Was ist ein unidirektionales Mikrofon und wie funktioniert es?

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Cathy Daniels

Bei der Verwendung eines Mikrofons hat die gewählte Richtcharakteristik Einfluss darauf, wie das Mikrofon den Ton aufnimmt und aufzeichnet. Es gibt zwar verschiedene Arten von Richtcharakteristiken bei den heutigen Mikrofonen, aber die beliebteste ist die unidirektionale Richtcharakteristik.

Diese Art der Richtcharakteristik ist richtungsempfindlich und nimmt den Schall aus einem bestimmten Bereich im Raum, d. h. vor dem Mikrofon, auf - im Gegensatz z. B. zu Mikrofonen mit Kugelcharakteristik, die den Schall aus dem gesamten Umfeld des Mikrofons aufnehmen.

In diesem Beitrag befassen wir uns mit Mikrofonen mit unidirektionaler Richtcharakteristik, ihrer Funktionsweise, ihren Vor- und Nachteilen im Vergleich zu Mikrofonen mit Kugelcharakteristik und ihrer Verwendung.

Wenn Sie sich also nicht sicher sind, ob Sie ein richtungsempfindliches Mikrofon für Ihren nächsten Live-Auftritt oder Ihre nächste Aufnahmesession wählen sollen, dann ist dieser Beitrag genau das Richtige für Sie!

Die Grundlagen von Mikrofonen mit unidirektionaler Richtcharakteristik

Unidirektionale Mikrofone, auch Richtmikrofone genannt, nehmen Schall aus einer Richtung auf, d. h. sie haben eine Richtcharakteristik (siehe unten), die so konzipiert ist, dass sie sich auf Schall aus einer bestimmten Richtung konzentriert und Schall aus anderen Richtungen ausschließt.

Im Gegensatz zu Mikrofonen mit Kugelcharakteristik, die den Schall aus mehreren Richtungen gleichzeitig aufnehmen, werden sie bevorzugt in Situationen eingesetzt, in denen eine einzige Schallquelle im Mittelpunkt von Live-Audio- oder Aufnahmesitzungen steht, ohne dass zu viele Umgebungs- oder Hintergrundgeräusche aufgenommen werden.

Polare Muster

Die Richtcharakteristik eines Mikrofons - auch Mikrofonabnahmecharakteristik genannt - beschreibt den Bereich, aus dem ein Mikrofon den Schall aufnimmt. Es gibt mehrere Arten von Richtcharakteristiken, die in modernen Mikrofonen verwendet werden, wobei die Richtcharakteristiken am beliebtesten sind.

Arten von Polarmustern

Die gebräuchlichsten Typen von Richtcharakteristiken sind:

  • Niere (Richtcharakteristik) - Ein herzförmiger Bereich vor dem Mikrofon.
  • Achter (bidirektional) - Ein Bereich vor und hinter dem Mikrofon in Form einer Acht, was zu einem bidirektionalen Abnehmerbereich führt.
  • Omnidirektional - Ein kugelförmiger Bereich um das Mikrofon.

Denken Sie daran, dass es bei der Richtcharakteristik eines Mikrofons um mehr geht als nur um seine Positionierung im Verhältnis zur Schallquelle - wie Paul White, ein erfahrener Veteran der Audiobranche, es ausdrückt:

Wählen Sie die optimale Richtcharakteristik für die Aufgabe, und Sie sind auf dem besten Weg zu einer großartigen Aufnahme.

Direktionale Richtcharakteristiken

Während die Nieren-Richtcharakteristik die häufigste Art der Richtcharakteristik ist (im Falle einer bidirektionalen Richtcharakteristik wird sie Rücken an Rücken angeordnet), gibt es auch andere Varianten:

  • Superniere - Dies ist eine beliebte Richtcharakteristik, die zusätzlich zu einem herzförmigen Bereich vor dem Mikrofon einen kleinen Teil des Schalls von hinten aufnimmt und einen engeren vorderen Fokusbereich hat als die Niere.
  • Hyperniere - Sie ähnelt der Superniere, hat aber einen noch engeren Frontfokusbereich, was zu einem Mikrofon mit sehr starker (d. h. "hyper") Richtwirkung führt.
  • Sub-Cardioid - Ähnlich der Superniere, aber mit einem breiteren Bereich des Frontfokus, d.h. eine Richtcharakteristik, die zwischen Niere und Kugel liegt.

Sowohl die Supernieren- als auch die Hypernierencharakteristik bieten einen engeren Frontalbereich als die Nierencharakteristik und sind daher in Situationen nützlich, in denen Sie weniger Umgebungsgeräusche und eine starke Richtwirkung wünschen, wenn auch mit einer gewissen Abnahme von hinten. Sie erfordern jedoch eine sorgfältige Positionierung - sollte sich ein Sänger oder Sprecher während der Aufnahme aus der Achse bewegen, kann dies die Klangqualität beeinträchtigen.

Die Sub-Niere ist weniger fokussiert als die Super- und Hyper-Varianten, eignet sich besser für eine breite Schallquelle und liefert einen natürlicheren, offeneren Klang. Allerdings ist sie aufgrund der offeneren Natur dieses Tonabnehmermusters anfälliger für Rückkopplungen.

So funktionieren Richtmikrofone

Die Richtcharakteristik eines Mikrofons wird durch das Design seiner Kapsel bestimmt, d. h. durch den Teil, der den schallempfindlichen Mechanismus enthält, der in der Regel aus einer Membran besteht, die als Reaktion auf die Schallwellen schwingt.

Mikrofonkapsel-Design

Es gibt zwei Haupttypen von Kapselkonstruktionen:

  1. Druckkapseln - Nur eine Seite der Kapsel ist luftdurchlässig, d. h. die Membran reagiert auf Schalldruckwellen, die aus allen Richtungen kommen (dies liegt daran, dass Luft die Eigenschaft hat, in alle Richtungen gleichermaßen Druck auszuüben).
  2. Druckgradientenkapseln - Beide Seiten der Kapsel sind luftdurchlässig, so dass Schalldruckwellen, die von einer Seite eindringen, auf der anderen Seite mit einem geringen Luftdruckunterschied (d. h. einem Gradienten) austreten.

Druckkapseln werden in Kugelmikrofonen verwendet, da sie auf Schall aus allen Richtungen reagieren.

Druckgradientenkapseln werden in Richtmikrofonen verwendet, da die Größe des Gradienten je nach Winkel der Schallquelle variiert, was diese Mikrofone empfindlich für Richtcharakteristiken macht.

Vorteile von unidirektionalen Mikrofonen

Einer der Hauptvorteile eines Richtmikrofons ist sein fokussierter Aufnahmebereich, d. h. es nimmt keine unerwünschten Töne oder Hintergrundgeräusche auf.

Dies ist in Situationen nützlich, in denen der Ton aus einem engen Bereich relativ zum Mikrofon kommt, z. B. während einer Rede oder eines Vortrags, oder wenn sich eine Band direkt vor dem Mikrofon befindet.

Weitere Vorteile von unidirektionalen Mikrofonen sind:

  • Hohe Verstärkung gegenüber Rückkopplungen im Vergleich zu Kugelmikrofonen, da die Empfindlichkeit für Direktschall aus einem engen Bereich im Raum höher ist.
  • Geringe Empfindlichkeit gegenüber Hintergrundgeräuschen oder unerwünschten Nebengeräuschen.
  • Bessere Kanaltrennung während der Aufnahme, da das Mikrofon im Vergleich zu Kugelmikrofonen ein besseres Verhältnis zwischen direktem und indirektem Schall aufnimmt.

Nachteile von unidirektionalen Mikrofonen

Ein großer Nachteil eines Richtmikrofons ist der Nahbesprechungseffekt, d. h. die Auswirkung auf den Frequenzgang, wenn es sich einer Schallquelle nähert, was zu einer übermäßigen Basswiedergabe führt, wenn es sich nahe an der Quelle befindet.

Ein Sänger zum Beispiel würde aufgrund des Nahbesprechungseffekts eine höhere Basswiedergabe bemerken, wenn er sich einem Richtmikrofon nähert. Dies kann in manchen Situationen wünschenswert sein, wenn der zusätzliche Bass der Stimme des Sängers einen tiefen, erdigen Ton verleiht, ist aber unerwünscht, wenn eine gleichmäßige tonale Balance erforderlich ist.

Weitere Nachteile von Richtmikrofonen sind:

  • Im Vergleich zu den meisten Kugelmikrofonen fehlt es im Bassbereich des Frequenzgangs ein wenig.
  • Nimmt keine Umgebungsgeräusche oder andere Klänge auf, die ein Gefühl für die Umgebung vermitteln, in der das Mikrofon verwendet wird.
  • Empfindlicher gegenüber Windgeräuschen bei der Verwendung im Freien aufgrund der Kapselkonstruktion (d. h. an beiden Enden offen, so dass Luft hindurchströmen kann).

Wie man ein Richtmikrofon verwendet

Die Art und Weise, wie ein Richtmikrofon hergestellt wird, d.h. wie seine Richtcharakteristik erzeugt wird, führt zu bestimmten Eigenschaften, die man bei der Verwendung eines solchen Mikrofons beachten sollte. Betrachten wir zwei der wichtigsten davon.

Frequenzgang

Kugelmikrofone sind für ihre gleichbleibende Empfindlichkeit über einen großen Frequenzbereich bekannt, aber bei einem Richtmikrofon bedeutet der Druckgradientenmechanismus, dass es bei niedrigen und hohen Frequenzen unterschiedlich empfindlich ist. Insbesondere ist es bei niedrigen Frequenzen fast unempfindlich.

Um dem entgegenzuwirken, machen die Hersteller die Membran eines Richtmikrofons viel empfindlicher für tiefe Frequenzen. Dies hilft zwar, die Tendenzen des Druckgradienten-Mechanismus zu bekämpfen, führt aber zu einer Anfälligkeit für unerwünschte tieffrequente Klänge, die durch Vibrationen, Handhabungsgeräusche, Wind und Poppen entstehen.

Der Proximity-Effekt

Eine Eigenschaft von Schallwellen besteht darin, dass sich ihre Energie bei niedrigen Frequenzen sehr viel schneller abbaut als bei hohen Frequenzen, und zwar in Abhängigkeit von der Entfernung zur Quelle, was den Nahbesprechungseffekt verursacht.

Aufgrund dieses Effekts entwickeln die Hersteller die Frequenzcharakteristiken von Richtmikrofonen unter Berücksichtigung eines bestimmten Abstands zur Schallquelle. Wenn der Abstand zur Schallquelle von dem abweicht, für den das Mikrofon ausgelegt ist, kann der Klang des Mikrofons übermäßig "dröhnend" oder "dünn" klingen.

Best-Practice-Techniken

Angesichts dieser Eigenschaften sollten Sie sich bei der Verwendung eines Richtmikrofons an einigen bewährten Verfahren orientieren:

  • Verwenden Sie eine gute Stoßdämpferhalterung, um die Anfälligkeit für niederfrequente Störungen, wie z. B. Vibrationen, zu minimieren.
  • Verwenden Sie ein leichtes und flexibles Kabel, um Vibrationen weiter zu minimieren (da steife, schwerere Kabel Vibrationen leichter weiterleiten).
  • Verwenden Sie eine Windschutzscheibe, um Windgeräusche (im Freien) oder Plosivlaute zu reduzieren.
  • Positionieren Sie die Mikrofone während der Benutzung so gut wie möglich in Richtung der Schallquelle.
  • Überlegen Sie, welche Richtcharakteristik Ihren Anforderungen am besten entspricht, z. B. Niere, Super, Hyper oder sogar bidirektional.

Wenn Sie immer noch nicht sicher sind, welches Mikrofon Sie wählen sollen, haben wir einen umfassenden Leitfaden erstellt, in dem wir unidirektionale und omnidirektionale Mikrofone im Detail vergleichen!

Schlussfolgerung

In diesem Beitrag haben wir uns mit Mikrofonen mit unidirektionaler Richtcharakteristik befasst, d. h. mit Mikrofonen, die im Vergleich zu Mikrofonen mit ungerichteter Richtcharakteristik (Kugelcharakteristik) eine besondere Eigenschaft aufweisen:

  • Fokussierte Richtwirkung und bessere Kanaltrennung
  • Eine hohe Verstärkung der Schallquelle im Verhältnis zu Rückkopplungen oder Umgebungsgeräuschen
  • Höhere Anfälligkeit für niedrige Frequenzen

Wenn Sie das nächste Mal ein Mikrofon für eine Situation auswählen, in der die Richtcharakteristik wichtig ist, z. B. wenn eine Kugelcharakteristik zu viele Umgebungsgeräusche verursachen würde, ist ein Richtmikrofon vielleicht genau das Richtmikrofon, das Sie brauchen.

Ich bin Cathy Daniels, eine Expertin für Adobe Illustrator. Ich verwende die Software seit Version 2.0 und erstelle seit 2003 Tutorials dafür. Mein Blog ist eines der beliebtesten Ziele im Internet für Leute, die Illustrator lernen möchten. Neben meiner Arbeit als Blogger bin ich auch Autor und Grafikdesigner.