Was Mikrofon-Daten (wirklich) verraten

Mikrofone werden mit einer Vielzahl von technischen Daten feilgeboten. Was sie bedeuten, welche für Sie relevant sind und wie viel oder wenig sie über die Klangeigenschaften aussagen, erfahren Sie jetzt und hier.

Der Mensch sucht das Glück in weichen Betten und harten Fakten. Diese allgemeine Erkenntnis lässt sich auch auf den Mikrofonkauf übertragen. Natürlich wissen Sie es besser: Um ein Mikrofon zu beurteilen, müssen Sie es gehört haben. Stimmt, und ich habe nicht vor, Sie vom Gegenteil zu überzeugen. Aber: Man kann unmöglich jedes Mikrofon persönlich antesten. Viele Mikrofone hält der lokale Händler nicht auf Lager, manche sind nur online erhältlich, mitunter gar nur per Custom-Order aus Übersee. Dann vielleicht doch mal ins Datenblatt schauen? Das Datenmaterial, mit dem ein Hersteller sein Mikrofon anpreist, sagt schon ein bisschen was aus. Weniger über das tatsächliche Klangverhalten als über das angestrebte Klangideal. Außerdem lassen sich diverse Systemwerte in etwa ablesen, die für die Einsatzfähigkeit unter verschiedenen Bedingungen relevant sind. Gehen wir die üblichen Daten der Reihe nach durch.

Übertragungsbereich

Eine Angabe wie 20-20.000 Hz können Sie komplett ignorieren. Erst mit einem Referenzrahmen wie ±3 dB wird eine solcher Wert mit Sinn erfüllt. Und selbst dann bezieht sich die Angabe auf ein „goldenes” Referenzexemplar oder einen Sollfrequenzgang. Am sinnvollsten ist es daher, den Übertragungsbereich komplett aus dem Bewusstsein auszublenden. Zapp!

Grafische Frequenzgangdarstellung

Solche Diagramme sind nur wenig aussagekräftiger. Meist handelt es sich um einen Sollfrequenzgang, der nicht notwendigerweise viel gemein hat mit dem Exemplar, das Sie kaufen. Wenn Sie sich dennoch mit solchen Grafiken befassen möchten, achten Sie unbedingt auf die Skalierung der Y-Achse – hier gibt es enorme Unterschiede. Sehr wellige Frequenzverläufe werden gern mit grober Skalierung dargestellt. Auf den ersten Blick wirkt dann die Kurve geschmeidiger und glatter, als sie ist.

Polardiagramm

Grafische Darstellungen der Richtcharakteristik sind schon etwas aussagekräftiger, aber nur dann, wenn bei einer Anzahl verschiedener Frequenzen gemessen wurde. Hier erkennen Sie, wie gleichmäßig die Richtcharakteristik ausgebildet ist. Große Abweichungen bedeuten Off-axis-Verfärbungen, d. h., Schall von den Seiten durch Reflexionen oder von übersprechenden Instrumenten klingt deutlich anders als der direkt von vorn aufgenommene. Gleichmäßiges Richtverhalten ist daher besonders bei Mikrofonen wichtig, die man häufig in größerem Abstand von der Klangquelle aufbaut (Chor, Overheads, Akustikgitarre) und bei Multimikrofonierung (z. B. Schlagzeug). In Situationen, wo das Mikrofon der Schallquelle sehr nahe ist (z. B. Lead-Vocals), ist das Off-axis-Verhalten nicht ganz so wichtig, denn der Anteil von reflektiertem Schall ist geringer. Aber, wie ich in der letzten Folge schon darlegte: Reflexionsschall spielt selbst hier eine größere Rolle, als man glauben möchte.

Grenzschalldruckpegel

Ein verbreiteter Irrglaube ist, dass bei Überschreiten des Grenzschalldruckpegels das Mikrofon zerstört wird. Beschädigungen muss man aber erst bei absurd hohen Schalldruckpegeln von über 150 dB SPL befürchten, die in der Praxis nicht vorkommen. Der Grenzschalldruckpegel sagt lediglich aus, ab welcher Lautstärke ein Mikrofon anfängt zu verzerren. Traditionell gilt als Grenzwert ein Klirrgrad (THD) von 0,5%. Viele der jüngeren Mikrofonmanufakturen mogeln ein bisschen und messen bei 1% THD. Über den Daumen gepeilt kommen hier um etwa 6 dB höhere Werte zustande. Dabei wäre die Schummelei gar nicht nötig: Der Grenzschalldruckpegel ist nur selten ein Problem.

Selbst ein vermeintlich niedriger Wert von 120 dB bedeutet schon eine enorme Lautstärke, die nur wenige Klangquellen erreichen, hauptsächlich solche, die man ob der geringen Bassanteile unterschätzt. Cymbals und Schellenkranz („Tambourine”) können z. B. ein Mikrofon leicht zum Zerren bringen.

Eigenrauschen (Äquivalenzschalldruckpegel)

Alle Mikrofone rauschen – die Frage ist, wie viel. Bei Mikrofonen wird das Rauschverhalten in Form eines „Ersatzgeräuschs” festgehalten. Damit ist das Restrauschen gemeint, das das Mikrofon auch in absoluter Stille produziert. Bei Kondensatormikrofonen stammt das Rauschen größtenteils von der internen Elektronik.

Üblicherweise wird das Eigenrauschen mit A-Gewichtung angegeben. D. h., die Frequenzanteile, auf die das menschliche Gehör besonders achtet, gehen stärker in die Messung ein als z. B. ganz tieffrequentes Rauschen. Werte mit und ohne Gewichtung lassen sich nicht miteinander vergleichen. Achten Sie deshalb immer auf das „A” hinter der Dezibelangabe. Sehr gute Großmembran- Kondensatormikrofone liefern Werte im einstelligen Bereich. Werte von 12-14 dB-A sind immer noch sehr gut, weil meist das Raumgeräusch (Heizung, Rechner, Straßenverkehr bei geschlossenen Fenstern) sowieso lauter ist. Werte bis 20 dB-A machen in der Regel immer noch keine Probleme. Bei kritischen Mikrofonierungen, die viel Verstärkung verlangen, hört man aber so langsam ein leises Hintergrundrauschen. Ab 20 dB-A wird das Eigenrauschen des Mikrofons mit jedem weiteren dB vernehmlicher.

Kleinmembran-Kondensatormikros rauschen typischerweise mehr als Großmembranen, einfach weil weniger Nutzsignal entsteht. Auch dynamische Mikros rauschen; es wird aber nur selten ein Wert für das Eigenrauschen angegeben. Übliche Werte liegen hier zwischen 18-22 dB-A. Dynamische Mikros rauschen also selbst am rauschärmsten Preamp mehr als gute Kondensatormikros.

Empfindlichkeit (Sensitivity)

Wieviel Pegel ein Mikrofon bei einer genormten Schalleinwirkung (94 dB SPL) abwirft, drückt der Wert „Empfindlichkeit” aus. Üblicherweise wird er in Millivolt pro Pascal angegeben, also Ausgangsspannung im Verhältnis zum Schalldruck. Es geht aber auch umständlicher: Viele Hersteller – vor allem amerikanische – geben die Empfindlichkeit im Verhältnis zu einem gar nicht real existenten Mikrofon an, das, wenn es denn existierte, einen Mörderpegel abwerfen müsste, denn die realen Werte sind immer satt in den negativen Dezibelwerten. Auch hier bedeutet ein höherer Wert mehr Pegel – aber lassen Sie sich nicht von den negativen Zahlen beirren: – 55 dB ist deutlich leiser als -35 dB! Leider gibt es hier mehrere konkurrierende Messnormen und oft wird nicht angegeben, nach welcher gemessen wurde. Das erschwert einen Vergleich natürlich enorm. Mein Tipp: Halten Sie sich möglichst an die Werte in mV/Pa.

Kondensatormikros liefern fast immer satten Pegel durch ihre interne Verstärkerelektronik. Typische Werte liegen hier bei 8 mV/Pa aufwärts. Wer auch nur einen halbwegs anständigen Preamp besitzt, muss sich für die Empfindlichkeitswerte von Kondensatormikros nicht groß interessieren. Sie spielen zumindest für das Rauschverhalten praktisch keine Rolle.

Anders sieht es aus bei dynamischen Mikros, insbesondere Bändchenmikrofonen. Leise dynamische Mikros liegen um die 1 mV/Pa, laute bei etwas über 2 mV/Pa. Viel mehr als 3 mV/Pa sind mit dynamischen Mikros kaum zu machen. Output-schwache Modelle verlangen nach einem Preamp mit viel Gain und möglichst geringem Eingangsrauschen (EIN unter -125 dBm). Bei etwas lauteren dynamischen Mikros ist das Rauschverhalten des Preamps schon nicht mehr so kritisch. Was Ihnen Datenblätter nicht verraten: 1,8 mV/Pa bei einem Shure SM58 sind lauter als 1,8 mV/Pa bei einem Bändchenmikrofon. Wie kommt’s? Nun, beim SM58 nuckelt der Sänger mit den Lippen am Korb. Ein Bändchenmikro steht im Studio aber mindestens 30 cm, oft noch weiter, vom Sänger entfernt. In der realen Anwendung erhält das SM58 bei gleicher Empfindlichkeit also ein viel lauteres Signal als das Bändchen.

(Nenn-)Impedanz

Alle heutigen Studiomikros sind niederohmig. Die genaue Abschlussimpedanz eines Mikrofons ist nur unter gewissen Voraussetzungen interessant. Verwechseln Sie nicht die Impedanz des Mikros mit der „rated load impedance” – das ist nämlich die vom Hersteller angedachte (Mindest-)Eingangsimpedanz des Preamps. Impedanz ist ein sehr komplexes Thema, das man im Zusammenspiel mit dem Vorverstärker betrachten muss. In einer späteren Folge werden wir uns noch eingehend mit dieser Thematik beschäftigen.

Unfreiwillige Komik

Datenblätter verraten auch einiges über den Hersteller – manchmal mehr, als er preisgeben möchte. Wenn man Datenblätter genau studiert, kann man an ihnen ablesen, wie ein Hersteller bzw. sein Vertrieb zu seinem Produkt steht. Von aufgebauschten Grenzschalldruckpegeln war bereits die Rede. Geschummelt wird aber auch an anderen Stellen. Gibt ein Hersteller etwa Eigenrauschen und Rauschabstand an, müssen beide Werte in der Addition 94 dB ergeben. Gerade bei den „jungen Wilden” ist das aber nicht immer der Fall – da wurde also geflunkert. Bei Polardiagrammen fehlen nicht selten Messungen für die ganz hohen Frequenzen. Das ist kein Zufall, denn gerade Großmembranmikros sehen hier nicht gut aus, und das versuchen manche Hersteller zu verstecken. Noch verdächtiger sind unvollständige Datenblätter.

Nicht immer, aber doch recht häufig ist das Fehlen von Angaben kein Zufall. Das Engagement eines Vertriebs lässt sich teilweise daran erkennen, ob Manual und Datenblätter ins Deutsche übersetzt wurden. Auch die Qualität der Übersetzung lässt gewisse Rückschlüsse zu, ob man sich mit der Materie wirklich auskennt. Wenn z. B. „wide cardioid” statt mit „breite Niere” fälschlich mit „Hyperniere” übersetzt wird, darf man davon ausgehen, dass ein Laie am Werk war.

Pseudo-Daten

Ein verwandtes Feld ist das, was ich etwas salopp als Pseudo-Daten bezeichnen möchte. Gemeint sind Angaben, die zwar für den Insider per se nicht uninteressant sind, die aber wenig bis gar nichts über die Performance aussagen. Oft wollen diese Daten einfach nur sagen: Kauf mich, ich bin etwas ganz Besonderes! Hierzu gehören nicht zuletzt Angaben zu Kapselabmessungen und Membrandicke. Kapselabmessungen werden angegeben, wie man sie gerade braucht. Oft wird der Außendurchmesser genommen, der eigentlich relativ uninteressant ist, aber eben den imposantesten Wert produziert. Sinnvoller ist der reine Membrandurchmesser. Und selbst hier wird oft schlichtweg falsch gemessen. Spaßeshalber habe ich schon oft die Herstellerangaben überprüft. Und obwohl man zum Nachmessen nichts weiter braucht als ein Lineal, musste ich feststellen, dass in mindestens 80% der Fälle die Membran entweder kleiner oder größer ist als angegeben. Die alteingesessenen Traditionsfirmen geben übrigens sehr selten Abmessungen ihrer Kapseln an – warum auch? Die Auswirkungen auf das Klangverhalten sind ja bereits durch Polardiagramme und (Soll-)Frequenzdiagramm ausreichend dokumentiert.

Die Angabe der Membrandicke ist ein ähnlich gelagerter Fall. Ob besonders dünne Membranen tatsächlich zu feinerem Sound führen, wird unter Mikrofongurus durchaus kontrovers diskutiert. Publiziert man solche Angaben für die breite Öffentlichkeit, die sich damit noch nie befasst hat, tut man dies also vor allem, um besonderes Raffinement und Know-how zu suggerieren. Reifere Waschmittel-Enthusiasten erinnern sich vielleicht noch an Omo mit dem TAED-System. Übrigens: Gerade die betagten Mikrofonlegenden wie Neumann U47 oder AKG C12 hatten keine superdünnen Membranen. Und so übel klingen diese gesuchten Vintage-Teile ja nun nicht …

Kurz und knapp

Was haben wir gelernt? Der so genannte Übertragungsbereich ist ein endlos dehnbarer Begriff, Frequenzdiagramme sind kreativer als Malen nach Zahlen. Polardiagramme haben nichts mit dem Abschmelzen der Eiskappen zu tun und sind, sofern akkurat erhoben, durchaus von gewissem Interesse. Der Grenzschalldruckpegel Ihrer Mikros liegt meist deutlich über dem ihrer Nachbarn. Empfindlichkeit ist eine kritische Größe für dynamische Mikros, Eigenrauschen für Kondensatormikros. Impedanz ist ein unverstandenes Mädchen, und mancherorts kämmen sich die Herren das verbliebene Haupthaar über den kahlen Schädel.