Wie funktionieren Mikrofone und der Klark Teknik Mic Booster CT1 im Test

Der Klark Teknik Mic Booster CT1 hebt den Pegel von ausgangsschwachen Mikrofonen wie dem Shure SM7. Eine gute Gelegenheit die Funktionsweise von Mikrofonen zu erklรคren.

Wie funktionieren Mikrofone und der Klark Teknik Mic Booster CT1 im Test

Mit dem Podcast-Hype kamen auch wieder Mikrofone zum Einsatz, die Nicht-Musiker vorher kaum auf dem Schirm hatten. Noch bevor das Thema des zukรผnftigen Podcasts feststeht, muss erst einmal ein Shure SM7 her, da man ohne das keinen Podcast machen kann. Ironie off.

Hintergrund: Shure SM7, Rode ProCaster und der schwache Pegel

Das Problem mit einem Shure SM7, aber auch dem Rode ProCaster ist, dass sie sehr unempfindlich sind. Das bedeutet, dass die Spannung, welche durch Luftdruckรคnderung, die durch das Sprechen entsteht und durch die Tauchspule und den Magneten im Mikrofon erzeugt wird, sehr klein ist. Durch den Vorverstรคrker (Preamp) im Audio-Interface, muss diese sehr kleine Spannung auf einen Pegel verstรคrkt werden, der auch fรผr Aufnahmen nutzbar ist.

Der Ausgangspegel eines Shure SM7 ist aber so gering, dass der Vorverstรคrker eine sehr hohe Verstรคrkung liefern muss und das ist bei den meisten Audiointerfaces und auch externen Vorverstรคrkern selten der Fall. Meist liefern diese eine Verstรคrkung, die auch Gain genannt wird, im Bereich von 50-60 dB. Das ist fรผr die meisten Anwendungen auch vollkommen ausreichend. Kondensatormikrofone wie das Rode NT1, ein Neumann TLM 103 und viele andere haben einen so hohen Ausgangspegel, dass man hier mit sehr viel geringeren Verstรคrkungen auskommt.

Rode ProCaster Mikrofon

Auch das billige Shure SM57, das grundsรคtzlich nichts anderes als ein SM7 ist, da die Mikrofonkapsel auf dem Unidyne III Modell basiert und damit klanglich fast nicht zu unterscheiden ist (bis auf den etwas erweiterten Bass-Bereich des SM7), hat einen relativ unproblematischen Ausgangspegel. Im Vergleich zum SM7 hat man dem „Bรผhnenmikrofon“ SM57 einen รœbertrager am Ausgang spendiert, der die Ausgangsspannung erhรถht. Damit ist weniger Gain beim Vorverstรคrker erforderlich.

Man kann ein SM7 auch an einem Preamp mit „nur“ 50-60 dB Verstรคrkung betreiben, allerdings muss man den Gain-Regler dann bis zum Anschlag aufreiรŸen. Dadurch steigt aber auch das Rauschen des Vorverstรคrkers und das ist natรผrlich unerwรผnscht.

Wie funktioniert ein Mikrofon?

Mikrofone sind nichts anderes als Gerรคte, die Luftdruckรคnderungen in Spannung รผbersetzen. Wenn wir sprechen, wenn ein Drum Stick auf ein Schlagzeugfell trifft, wenn ein Motor brummt, wenn eine Saite schwingt, kรถnnen wir das nur hรถren, weil damit die Luft zu Schwingungen angeregt wird. Diese Schwingungen treffen als Luftdruckรคnderung auf unser Ohr. Das Trommelfell im Ohr und der ganze Apparat dahinter (Hรถrknรถchelchen, Flimmerhรคrchen etc.) wandelt es auch bei uns in Nervenimpulse und damit in eine Spannung um.

Auch ein Mikrofon hat zunรคchst eine Art Trommelfell, die Membran. Diese beginnt zu schwingen, sobald sich der Luftdruck รคndert, also Schallwellen auf sie treffen. Diese Schwingung der Membran muss irgendwie in Spannung umgewandelt werden. Dazu gibt es mehrere Mรถglichkeiten. Wir beschrรคnken uns auf 2 davon:

Das Tauchspulenmikrofon, darunter fallen z. B. das Shure SM7 oder das SM57 und viele Handmikrofone und es gibt das Kondensatormikrofon wie das Neumann U87, Rode NT1, aber auch die meisten Mikrofone in Smartphones, Headset, USB-Mikrofone etc. sind Kondensatormikrofone, wobei es hier wiederum unterschiedliche Technologien gibt. Das wรผrde hier aber zu weit fรผhren.

Tauchspulenmikrofon Prinzip (Quelle: Wikipedia)

Beim Tauchspulenmikrofon wird einfach eine Spule mit Kupferdraht an die Membran geklebt und diese Spule bewegt sich in einem Magneten. Trifft Schall auf die Membran, taucht die Spule in den Magneten ein und deshalb nennt man dieses Prinzip Tauchspulenmikrofon oder auch „dynamisches Mikrofon„. Dabei entsteht durch Induktion eine ganz kleine Spannung, die in der Hรถhe dem Verlauf der Luftdruckschwankung folgt.

Beim Kondensatormikrofon wird die Membran aus einer Kunststofffolie mit einer leitfรคhigen Metallschicht (meist Gold) beschichtet. Ganz dicht dahinter befindet sich eine weitere Metallflรคche. Zwischen den beiden Flรคchen entsteht ein winziger Zwischenraum. Die beiden Flรคchen berรผhren sich nicht, sind aber elektrisch mit einer nachfolgenden Schaltung verbunden. Damit bilden sie einen Kondensator.

Elektronik in einem Kondensatormikrofon

Trifft nun Schall auf die Membran, verรคndert sich der Abstand zwischen den beiden Flรคchen und damit die Kapazitรคt des Kondensators. Diese Verรคnderungen der Kapazitรคt sind so gering, dass danach sofort eine spezielle Schaltung dafรผr sorgen muss, dass diese in eine nutzbare Spannung umgewandelt wird. Im Mikrofon ist also bereits ein Vorverstรคrker eingebaut, weshalb Kondensatormikrofone immer mit einer Betriebsspannung versorgt werden mรผssen (Phantomspeisung oder eigenes Netzteil).

Kondensatormikrofon Prinzip (Quelle: Wikipedia)

Weil diese beschichtete Membran aus einer sehr leichten und dรผnnen Kunststofffolie besteht und damit sehr schnell und gleichmรครŸig auf Luftdruckรคnderungen reagieren kann, haben Kondensatormikrofone meist bessere klangliche Eigenschaften als Tauchspulenmikrofone. Diese mรผssen ja die relativ schwere Kupferspule bewegen und das auch noch gegen das Feld des Magneten arbeiten, in die sie eintaucht.

Kondensatormikrofon-Kapsel mit Elektronik
Kondensatormikrofon-Kapsel mit Elektronik

Es ist aber nicht so, dass ein Kondensatormikrofon per se besser klingen wรผrde, als ein dynamisches Mikrofon. Ein dynamische Beyerdynamic M201 lรคsst die meisten gรผnstigeren und auch mittelpreisigen GroรŸmembran-Kondensatormikrofone alt aussehen.

Was ist die Empfindlichkeit bei einem Mikrofon?

Die Empfindlichkeit sagt aus, welche Spannung oder welchen Pegel ein Mikrofon bei einem Pascal Luftdruckรคnderung liefert. Dazu gibt es leider unterschiedliche Einheiten. Entweder wird sie in dB angegeben oder in Millivolt (mV). Das Shure SM7 hat laut Datenblatt eine Empfindlichkeit von -59 dB oder 1,12 mV. Die BezugsgrรถรŸe ist dabei 0 dB = 1 Volt pro Pascal.

Dezibel, der sog. Leistungspegel mit der Einheit dB ist eine logarithmische GrรถรŸe:

-10 dB sind 0,1
-20 dB sind 0,01
-30 dB sind 0,001

Mit seinen -59 dB ist das Shure SM7 ein Mikrofon mit einer sehr geringen Empfindlichkeit. Das bedeutet, das selbst starke Schallpegel in eine ziemlich geringe Spannung umgesetzt werden und es darum einer hohen Verstรคrkung bedarf, um das Signal verwenden zu kรถnnen.

Klark Teknik Mic Booster CT1
Klark Teknik Mic Booster CT1 und das Beyerdynamic M201

Nicht viel besser sieht es beim Rode ProCaster mit -56 dB und 1,60 mV/Pascal aus. Im Vergleich dazu hat ein Rode NT1a Kondensatormikrofon eine Empfindlichkeit von -31,9 dB oder 25 mV/Pascal.

Warum muss das Signal eines Shure SM7 sehr viel hรถher verstรคrkt werden, also etwa das des Rode NT1a. Damit man nicht gleich ein neues Audiointerface benรถtigt, helfen Mikrofon-Booster

Was macht ein Mikrofon-Booster eigentlich?

Abhilfe schaffen sog. Mikrofon-Booster. Das sind zusรคtzliche Vorverstรคrker, die einfach zwischen Mikrofon und Audiointerface gesteckt werden. Durch die 48 Volt Phantomspeisung, die heutzutage praktisch jedes Audiointerface mit Mikrofoneingang mitbringt, wird der Mikrofon-Booster mit Strom versorgt. Der Booster verstรคrkt also das Signal aus dem Mikrofon bereits auf einen so hohen Pegel, dass auch nachfolgende Preamps problemlos damit umgehen kรถnnen. Damit dadurch nicht zusรคtzliche Nebengerรคusche hinzugefรผgt werden, muss ein Mikrofon-Booster sehr rauschfrei arbeiten.

Klark Teknik Mic Booster CT1 TEst
Klark Teknik Mic Booster am Beyerdynamic M201

Der bekannteste Mikrofon-Booster, ist der TritonAudio FetHead. Dieser kostet jedoch um die 70 Euro. Mit seinen 27 dB Verstรคrkung hievt er ein Shure SM7 hinsichtlich des Ausgangspegels auf das Niveau von Kondensatormikrofonen und damit kommt jedes Audiointerface zurecht.

Klark Teknik Mic Booster CT1

Eine Alternative zum TritonAudio FetHead ist der Klark Teknik Mic Booster CT1. Auch dieser wird einfach dem Mikrofon nachgeschaltet und verstรคrkt dessen Signal um 25 dB. Dabei ist der CT1 mit -120 dB Eigenrauschen auch noch extrem Nebengerรคuschfrei. Der wichtigste Unterschied zum TritonAudio FetHead ist allerdings der Preis. Den Mic Booster CT1 gibt es fรผr extrem preiswerte 22 โ‚ฌ.

Klark Teknik Mic Booster CT1
Klark Teknik Mic Booster CT1

Im Praxistest zeigt sich, dass der Klark Teknik Mic Booster CT1 den Ausgangspegel eines Rode ProCaster Mikrofons so gut anhebt, dass man mit dem Preamp-Gain am Audiointerface deutlich zurรผckgehen kann. Gleichzeitig verringert sich das Rauschen sehr deutlich, da der Preamp des Audiointerface nun nicht mehr an seiner Leistungsgrenze arbeiten muss.

Der Klang wird dabei nicht verschlechtert, denn der Klark Teknik Mic Booster CT1 arbeitet sehr neutral.

Fazit

Wer ein Shure SM7, ein Rode ProCaster oder auch Bรคndchenmikrofone problemlos und ohne zusรคtzliches Rauschen einsetzen will, kommt um einen Mikrofon-Booster nicht herum. Mit 22 โ‚ฌ ist der Klark Teknik Mic Booster CT1 sehr preiswert und deutlich gรผnstiger, als ein neue Audiointerface oder ein kompletter Mikrofonvorverstรคrker, der 75 dB oder mehr Verstรคrkung leisten kann.

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