Mikrofon

Mikrofone sind Sensoren, die Schalldruck in elektrische Signale umwandeln. Prinzipiell basiert die Sensorik von Mikrofonen auf widerstandsmäßigen, elektrodynamischen, elektrostatischen und piezoelektrischen Umsetzungen.

Mikrofone sind akustische Wandler bei denen der Schalldruck über eine Membran aufgenommen und in ein Spannungssignal gewandelt wird, das am Mikrofonausgang zur Verfügung steht und im Signalverlauf dem Schalldruck am Eingangssignal entspricht. Das widerstandsmäßige Verfahren, das in früheren Jahren in Studiomikrofonen, später dann in der Sprechkapsel von Telefonen eingesetzt wurde, arbeitet mit einer Mikrofonkapsel in der sich Kohlestaub befindet. Der Schalldruck wird über die Sprechmembran direkt auf den Kohlestaub übertragen und verändert deren Widerstandswert im Rhythmus des akustischen Signals. Der Frequenzbereich des Kohlemikrofons ist relativ schmalbandig, der Klang hinreichend schlecht. Zudem haben Kohlemikrofone ein hohes Eigenrauschen, das dadurch entsteht, weil sich die Kohlepartikel gegeneinander bewegen.

Lavalier-Mikrofon zum Anstecken, Foto: Hama

Lavalier-Mikrofon zum Anstecken, Foto: Hama

Dagegen umfassen andere Mikrofone, wie das Tauchspulenmikrofon und das Bändchenmikrofon, die beide auf elektrodynamischer Basis arbeiten, einen wesentlich größeren Audiobereich. Gleiches gilt für das Kristallmikrofon, das den Piezoeffekt nutzt. Neben den genannten Techniken gibt es noch elektrostatisch arbeitende Mikrofone: das Kondensatormikrofon und das Elektretmikrofon, sowie Glasfasermikrofone auf Lichtmodulation basieren.

Darüber hinaus gibt es von der Bauform und der Übertragung her verschiedene Mikrofon-Ausführungen. So das Grenzflächenmikrofon, das Lavalier-Mikrofon und die Funkmikrofone, deren Signale drahtlos übertragen werden.

MEMS-Mikrofon, Foto: Infineon

MEMS-Mikrofon, Foto: Infineon

Die weitere Miniaturisierung verbunden mit Kostenreduzierungen hat zu kleinsten MEMS-Mikrofonen geführt, die in Handys und Hörgeräten eingesetzt werden.

Wichtige Kennwerte von Mikrofonen sind der Frequenzbereich und der Frequenzgang, die Empfindlichkeit bzw. der Feldleerlauf-Übertragungsfaktor, die Impedanz, das Signal-Rausch-Verhältnis ( SNR), der akustische Übersteuerungspunkt ( AOP) und die Richtcharakteristik.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Mikrofon
Englisch: microphone - Mic
Veröffentlicht: 04.11.2021
Wörter: 272
Tags: Mikrofone
Links: Sensor, Schalldruck, Signal, Sensorik, Membran
Übersetzung: EN
Sharing: