollte, bitte ich um Mitteilung, sehr wahrscheinlich kann ich auch etwas beitragen.
Viele Grüße
MA

Das Angebot eines Kapselselbstbaus ist durchaus ernst gemeint!
Es gab in den 70-er Jahren in der Zeitschrift "Funkschau" auch mal eine Bauanleitung für ein solches Mikrofon. Leider habe ich die Hefte nicht mehr, sonst könntest ich Dir mal eine Kopie davon schicken.
MIR persönlich würde der Selbstbau eines solchen weit mehr Spaß machen als der Selbstbau von Lautsprechern. Nicht unbedingt mit dem Anspruch ein hochwertiges Produkt zu schaffen und erst recht nicht aus Konkurrenzdenken gegen die etablierten Mikrofonhersteller, sondern rein aus akademischem Interesse. Und eine Kapsel mit Kugelcharakteristik - ggf. auch eine "Acht" ist "relativ einfach" zu bauen. Bei Niere wird die Sache wesentlich schwieriger. Und das zweite Problem ist, die Kapsel stabil zu bekommen, daß sie nicht bei Temperatur- und Feuchteschwankungen den Geist aufgibt.
Nur wie gesagt: Mir fehlt dazu eine Präzisionsdrehbank und ein geeigneter Meßraum. Meßgeräte von B&K könnte ich bei uns an der FH benutzen.
Die Schaltung mit einem FET könnte ich auch selbst entwerfen. Der 2N3819 ist dafür durchaus geeignet.

Diese käuflichen Kapseln wie Du sie nennst, haben fast alle zu schlechte Rauscheigenschaften und sind daher in erster Linie für Kommandozwecke brauchbar. Von daher habe ich Vorbehalte. Allerdings rein aus akademischem Interesse dürfte ein solcher Selbstbau durchaus interessant sein.
MfG
Rainer

Schau mal hier:
http://sound.westhost.com/project93.htm
http://www.directap.com/audio.htm
Manchmal ist es auch nett, in Serviceunterlagen zu stöbern:
http://www.beyerdynamic.co.uk/service/servicemanuals.html
http://www.akg.com/site/powerslave,id,7,nodeid,7,_language,DE,cat,11.html

Hast Du schon einmal DPA 4060? ausprobiert Die sind nicht allzuteuer, sind hochminiaturisiert, stabil, zuverlässig, haben bekannte Spezifikationen und funktionieren auch als Hauptsystem (selbst ausprobiert) ausgezeichnet.
Auf wunsch liefern sie dir sogar (gegen geringen Aufpreis) das Kabel in einer gewünschten Länge oder mit fixem XLR-Stecker...

Hallo Rainer,
selbstverständlich bin auch ich von der Ernsthaftigkeit eines solchen Vorhabens ausgegangen.
Es geht hier auch ausschließlich um nicht kommerzielle Absichten.
Es könnte ein solches Projekt auch im Rahmen einer Diplomarbeit verfolgt werden.
Von der Funkschau in der 70-er Jahren habe ich wohl jedes Heft damals in der Hand gehabt, aber diese sind irgendwann den Weg allen Irdischen gegangen.
Es ist richtig, dass die Fertigkapseln fast alle suboptimale Rauschwerte aufweisen, aber praktisch nur über Kopfhörer feststellbar. Es gibt auch Elektretkapseln von Primo, Transsound mit Halbzollkapseln, ob das was taugt, entzieht sich meiner Kenntnis. Man muss auch immer 3000 Stück, dann aber schon gleich mit Rabatt, bestellen. Wer das als Privatmann macht, erwirbt zugleich die Qualifikation, in einem Loriotfilm mitzumachen (Papa Ante Portas, weil´s billiger war).
Es gibt aber auch Kleinmengenhändler.
Ich denke, dass die Präzisionsdrehbank letztlich kein Problem sein wird. Ich habe hier 2 Möglichkeiten im Auge, ebenso dürfte der SMD-Arbeitsplatz letztlich kein Thema sein.
Der Hinweis von Tonzauberer ist zugleich der Vater meines Gedankens gewesen. Ich habe mich immer gefragt, ob ein Mikrofon auf der Basis einer 1-Dollar-Kapsel wirklich 470,00 EUR kosten muss. Wenn man qualifiziert aufnimmt, benötigt man mühelos 5-mal Hauptmikrofon, plus Kontrabass, plus eventuell Solistenmikrofone ( + Nierenstützen). Da kommt man ganz schnell auf Beträge zwischen 4.000,00 und 5.000,00 EUR. Im Selbstbau, wenn man seine eigenen Arbeitsstunden nicht rechnet, verbleibt es bei Beträgen unter 100,00 EUR. Qualitativ werden die DPA´s kaum besser sein als die Selbstbaumodelle in der Linkwitzvariante.
Natürlich können wir diese nicht perfekt ausmessen, weil die anechoische Kammer fehlt, zur Not muss Omas Gemüsegarten bei Windstille und schönem Wetter herhalten.
Gleichwohl: Vielen Dank für den nochmaligen Hinweis auf die DPA 4060, die als Fertigprodukt sicher bei vielen hier auf Interesse stoßen dürften.
Ich gehe nicht davon aus, dass die Konstruktion, so wie sie Linkwitz empfiehlt, mehr rauscht als die DPAs.
Linkwitz schlägt vor, die Anschlüsse der Panasonic-Kapsel an einer Stelle aufzutrennen und so die serienmäßige interne Elektronik zu umgehen, die aufgetrennte Stelle mit Sikomastik verfüllen. Sodann empfiehlt er einen nachgeschalteten rauscharmen OP, der die Ausgangsspannung auf 20 mV/Pa erhöht und mit einem Ausgangswiderstand von 200 Ohm spezifiziert ist. Leider ist diese Konstruktion, - das war ja meine Ausgangsfrage -, nur für Batteriebetrieb geeignet. Man müsste also dafür Sorge tragen, dass diese Elektronik , deren Schaltbild im Einzelnen bei Linkwitz aufgeführt ist, eine P 48-Spannung bekommt. Möglicherweise gibt die umfangreiche Seite von Engdahl bereits die notwendigen Antworten.
Dank auch an Juppy für die aufschlussreichen Hinweise. Ich muß das alles prüfen lassen ( ich wundere mich immer wieder, was im Internet so alles ausgegraben werden kann ).
Lieber wäre mir natürlich, wenn sich jemand, der in puncto Elektronik vom Fach ist, z. B. RainerG, sich das einmal ansehen könnte auf Brauchbarkeit hin.
Die Kapseln sind klanglich geradezu bestechend.
Ich habe selbst einmal diese Naiant-Mikrofone, d. h. unbehandelte Panasonic WM 61 A, für ca. 20 Dollar das Paar bestellt. Wenn man sie direkt neben z. B. einem MKH 20 betreibt, stellt man fest, dass bereits die grafische Wellenform des Mikrofonsignals wesentlich differenzierter ist. Ich schließe daraus, dass die Impulsfähigkeit des Mikrofons herkömmlichen Konstruktionen überlegen ist.
Wenn es zutrifft, was uns Tonzauberer hier zu berichten weiß, dass nämlich eine saubere, sehr rauscharme Aufnahme möglich sind, und das deckt sich mit allen Hörproben, so ist dies erst recht eine Rechtfertigung für ein solches Selbstbauprojekt mit allerbester nachgeschalteter Elektronik.
Der Auffassung in einem amerikanischen Forum, die Selbstbau-Konstruktionen einschließlich der DPA seien von vornherein unbrauchbar, kann ich mich jedoch deswegen nicht anschließen, weil das Rauschen nur über Kopfhörer zu hören ist und vergleichsweise schwach ist. Über Lautsprecher dürfte man gar kein Rauschen hören. Für die Beurteilung einer Aufnahme wird man jedoch (neben den musikalischen) in allererster Linie klangliche Aspekte hervorheben. In dieser Beziehung habe ich nicht die geringsten Zweifel an diesen kleinen Kapseln.
Wie verfahren wir jetzt weiter?
Soll ich mich einmal direkt per E-Mail melden?
Soll beim Funkschauverlag das Heft recherchiert und um Hergabe einer Kopie des Artikels gebeten werden?
Soll ich mich direkt einmal über die Hochschuladresse melden?
Bis dann
MA

Hallo MA
Entspricht das Deinen Vorstellungen:
http://www.mp3forkidz.com/mic/phantxy.html
Gruss Christian-B

"Der Hinweis von Tonzauberer ist zugleich der Vater meines Gedankens gewesen. Ich habe mich immer gefragt, ob ein Mikrofon auf der Basis einer 1-Dollar-Kapsel wirklich 470,00 EUR kosten muss. Wenn man qualifiziert aufnimmt, benötigt man mühelos 5-mal Hauptmikrofon, plus Kontrabass, plus eventuell Solistenmikrofone ( + Nierenstützen). Da kommt man ganz schnell auf Beträge zwischen 4.000,00 und 5.000,00 EUR. Im Selbstbau, wenn man seine eigenen Arbeitsstunden nicht rechnet, verbleibt es bei Beträgen unter 100,00 EUR. Qualitativ werden die DPA´s kaum besser sein als die Selbstbaumodelle in der Linkwitzvariante.
"
Das wage ich zu bezweifeln, dass es hier keinen Qualitätsunterschied, v.a. Langzeitstabilität, Serienstreuung u.ä. geben soll. Und zu Deiner Beruhigung, die Mikrofone sind nicht auf Basis von "1 Dollar Kapseln" aufgebaut, ich hatte letzten Sommer das Vergnügen die Fertigung in DK zu besuchen.
Was Dich jetzt aber nicht davon abhalten soll (oder wird :) im Selbstversuch das beste Mikro ums kleinste Geld zu bauen.

Hallo Tonzauberer,
an dem Preis eines Mikrofons hängt natürlich ein gewaltiger Kostenapparat, Lohnkosten/ wahnsinnige Lohnnebenkosten, in Deutschland kommen zum Nettolohn 72 % Lohnnebenkosten, Maschinenkosten, Gebäude, Vertriebskosten, Transportlosten, Fahrzeugpark, Abschreibungen, um nur einige Positionen zu nennen.
Selbstverständlich gibt es bei einer notwendigerweise so bestehenden Kostenstuktur kein 1-Dollar-Produkt. In Dtl. liegen die Bruttolohnkostenbelastungen in der Metallindustrie ohne weiteres bei mindestens 40 ? pro Stunde. Meine Bemerkung war natürlich insofern etwas polemisch. Im Selbstbau geht natürlich alles billiger, weil der Kostenapparat wegfällt.
Ich denke auch, dass DPA besser selektiert.
MA

Es ist richtig, dass die Fertigkapseln fast alle suboptimale Rauschwerte aufweisen, aber praktisch nur über Kopfhörer feststellbar.
Wenn es zutrifft, was uns Tonzauberer hier zu berichten weiß, dass nämlich eine saubere, sehr rauscharme Aufnahme möglich sind,
... so ist dies erst recht eine Rechtfertigung für ein solches Selbstbauprojekt mit allerbester nachgeschalteter Elektronik.
Wenn man sie direkt neben z. B. einem MKH 20 betreibt, stellt man fest, dass bereits die grafische Wellenform des Mikrofonsignals wesentlich differenzierter ist.

... oder auch bei bei "leisen" Instrumenten wie Cembalo, Spinett u.ä. ...
Das Eigenrauschen dieser kleinen Kapseln ist relativ hoch. Wozu den Aufwand treiben, einen Impendanzwandler zu bauen, dessen Eigenrauschen hier sowieso nicht mehr ins Gewicht fällt?
Nach den Ausführungen von Wuttke ist es konstruktionsbedingt, daß die Sennheiser MKH ein deutlicheres Einschwingverhalten haben - die Physik schenkt einem nichts ...

Trotz möglicher Bedenken finde ich das Projekt interessant: Denn nicht überall werden hochempfindliche oder rauscharme und teuere Mikrofone benötigt. (Stützmikrofone, Beschallung, ...)
Die Ausgangsimpendanz dieser Elektretkapseln ist so gering, daß man die Kapsel durchaus von der Ausgangsstufe absetzen kann und die Elektronik dank SMD-Bauteilen sogar in einen XLR-Stecker einbauen können müßte (SCHOEPS hat eine weitaus aufwändigere Schaltung in die CCMs integriert ...).
Alternativ könnte man auch ein Mikrofongehäuse ähnlich dem "dpa 4090" oder auch den Meßmikronen wie z.B. Behringer ECM8000 nehmen, die dann - zusammen mit dem Anschlußstecker - allerdings eine ggf. unerwünschte Größe erreichen. Die einzige Schwierigkeit könnte hierbei die Anfertigung des Gehäuses sein - nicht jeder hat eine entsprechend ausgestattete Werkstatt.
Oder kann man dieses Mikrofon dann gar komplett in einen XLR-Stecker einbauen?

Du sagst so schoen"

Ich habe selbst einmal diese Naiant-Mikrofone, d. h. unbehandelte Panasonic
WM 61 A, für ca. 20 Dollar das Paar bestellt. Wenn man sie direkt neben z. B.
einem MKH 20 betreibt, stellt man fest, dass bereits die grafische Wellenform des
Mikrofonsignals wesentlich differenzierter ist. Ich schließe daraus, dass die
Impulsfähigkeit des Mikrofons herkömmlichen Konstruktionen überlegen ist.

Es waere interessant, dies einmal in Form von Oszillogrammen und Spektren belegt zu bekommen. Zudem waere es interessant zu wissen, welche Schallsignalquelle zur Anregung benutzt wurde... und ausserdem auch einmal das Spektrum des Grundgeraeusches der Mikrophone - jedesmal im Vergleich mit dem MKH20...
Gruss
Micha
===

PS:

http://www.directap.com/audio.htm (Behringer ECM8000)
http://www.mp3forkidz.com/mic/phantxy.html

Entweder hat sich beim Analysieren der Schaltung des ECM8000 ein Fehler eingeschlichen oder die Schaltung ist zur Hälfte unsinnig: Der im Bild untere Transistor liegt in allen Zeichnungen "wechselspannungsmäßig" an Masse - folglich fügt er allenfalls Rauschen zum Ausgangssignal hinzu ...
Dagegen ist die von Christian-B vorgeschlagene Schaltung
einfach, effektiv und funktionsfähig. Allerdings sollten die Bauteile eng toleriert sein bzw. gepaart werden.
(SCHOEPS CMC3 bzw. CMC5 sind ähnlich gebaut - falls Du diesen Schaltplan haben möchtest, kurze PN mit Deiner @mail an mich.)
Wer keine Zenerdioden ob ihres Rauschens mag, könnte diese durch einen Widerstand ersetzen und somit die Vorspannung für die Kapsel über einen Spannungsteiler einstellen. Nachteil dieser Variante wäre allerdings die Einschränkung des Versorgungsphantomspannungsbereiches auf 48 V ...

PS: Zu faul zum Suchen: Gibt's irgendwo ein Datenblatt und/oder Applikationshinweise vom Hersteller der Kapsel?

PPS:

Zu faul zum Suchen: Gibt's irgendwo ein Datenblatt und/oder Applikationshinweise vom Hersteller der Kapsel?

Faulheit überwunden:
http://www.panasonic.com/industrial/components/pdf/em06_wm61_a_b_dne.pdf
Und hier die Übersicht über alle Panasonic-Kapseln:
http://industrial.panasonic.com/www-ctlg/ctlg/qABA5000_WW.html

Die Schaltung für 48 V P-Speisung modifizieren heißt aber auch, daß die Spannung am OP nicht größer sein darf als 36 V
(die OP's können alle mit +/- 18 V betrieben werden.

Für eine Speisung über Phantomspannung wäre der erste Schritt eher die Suche nach einem passenden OpAmp:
- Rauscharmut
- bei geringem Stromverbrauch (je nach Stromverbrauch reicht eine Zenerdiode zur Spannungsbegrenzung beim Einschalten bzw. Anschließen)
- weiter Spannungsversorgungsbereich (P12 bis P48)

Nach den Ausführungen von Wuttke ist es konstruktionsbedingt, daß die Sennheiser MKH
ein deutlicheres Einschwingverhalten haben - die Physik schenkt einem nichts ...

Zur besonderen Konstruktion der Sennheiser-Kondensatormikrofone MKH in Hochfrequenzschaltung:
http://www.sengpielaudio.com/KondensatormikrofoneHochfrequenzschaltung.pdf
Auch die ganz spezielle Entzerrung der jeweiligen Mikrofonkapsel gehört zur Eigenart der Sennheiser-MKH-Mikrofone:
http://www.sengpielaudio.com/DasProblemDenKlang.pdf
Die bekannten Sennheiser-Studiomikrofone dieser Bauart sind:
MKH 20, MKH 30, MKH 40, MKH 50, MKH 60, MKH 70 und MKH 800.

" http://www.directap.com/audio.htm (Behringer ECM8000)
Entweder hat sich beim Analysieren der Schaltung des ECM8000 ein Fehler eingeschlichen oder die Schaltung ist zur Hälfte unsinnig: Der im Bild untere Transistor liegt in allen Zeichnungen "wechselspannungsmäßig" an Masse - folglich fügt er allenfalls Rauschen zum Ausgangssignal hinzu ...
Dagegen ist die von Christian-B vorgeschlagene Schaltung
http://www.mp3forkidz.com/mic/phantxy.html"

Du machst bei der Analyse einen Denkfehler. Der untere Transistor liegt mit der Basis wechselspannungsmäßig an Masse - das ist richtig. Aber die Masseleitung führt zum Source des Eingangs-FET die Gegenphase! Das sieht man oftmals nicht auf den ersten Blick.
Bei der anderen einfachen Schaltung arbeitet der Eingangs-FET in konventioneller Phasenumkehrschaltung.

MfG
Rainer

Der untere Transistor liegt mit der Basis wechselspannungsmäßig an Masse - das ist richtig.
Aber die Masseleitung führt zum Source des Eingangs-FET die Gegenphase!

Dann verstehe ich diese Schaltung nicht ...
:-((

Hallo!
...mal abgesehen vom zusätzlichen Schaltungsaufwand, die Kapsel mit einer Schaltung zur Symmetrierung, für eine geeignete Ausgangsimpedanz und für P48 tauglich zu machen - warum bist du der Meinung, dass Klang dieser Panasonic-Kapsel bauchbar bis gut ist? Irgendjemand behauptet das.
Aber solche Selbstbauprojekte aus akademischem Interesse sind durchaus eine gute Gelegenheit für Erfahrungen und von daher wertvoll.
Ich würde hier ebenfalls auf die Schaltungen, die Du bei Beyerdynamic in den Serviceunterlagen finden kannst, verweisen. z.B. die in den professionellen Headsets wie die DT290 ff -Serie) verwendeten Elektretkapseln werden so verschaltet, wie Du dir das mit dem Panasonic teil vorstellst. Modifikationen sind sicher aber notwendig.
Was kostet so eine Panasonic-Kapsel? Das würde mich sehr interessieren.
Für gehobenere Ansprüche kann ich auf die etwas kostspieligeren (Elektret)-Kapseln (um die 30 US$/Stück) von der Firma Knowles verweisen, die u.a. in Hörgeräten eingesetzt werden. Es gibt sie mit Kugelcharakteristik, aber auch gerichtet, wobei ich für Aufnahmezwecke die direktionalen Kapseln nicht empfehlen würde (Rauschen, Körperschallempfindlichkeit). Aber besonders wegen der Notwendigkeit, durch die Dimensionierung des vorderen und hinteren Schalleinlasses die Richtcharakteristik zu gestalten und zu optimieren, ist von diesen Kapseln abzuraten, denn ohne das akustisch messen zu können, macht das Basteln keinen Sinn, so ein Mikrofon wäre dann nur 'irgendwie' direktional . Also sind für Dein Projekt nur die Druckempfänger interessant.
Die Knowles-Kapseln beinhalten bereits einen Impedanzwandler und haben 3 Terminals: Signal, GND und Vs (1.3V). Empfindlichkeit, equiv. Rauschen und Frequenzgang (wird leider nur bis 10kHz angezeigt, geht aber noch locker ne Oktave weiter) ist für die jeweiligen Typen im Datenblatt zu sehen. Meine Empfehlung: die zylindrischen BFG Typen.
Im Prinzip sind das Mikrofone wie bei üblichen Lavaliersystemen und das zu betreiben mit der entsprechenden modifizierten Schaltung (s. z.B. Beyerdynamic) sollte kein Problem sein. Nunja, aber das ist erstmal die Theorie ;-)
Grüsse
Stefan

PS: achso, wenn Du gerne Muster von Knowles-Mics zum Experimentieren hättest, könnte ich was besorgen. ...neinnein, ich mache keine Geschäfte damit ;)
Typen und Datenblätter s. link


Knowles Miniatur Elektret Mikrofone

http://www.sengpielaudio.com/KondensatormikrofoneHochfrequenzschaltung.pdf
http://www.sengpielaudio.com/DasProblemDenKlang.pdf
Danke für die recht informativen Hinweise zum Mikrofonbau.
Da werde ich mal anfangen, meine Elektretkapsel Monacor
MCE-100 rauscharm zu machen.