Was macht ein Mikrofon aus?

Das Weltall. Unendliche Weiten, Myriaden von Schallquellen und zahllose Möglichkeiten, sie zu mikrofonieren …

Hier werden wir uns sowohl mit der Mikrofonpraxis beschäftigen als auch mit theoretischen Hintergründen. Aber keine Angst: Die Theorie ist im Reich der Mikrofone selten grau. Im Gegenteil, Mikrofone sind Sex, Religion und Magie des Aufnahmeprozesses. Mikrofonwissen ist somit Kamasutra (immerhin geht’s um Positionen 😉 ) und Geheimwissenschaft gleichzeitig.

Gib mir mein Mojo zurück!

In den letzten Jahren ist ein regelrechter Mikrofon-Boom ausgebrochen. Man könnte meinen, dass der allein auf die „chinesische Revolution” im Mikrofonbau zurückzuführen ist, die den Erwerb eines Großmembran-Kondensatormikros für jedes Schlafzimmerstudio erschwinglich machte. Ist aber nicht so. Auch und gerade in großen Studios ist die Sammellust ausgebrochen. Das hat seinen Grund.

Anders als in analogen Zeiten, als alle Teile der Aufnahmekette dem Signal ihren akustischen Stempel aufdrückten – Mikro, Preamp, Peripherie, Bandmaschine, Mischpult, mehr Peripherie, Mastermaschine – ist in der heutigen Welt des digitalen Recording fast alles extrem linear. Truman Capote hat einmal eine Kurzgeschichtensammlung über Menschen geschrieben, deren sehnlichster Wunsch in Erfüllung geht – und die genau daran scheitern. Dem Toningenieur ist es exakt so ergangen! Im Clinch mit Bandmaschinen und (bisweilen legendären) analogen Gerätschaften hatten die meisten Engineers eigentlich nur den hehren Wunsch, ein Signal endlich mal völlig unverfälscht einzufangen. Die mehr oder weniger erfolgreiche Erfüllung dieses Traums bezeichnen wir heute als „digitale Kälte.” Der Mensch sehnt sich nach Farbe, Schmuddel, Chaos. Die mit Abstand größten Nicht-Linearitäten sind am Anfang und am Ende der Signalkette zu finden. Lautsprechersysteme sind die größten Verursacher von Klangverfärbung. Leider können Sie hier aber keinen Einfluss nehmen, denn die Boxen stehen ja nun mal beim Konsumenten zu Hause. Bleibt noch die Nummer zwei auf der Chaotenliste: Mikrofone.

Um Ihnen einen Eindruck der Relationen zu geben: Frequenzgänge von Lautsprechern sind eine einzige Berg- und Talfahrt (darum kombiniert man ja auch mehrere in einer Box, um den Hörbereich abzudecken); Mikrofonfrequenzgänge variieren im Kernbereich (etwa 100–15.000 Hz) je nach Bauart immerhin um gut ±3 dB bis ±6 dB. Moderne Preamps sind schon viel linearer; ±1 dB wird selten überschritten. Frequenzgänge von Wandlern sind typischerweise linealglatt (unter ±0,5 dB), selbst im unteren Preisbereich. Einerseits wünschenswert, andererseits langweilig.

Somit ist das Mikrofon der Teil der Aufnahmekette, der das größte Potenzial für charaktervolle Klangfärbung birgt. Und sowieso überträgt das Mikrofon den mit Abstand wichtigsten Bestandteil eines jeden Songs – den Gesang.

Entdecke die Möglichkeiten

Eine der Fragen, die jedem Mikrofon-Connaisseur unablässig gestellt wird, lautet: „Schatz, brauchst du wirklich so viele Mikrofone?” Oder kumpelhafter: „Kannst du den Sound nicht einfach mit dem EQ zurechtbiegen?” Um zu verstehen, warum man a) nie genug Mikros besitzen kann und b) denselben Effekt nimmermals mit den dollsten EQs, Plug-ins oder Yedi-Kräften erreicht, muss man Mikrofone als etwas Komplexes, Plastisches, Dreidimensionales begreifen lernen. Betrachten wir ein paar Aspekte mal etwas genauer.

Lots of Plots: Frequenzwiedergabe

Bei Herstellern wie Kunden gleichermaßen beliebt sind Frequenzdiagramme. So ein Frequenzplot sieht gut aus und gibt Sicherheit: „Aha, schön glatt, obenrum dezent angehoben, da klingen meine Vocals schön fluffig.” Oder: „Mensch, sieht ja fast aus wie der Frequenzverlauf vom legendären U47!” Leider sind die meisten dieser Frequenzschriebe entweder pure Fiktion oder Wunschdenken. Aussagekräftige Messungen erfordern einen sauberen Messaufbau und dazu gehören entsprechende Messräumlichkeiten. So etwas kostet, und viele der kleineren und aufstrebenden Manufakturen können sich das schlicht gar nicht leisten. Außerdem sehen tatsächliche Messprotokolle selten so präsentabel aus, dass man sie dem künftigen Kunden unbedingt zeigen mag. Was Sie in Prospekten an Diagrammen bewundern können, ist ein geschönter, dampfgebügelter Sollfrequenzgang. Also eher Absichtserklärung denn Abbild der Realität.

Nähe suchen

Aber Frequenzgänge repräsentieren, selbst wenn sie akkurat erhoben wurden, nur einen Punkt im Raum. Eine erste Ahnung der Dreidimensionalität des Mikrofon-Sounds vermittelt uns der Nahbesprechungseffekt. Bei allen Mikrofonen (außer solchen mit Kugelcharakteristik) kommt es zu einer umso stärkeren Anhebung der Bassfrequenzen, je näher man an das Mikrofon herantritt.

Schon zeigt sich, dass der Sound eines Mikrofons keineswegs konstant ist. Der Nahbesprechungseffekt ist bei verschiedenen Mikrofonen sehr unterschiedlich ausgeprägt. Die Hersteller modellieren diesen abstandabhängigen Bass-Boost mitunter sehr geschickt. Und auch wenn Sie vielleicht noch nie darüber nachgedacht haben, ist die individuelle Ausformung des Nahbesprechungseffekts ein enormer Faktor bei der Frage, ob Sie ein Mikrofon subjektiv mögen oder nicht, bzw. ob es eine Stimme sonor klingen lässt oder doch eher dumpf und dröhnig.

Richtcharakteristik, Abseitsfalle

Wenn wir von Richtcharakteristiken reden wie Kugel, Niere und Acht, dann sind das eigentlich nur Annäherungen. Die Realität ist viel komplexer. Gerade die in Studios so beliebten Großmembran-Kondensatormikrofone sind in der Praxis recht weit von jenen theoretischen Idealen entfernt. In Abbildung 1 sehen Sie das Polardiagramm des zurecht beliebten Neumann U87 in Nierenstellung, und zwar aufgeschlüsselt in einer Abfolge von 125 Hz bis 16 kHz. Wie Sie unschwer erkennen, ändert sich das Richtverhalten mit der Frequenz erheblich. Im Bassbereich ist die Richtcharakteristik fast kugelförmig, in den Mitten erhalten wir eine adrette Niere und in den höchsten Frequenzen verengt sich die Richtcharakteristik extrem. Das ist wohlgemerkt keine spezifische Besonderheit des U87, sondern ein für Großmembranmikrofone recht typisches Verhalten. Abbildung 2 zeigt die resultierenden „welligen” Off-Axis- Frequenzverläufe (90 und 180 Grad) im Vergleich zum On-Axis-Frequenzgang (0 Grad) am Beispiel eines Oktava MK319 Großmembran-Kondensatormikros.

Kleinmembranmikrofone besitzen in aller Regel ein weit weniger frequenzabhängiges Richtverhalten. Womit wir auch gleich einen Grund gefunden hätten, warum Klein- und Großmembranmikrofone unterschiedlich klingen, obwohl sich die publizierten (On-Axis-) Frequenzgänge oft nur wenig unterscheiden: Die selten publizierten Off-Axis-Frequenzgänge unterscheiden sich stark.

Aha. Aber ist doch eigentlich wurscht, weil Sie (bzw. Ihr Sänger) bei Aufnahmen ja immer unmittelbar vor dem Mikro stehen, oder? Mitnichten. Der Schall erreicht nämlich das Mikrofon von allen Seiten in Form von Raumreflexionen. Und zwar in viel stärkerem Maß, als man glauben mag – gerade in kleinen Räumen. Beispiel: In einem Raum von 50 m2 mit einer Nachhallzeit von 0,5 Sekunden ist schon bei einem Mikrofonabstand von rund 60 cm der reflektierte Schall so laut wie der Direktschall. Erschreckend, nicht? In der Praxis ist der Wert bei Verwendung von Nierencharakteristik zwar etwas größer, aber immer noch unter 1 Meter. So weit stehen Sänger selten vom Mikro weg, aber auch bei geringeren Abständen spielt der Raumanteil eine gewichtige Rolle im Sound. Gehen Sie davon aus, dass der Raumschall je nach Anwendung und Richtcharakteristik nur etwa 6 bis 12 dB leiser aufgenommen wird als der Direktschall.

Von daher ist es also keineswegs egal, wie ein Mikrofon off-axis klingt. Und je „luftiger” man mikrofoniert (z. B. Akustikgitarre, Percussion oder Overheads), desto stärker muss man das Off-Axis-Verhalten eines Mikrofons mit einbeziehen. Somit wird dann auch klar, warum man mit einem EQ den Sound nur begrenzt bearbeiten kann. Sie können ja nur das gesamte aufgenommene Signal beeinflussen, nicht aber Direktschall und Raumschall getrennt. Die einzige Möglichkeit, hier Einfluss zu nehmen, ist die Auswahl verschiedener Mikrofone.

Impulsverhalten

Es gibt noch andere wichtige Komponenten des Mikrofon-Sounds, die Sie weder in Diagrammen zu sehen bekommen, noch irgendwie mit Hard- oder Software bearbeiten könnten. Ein enormer Faktor ist das Impulsverhalten. Vielleicht ist Ihnen schon mal aufgefallen, dass einige moderne dynamische Mikrofone einen sehr weiten Übertragungsbereich haben, der – laut Datenblatt – einem Kondensatormikrofon kaum nachsteht. Dennoch klingen diese Oberklasse-Dynamics nicht wie Kondensatormikros. Gerade bei höhenreichen, impulsstarken Instrumenten wie Stahlsaitengitarre ist der Unterschied sehr deutlich. Obwohl das dynamische Mikro eine gute Höhenwiedergabe hat, klingt es doch verhaltener, weniger spritzig und direkt als etwa ein Kleinmembran-Kondensatormikro.

Dynamische Tauchspulmikrofone zeigen ein deutlich trägeres Impulsverhalten als ein Kondensatormikrofon. Ein Tauchspulmikrofon hat eine relativ dicke Membran, an der auch noch eine Schwingspule befestigt ist, die mit bewegt werden will. Durch die relativ hohe Masse neigt das dynamische Tauchspulmikrofon zum Nachschwingen. Beim Kondensatormikrofon schwingt dagegen nur eine hauchdünne goldbedampfte Polyestermembran. Die bewegte Masse ist viel kleiner; es kann der Schallschwingung viel exakter folgen als das bräsige dynamische Tauchspulmikro. Da Geschmack aber subjektiv ist, kann es durchaus sein, dass das theoretisch weniger ideale dynamische Mikro in der Praxis besser zum angestrebten Soundkonzept passt als das impulsfreudige Kondensatormikro, das vielleicht zu sehr „in your face” klingt. Und damit’s nicht langweilig wird, hat der liebe Gott uns gleich eine Reihe von Abstufungen geschenkt. Von schnell nach träge lautet die Reihenfolge:

• Kleinmembran-Kondensator
• Großmembran-Kondensator
• Bändchenmikrofon
• dynamisches Tauchspulmikrofon

The Final Frontier

Mit den hier im Schnellverfahren abgehandelten Aspekten sind die Unterschiede zwischen Mikrofonen noch lange nicht vollständig beschrieben. Aber Sie sehen schon: Hier tut sich ein ganzes Universum an Möglichkeiten auf. Muss man also einen ganzen Schrank voller Mikros besitzen? Idealerweise ja. Aber: Vergessen Sie nicht, dass wir uns im Mikrokosmos befinden – im doppelten Wortsinn! Es gibt mehr da draußen als Mikrofone. Musik zum Beispiel. Oder wie ein weiser Mann einmal sagte: „If you can’t make it rock with an SM58, you better examine the music!”