Wissenswertes zum Bändchenmikrofon

Im folgenden Artikel möchte ich erklären wie ein Bändchenmikrofon funktioniert und warum es so besonders ist.

Die Geschichte des Bändchenmikrofon

1900

Das Bändchenmikrofon wurde um 1900 entwickelt, und zwar von Werner von Siemens. Ab den 1930er Jahren war es das Mikrofon schlecht hin. Und nicht ohne Grund. Die Klangqualität dieser Mikrofone war revolutionär gut. Es wurde für alle Art von Rundfunkt, Film- und Musikaufnahmen verwendet. Ob für Frank Sinatra, Billy Holiday oder Igor Stravinsky.

Analoge Klangbearbeitungskette

Doch das Bändchenmikrofon war seiner Zeit gewissermaßen voraus. Preamps und Aufnahmemedien waren technisch noch nicht optimal herstellbar für diese Mikrofonart und eine neue Mikrofonart wurde ab den fünfziger Jahren immer relevantener. Das neu erfundene Kondensatormikrofon hatte mehr Pegel am Ausgang und eine Höhenüberbetonung. Zwei unschlagbare Vorteile zur damaligen Zeit, als sich Rauschen und Höhenverluste in den durchgehend analogen Klangverarbeitungketten summierte. Das Bändchenmikrofon starb samt seinen SpezialistInnen beinahe aus.

Heute

Digitale Klangbearbeitungskette

Das Bändchenmikrofon erlebt heute seine Renaissance. Sein Klang, der als warm und natürlich beschrieben wird, ist in Zeiten der digitalen Sterilität besonders gefragt. Moderne Mikrofonverstärker, selbst die in heutigen Audiointerfaces verbauten, sind den alten technisch haushoch überlegen. Darum kann diese Mikrofonart nun, besser denn je, seine herausragende Stärke zeigen:

Die verzerrungsfreie Aufzeichnung von Klängen.

Doch wie macht das Bändchenmikrofon das?

Das Funktionsprinzip des Bändchenmikrofon

Membran des Bändchenmikrofon

Das Bändchemikrofons ist ein dynamisches Mikrofon. Sein Funktionsprinzip ist genial und seit seiner Erfindung gleich geblieben. Ein hauchdünner Aluminiumstreifen schwingt zwischen zwei starken Magneten mit dem Schall. Er induziert dabei eine kleine Spannung – ein Audiosignal. Zur Erinnerung:

• Was ist Induktion?

  ETTIKETTEN:

  • Physik
  • Wissenswert

  Induktion beschreibt folgendes physikalisches Phänomen: Bewegt sich ein elektrisch leitfähiges Material in einem magnetischen Feld, wird ein Elektronenfluss in diesem Material erzeugt bzw. induziert.

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Der Aluminiumsteifen ist meist zwischen 1-4 Millimeter breit, einige Zentimeter lang und sehr, sehr dünn (dazu später mehr). Nun soll der Streifen mit dem Schall schwingen ist aber unbehandelt unelastisch. Er würde, zwischen den Magneten eingespannt, mit der ersten Vibration reißen. Also wird er gewellt um, nach dem Prinzip einer Feder, frei schwingen zu können (siehe Abbildung oben).
Aufgrund dieser Bauart kann der Schall Vorne und Hinten auf die Membran des Bändchenmikrofons auftreffen. Das führt dazu, dass diese Mikrofonart eine Achtercharakteristik hat.

<!– Zu den Richtcharakteristiken komme ich im Detail in einem anderen Beitrag in den nächsten Wochen. Tragen sie sich einfach in den Newslettetter ein! –!>

So funktionieren Bändchenmikrofone seit über 100 Jahren nach dem gleichen Prinzip.

Die hauchdünne Membran des Bändchenmikrofon

Die Membran von Bändchenmikrofonen ist die dünnste aller Mikrofonarten. Sie ist bei hochqualitativen Mikrofonen zwischen 2.6 und 0.6 Mikrometer dünn. Zum Vergleich: ein menschliches Haar hat einen Durchemesser zwischen 40 und 100 Mikrometer.

Vorteile einer dünnen Membran

Die Vorteile einer möglichst dünnen Membran sind augenscheinlich. Dünne und damit leichtere Membranen schwingen freier als schwerere. Sie bilden Klänge präziser ab und können den Schalldruckänderungen in der Luft schneller folgen. Verglichen mit den über 10 Mikrometer dicken Membranen von Kondensator- oder Tauchspulenmikrofonen schwingt die von hochqualitativen Bändchenmikrofonen verzerrungsfrei. Verzerrungsfrei bedeutet, dass es von sich aus keine zusätzlichen Obertöne oder Artefakte hinzufügt. Dadurch klingt es niemals schrill oder harsch. Auch wenn man die Höhenanteile mittels EQ stark anhebt. Selbst bei lauten und transientenreichen Schallquellen wie Gitarrenverstärkern oder Drums.

Die oben abgebildeten Grafiken zeigen wie unterschiedliche Mikrofonarten einen Knall aufzeichnen. Ein Knall ist ein kurzer und lauter akustischer Impuls. Eine Extremsituation für ein Mikrofon. In der ersten Abbildung sieht man die von den Mikrofonen aufgezeichneten Wellenformen. Schön zu erkenn ist, wie die unterschiedlichen Mikrofonarten der abrupten Luftbewegung folgen. Die zweite Grafik zeigt welche Obertöne Tauchspulen- und Kondensatormikrofon dem Knall hinzufügen. Diese Obertöne repräsentieren die oben angesprochene Verzerrung.

Nachteile der dünnen Membran

Die Nachteile betreffen hauptsächliche die Fragilität einer so dünnen Membran:

1. Obwohl sie sehr hohen Schalldruck aushält, ist diese dünne Membran äußerst empfindlich gegenüber Luftströmung. siehe Handhabungshinweis
2. Die Membran verträgt keine Phatomspeisung. Ein Problem das es bei aktiven Varianten wie dem BM1a nicht gibt.

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Der Klang des Bändchenmikrofons

Frequenzgang BM1

Klänge zu beschreiben ist schwierig, vor allem eine Klangbeschreibung für alle Bändchenmikrofone. Aber zwei Worte kommen in diesem Zusammenhang immer wieder vor:

natürlich und warm  

Der Begriff „natürlich“  kommt von den Eigenschaften der extrem dünnen Membran  (siehe Oben). Wegen ihr klingt das Bändchenmikrofon ähnlich wie das menschliche Gehör hört.

Die Beschreibung „warm“ hat die Ursache in physikalischen Nebeneffekten der Achtercharakteristik. Durch diese wird der Klang beim nahen Besprechen bassbetonter – Nahbesprechungseffekt – und in den hohen Frequenzanteilen weniger präsent – Filtereffekt.

Die detaillierte Beschreibung dieser beiden Effekte erkläre ich in den nächsten Wochen in einem weiteren Beitrag. Einfach in den Newslettetter eintragen!

Anwendungsbereiche des Bändchenmikrofon

Das Bändchenmirkrofon wird heute hauptsächlich für Musik verwendet. Und hier gilt wie immer:

Richtig ist was gefällt.

• Für Blechblasinstumente, weil es sie weich und warm klingen lässt
• An der Akustikgitarre, weil es sie sehr intim aber detailreich klingen lässt
• Für Streicher, weil es einen unglaublich schönen Bogenklang aufzeichnet
• Als Gitarrenverstärker, weil es nie scharf klingt
• Für Schlagwerk, weil es lauten und schnellen Klängen präzise folgen kann
• Als Snaremikrofon, weil es bei hohem Schalldruck nicht verzerrt
• Für Bassdrum, weil es ihr ein unglaubliches „low-end“ verleiht
• Als Gesangmikrofon, wenn die Stimme zu dünn klingt
• Als Blumlein-Stereosystem, weil den Raum natürlich abbildet und nicht zu präsent klingt

Alle Anwendungen sind es Wert probiert zu werden. Für ein Instrument ist es aber momentan das unumstrittene go-to Mikrofon für Trompete.

Fazit:

Das Bändchenmikrofon ist eine alte Erfindung aber immer noch aktuell. Ein hauchdünner Aluminiumstreifen ist zwischen zwei Magneten gespannt, schwingt mit dem Schall und erzeugt dadurch ein Audio Signal. Der Klang wird als natürlich und warm beschrieben. Es kann für alle Klangquellen genutzt und ist das go-to Mikrofon für Trompete.