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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektret Mikrofon Aufnahme-"Reichweite" ?


Autor: Andreas H. (Gast)
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Hallo Gemeinde,

ich habe eine MCE101 Mikrofonkapsel und eine Schaltung die das Signal 
auf das ca. 1000fache verstärkt. Wenn ich in das Mirko direkt reinpuste 
(5cm Entfernung), tut sich was (Signalauswertung mit drei 
verschiedenfarbigen LEDs). Gehe ich allerdings etwas weiter weg - 
meinetwegen 15cm - dann tut sich nichts mehr.
1) Wie kann ich denn die "Reichweite" eines solchen Mikrofones berechnen 
? (5,6mV/Pa/1KHz laut Datenblatt Empfindlichkeit) Also wie weit ist die 
Entfernung zur Membranreaktion (ist ja bestimmt logarithmisch...) ?
2) Und wie kann ich diese dann verbessern ? Habe 5V Versorgungsspannung 
und 2,2k Ohm Widerstand in der Schaltung. Höhere Betriebsspannung könnte 
mehr Amplitude bringen ?
3) Vielen Dank schonmal

:-)

Gruß

: Verschoben durch Admin
Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Zeig mal einen Schaltplan. Mit Bauteilnamen und korrekten Werten.
Sonst kann dir wohl keiner sinnvoll helfen...

Autor: MR. Tannnoy (Gast)
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Nimm Dir mal 'ne grosse Tüte Zeit und studiere die Seite 
http://www.sengpielaudio.com/ !

Die kriegen Sie Akustik gelernt!

Die "Reichweite" des Mikrofons hängt ab von:

Lautstärke der Schallquelle

Abstand zum Mikrofon

Eigengeräusch des Mikrofons (ca 20 dB(A) )

Eventuell auch von der Windrichtung.


Mehr als 1000-fache Verstärkung wird wohl nix bringen, außer Rauschen.

Autor: Andreas H. (Gast)
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@MR. Tannnoy:
Danke für den Link. Ich habe versucht mich soweit durchzuarbeiten. Wenn 
ich das jetzt richtig sehe und einen Schalldruck von 0,02Pa@1000KHz 
annehme (Quelle direkt an Mikro) dann ergibt sich eine Änderung um 
5,6mV/Pa * 0,02=0,112mV ? Somit müßte ich das Signal dann um 50`000fach 
Verstärken um auf 5,6V Amplitude zu kommen ?

Der Schalldruck ändert sich ja ~1/r: Was wären denn übeliche (maximale) 
Entfernungen bei normalem Sprechen vom Mikrofon, sodass man noch Sprache 
erkennt ? Also was sind eure Erfahrungen, mit welcher Verstärkung ?

Nicht einfach das Thema für`s erste Mal ;-)

Gruß

Autor: Andreas H. (Gast)
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schubs

Kann vielleicht mir jemand sagen, was so die "normale" Reichweite eines 
Mirkofons ist ?
Ich will nur schematisch Geräusche aufnehmen...

Gruß

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Kann vielleicht mir jemand sagen, was so die "normale" Reichweite eines
>Mirkofons ist ?

Dir ist schon klar, dass der nötige Schalldruck Quadratisch mit der 
Entfernung zunehmen muss, oder?
So kann es also sein, dass ein sehr lautes Geräusch in 2m Entfernung 
mehr Schalldruck (Spannungspegel am Ausgang) erzeugt, als ein Flüstern 
direkt an der Mikrofonkapsel.


Anders gesagt:
Mikrofone wandeln einen bestimmten Schalldruck in eine bestimmte 
Spannung.
Wenn dein Pusten in direkter Nähe zum Mikrofon bspw. eine Spannung von 
1V erzeugt, dann muß man in der doppelten Entfernung vier mal so "laut" 
pusten, wie vorher.

Aus dem quadratischen Zusammenhang zwischen Entfernung und Schalldruck 
resultiert auch die logarithmische Skala mit dem Kurzzeichen "dB".

Wie oben schon geschrieben wurde, bringt eine nachträgliche Verstärkung 
nicht den gewünschten Effekt, da damit auch gleichzeitig das allzeit 
vorhandene Rauschen um den gleichen Faktor verstärkt wird.


>Ich will nur schematisch Geräusche aufnehmen...
Was soll uns der Satz sagen?

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Noch was vergessen:
Wenn du eine empfindlichere Mikrofonkapsel bekommst, die statt 
5,6mV/Pa@1KHz 11,2mV/Pa@1kHz, dann kannst auch leisere bzw. weiter 
entfernte Geräusche "hören". Allerdings wird auch hier das Rauschen 
schon größer und der Preis steigt auch exponentiell...

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Andreas H. schrieb:
> Wenn ich in das Mirko direkt reinpuste
> (5cm Entfernung), tut sich was (Signalauswertung mit drei
> verschiedenfarbigen LEDs). Gehe ich allerdings etwas weiter weg -
> meinetwegen 15cm - dann tut sich nichts mehr.

Wenn du aus 5 cm reinpustest, dann entspricht das Signal nicht dem 
Schalldruck, den du mit deiner Pusterei erzeugst, sonden den 
Windgeräuschen, die du mit dem Blasen an der Schallöffnung der Kapsel 
erzeugst.

Wenn das aus 15 cm nicht mehr klappt, sagt das über das Mikrofon nichts 
aus, sondern nur über dich: du bringst nicht genug Druck zustande, um 
dieselben Windgeräusche aus der größeren Entfernung zu erzeugen.

In Mikros reinzupusten ist eine weit verbreitete Unsitte - die Spucke 
macht die Kapsel nicht besser, denn die verträgt Feuchtigkeit nicht gut 
und Anhaftungen aus getrocknetem Speichel verändern die Charakteristik 
des Wandlers.

Wenn du die Empfindlichkeit der Kapsel austesten willst, dann pfeife aus 
verschiedenen Entfernungen und Winkeln in einer Tonhöhe, die die Kapsel 
kann.

Autor: David Madl (md2k7)
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Ich habe vor langer Zeit mal einen "Klatschschalter" vom großen blauen C 
aufgebaut. Der hat im gesamten Zimmer (ca. 4 x 4 m) funktioniert. Die 
Schaltung hatte auch eine Elektret-Kapsel am Eingang.

Gruß
David

Autor: Andreas H. (Gast)
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STK500-Besitzer schrieb:
> Dir ist schon klar, dass der nötige Schalldruck Quadratisch mit der
>
> Entfernung zunehmen muss, oder?
>
> So kann es also sein, dass ein sehr lautes Geräusch in 2m Entfernung
>
> mehr Schalldruck (Spannungspegel am Ausgang) erzeugt, als ein Flüstern
>
> direkt an der Mikrofonkapsel.
>
>
>
>
>
> Anders gesagt:
>
> Mikrofone wandeln einen bestimmten Schalldruck in eine bestimmte
>
> Spannung.
>
> Wenn dein Pusten in direkter Nähe zum Mikrofon bspw. eine Spannung von
>
> 1V erzeugt, dann muß man in der doppelten Entfernung vier mal so "laut"
>
> pusten, wie vorher.
>
>
>
> Aus dem quadratischen Zusammenhang zwischen Entfernung und Schalldruck
>
> resultiert auch die logarithmische Skala mit dem Kurzzeichen "dB".

Danke für den Hinweis, der ist nur leider FALSCH!
(http://www.sengpielaudio.com/FalscheAbnahmeDesScha...)
Der Schalldruck (KEINE Energiegröße) nimmt 1/r ab.

Gut, das mit dem reinpusten und den Tröpfchen werde ich versuchen zu 
umgehen...pfeifen sollte noch möglich sein ;-)

Der Klatschschalter ist ein sehr nützlicher Hinweis - da begebe ich mich 
gleich mal auf die Suche!

Danke erstmal!

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Der Schalldruck, den man durch Klatschen erzeugen kann, kann man nicht 
mit Pusten (Spucken) erzeugen...

Der Uhu hat da schon die richtige Testmethode genannt.

Autor: Andreas H. (Gast)
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Jup, werd meine Nachbarn dann mal "nerven".

Vorallem aber auch den Vorwiderstand hochsetzen auf 10k und evtl. den 
Blockkondensator von seinen (lächerlichen) 10nF auf 100nF hochsetzen. 
Mal sehen ob es hilft...

Gruß

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Danke für den Hinweis, der ist nur leider FALSCH!

Dann nenne das, was ich mit Schalldruck benannt habe, einfach mal 
Schallleistung oder Schall(-druck-)pegel
http://de.wikipedia.org/wiki/Schallleistung
http://de.wikipedia.org/wiki/Schalldruckpegel

Man kann auch Korinthen ka**en...

Autor: Andreas H. (Gast)
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Ne du, sorry, aber da ist noch ein großer Unterschied zwischen den 
Begriffen. Wenn man sich in das Thema einarbeitet macht es eben doch 
einen großen Unterschied ob es u.a. mit 1/r oder mit 1/r² obwohl nur der 
Name vertauscht ist.
Doch ist ja letztendlich egal, Hauptsache es geht dann und der Link von 
"oben" ist wirklich sehr umfassend, nur zu empfehlen!

Gruß

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Hauptsache ist doch, dass du inzwischen gemerkt hast, dass das Mikrofon 
keine Reichweite hat, sondern nur einen ankommenden Schallpegel in eine 
Spannung wandelt.
Wenn der Schallpegel zu klein ist, dann wird das nichts, egal wie doll 
man das Ausgangssignal verstärkt.
Ob der Schalldruck nun mit 1/r oder 1/r² abnimmt, ist dabei erst mal 
egal (mir zumindest, da ADHS-Patient).

Autor: Eb S. (ebs)
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Andreas H. schrieb:
> Kann vielleicht mir jemand sagen, was so die "normale" Reichweite eines
> Mikrofons ist?

Wie groß ist die Reichweite meines Mikrofons? - How far away will my 
microphone pick up?
Welches Mikrofon hat die beste Reichweite? - Question: Which microphone 
has the best reach?
Antwort: Das Märchen von der Mikrofon-Reichweite. - Answer: The Myth of 
Microphone Reach.

http://shure.custhelp.com/cgi-bin/shure.cfg/php/en...

Viele Grüße ebs

Autor: Andreas H. (Gast)
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Ok, also es funktioniert schon besser nun in Anlehnung an den 
Klatschschalter - und es gibt immernoch Optimierungsmöglichkeiten :-)

Ist ein guter Hinweis mit dem "reach and capture" - das Mikrofon ansich 
ist ja passiv im Empfang von Wellen.

Doch das kann man ja berechnen wie weit sich die Quelle vom Mikrofon 
entfernt befinden muß um einen "minimalen" Auschlag an Spannung zu 
bekommen. Aber die Zeit ergibt die Lösung ;-)

Danke nochmal an alle!

Gruß

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Andreas H. schrieb:
> Doch das kann man ja berechnen wie weit sich die Quelle vom Mikrofon
> entfernt befinden muß um einen "minimalen" Auschlag an Spannung zu
> bekommen.

Das unterschätzst du wohl gewaltig: Welcher Schalldruck beim Mikrofon 
ankommt, hängt nicht zuletzt sehr stark von der Umgebung ab, in der die 
Messung stattfindet.

Setze die Kapsel in den Brennpunkt eines 1m-Parabolreflektors und es 
wird im freien Feld Schallquellen in über 100 m Entfernung erfassen.

Autor: Eb S. (ebs)
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STK500-Besitzer schrieb:
> Ob der Schalldruck nun mit 1/r oder 1/r² abnimmt, ist dabei erst mal
> egal (mir zumindest, da ADHS-Patient).
> Man kann auch Korinthen ka**en...

Die recht lasche Haltung zu den Schallgrößen muss erst einmal gerügt 
werden, auch wenn man bedauernswerterweise 
"Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung" hat.

Schalldruck ist eben ist keine Schallintensität und auch keine 
Schallleistung, auch wenn das bei etlichen Anwendern hier etwas unklar 
zu sein scheint.

Schalldruck als Schallfeldgröße wird in Pascal (Pa = N/m²) gemessen.
Schallintensität als Schallenergiegröße wird in W/m² gemessen.
Schallleistung als Schallenergiegröße wird in Watt gemessen.
Der Schalldruck nimmt mit 1/r von der Schallquelle ab. r = Abstand.
Die Schallintensität nimmt mit 1/r² von der Schallquelle ab.
Die Schallleistung nimmt überhaupt nicht mit der Entfernung von der 
Schallquelle ab. Eine 100-Watt-Glühlampe ist in 5 m oder auch in 100 m 
Entfernung immer noch eine 100-Watt-Lampe!

Wie der "Schall" mit der Entfernung abnimmt, kann man hier erfahren:
"Die subjektiv empfundene Lautstärke (Lautheit), der objektiv gemessener 
Schalldruck (Spannung) und die theoretisch berechnete Schallintensität 
(Schallleistung)":
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-pegelaenderung.htm

Viele Grüße ebs

Autor: Eb S. (ebs)
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STK500-Besitzer schrieb:
> Dir ist schon klar, dass der nötige Schalldruck quadratisch ???
> mit zunehmender Entfernung zunehmen muss, oder?
Das ist leider falsch!

> Mikrofone wandeln einen bestimmten Schalldruck in eine bestimmte
> Spannung. Wenn dein Pusten in direkter Nähe zum Mikrofon bspw. eine
> Spannung von 1 Volt erzeugt, dann muss man in der doppelten Entfernung
> vier mal ??? so "laut" pusten, wie vorher.
Das ist leider falsch!

> Aus dem quadratischen ??? Zusammenhang zwischen Entfernung und Schalldruck
> resultiert auch die logarithmische Skala mit dem Kurzzeichen "dB".
Das ist leider falsch!

Ist der Ausgangsspannungspegel 0 dB, also 100%, dann ist −6 dB 
entsprechend
50% der anfänglichen Ausgangsspannung (bzw. auch Schalldruck)bzw. +6 dB
entsprechend 200% der anfänglichen Ausgangsspannung (bzw. auch 
Schalldruck).
Das gilt für alle Feldgrößen.

Der Schalldruck nimmt bei einer Kugelschallquelle mit der Distanz 
schlicht
mit 1/r (!) ab, bzw. bei Annäherung eben zu. Hier wird voller 
Überzeugung
falsch behauptet, dass der Schalldruck sich mit 1/r², also sich mit dem
Quadrat der Entfernung ändert.
Wann hört dieser Unsinn endlich auf? Siehe:
"Falsche Abnahme vom Schalldruck mit der Entfernung zur Schallquelle"
http://www.sengpielaudio.com/FalscheAbnahmeDesScha...

Viele Grüße ebs

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