Ich denke über eine ultraschallgeeignete Headstage für ein Kondensatormikrofon nach. Dazu gleich mehrere Fragen: * Welche Polarisationsspannung wird benötigt? * Wie hängt die Spannung von der Kapselgeometrie/-aufbau ab? * Wie wird die Polarisationsspannung erzeugt (bei vorhandener Phantomspeisung)? * Wie die Polarisationsspannung an einem vorhandenen Mikrophon messen? * Gibt es sowas wie eine generische Headstagebeschaltung? * Wann/für welche Mikrophontypen ist RF-Modulation angebracht/vorteilhaft? * Ist RF-Modulation grundsätzlich für alle oder nur für bestimmte Kapseltypen geeignet? Eine (DC-)Beispielschaltung habe ich bei Douglas Self, "Small Signal Audio Design", Fig. 17.7 gefunden. Dort besteht der Eingang aus 2x 10GOhm + J905 JFET, gefolgt von einem AD822 OpAmp. Die Polarisationsspannung von 63V DC wird mittels eines (Black-Box) "LC-Oscillator"s generiert. Als Beispiel für eine RF-Schaltung (mit 7.68MHz Oszillator) kenne ich noch https://www.beis.de/Elektronik/HF-Mic/HF-Mic.html. Für weiteren Beispiele wäre ich dankbar.
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Burkhard K. schrieb: > Welche Polarisationsspannung wird benötigt? Hallo, Wie Regel eine positive. Bei Doppelmembran benutzt man oft auch negative. Je mehr, umso besser die Empfindlichkeit von Mikrofon und besser S/N. Man sollte so viel nehmen, wie Isolation von Kapsel ertragen kann. In Praxis variiert Polarisationsspannung zwischen 15 und 60 Volt bei Transistortypen und kann auch 120-150 Volt bei Röhrentypen sein. Durch variable Polarisationsspannung kann man Empfindlichkeit steuern (es gibt aber bessere Möglichkeiten für eine solche Steuerung). Burkhard K. schrieb: > Wie wird die Polarisationsspannung erzeugt (bei vorhandener > Phantomspeisung)? es gibt zwei Varianten: 1. Polarisationsspannung wird von Phantomspeisung abgeleitet. 2. Polarisationsspannung wird mit Wandler erzeugt. 1. Variante ist einfach. Das ist einzige positive Eigenschaft. Da Empfindlichkeit von Polarisationsspannung abhängig ist, wird S/N nicht besonders hoch, da Polarisationsspannung von Stromverbrauch abhängig bleibt und kann kaum über 46 Volt sein (1x FET, wie bei KM86 - KM88 von Neumann), eher aber 30 - 35 Volt (FET + symmetrische Bipolarschaltung) und sogar niedriger (einige AKG). Bei Röhrentypen ist es günstiger, da höhere Spannungen vorhanden. Aber durch deutlich höhere Polarisationsspannung als bei den FET-Mikrofonen klingen Röhrenmikrofone anders (einige denken, das sei durch Röhre bedingt :) ). 2. Variante ist komplizierter. Dafür aber kann man 60 Volt für Kapsel nicht nur bei P48 haben, sondern auch bei P24 (Rode NT5) oder sogar bei P12 (Schoeps). Bei Großmembraner erzeugt man durch variable Polarisationsspannung und Doppelmembran verschiedene Type (Kugel, Niere, Acht und Zwischenformen). Aber Großmembraner passen nur für Pop, für Klassik haben sie zu große richtungsabhängige Frequenzverzerrungen. Die passen schon gar nicht für Ultraschall. Burkhard K. schrieb: > Wie die Polarisationsspannung an einem vorhandenen Mikrophon messen? Das ist schwer. Interne Wandler haben sehr wenig Leistung, da Membran so gut wie nichts verbraucht. An Membran selbst ist Messung gar nicht möglich, da 10^9 Ohm Impedanz. Man muß die Schaltung ankucken, dann kann man sagen, ob so eine Messung möglich ist. Burkhard K. schrieb: > Wann/für welche Mikrophontypen ist RF-Modulation > angebracht/vorteilhaft? Wenn man etwas Klangqualität opfern kann. Ansonsten nur Kabel. Das betrifft natürlich in keiner Weise Sennheiser-Typ mit Hochfrequenz-Kapselschaltung: die ist rauscharmer als Niderfrequenzschaltung, braucht aber symmetrische Kapseln, die extra dafür entwickelt sein müssen.
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Danke Dir für die ausführlichen Informationen und Beispielschaltungen. Auf das Thema bin ich gestoßen durch https://bura.brunel.ac.uk/bitstream/2438/824/1/Halls2004.pdf (Justin A. Halls: "A COMPARISON OF BACKPLATE DESIGNS FOR HOMEMADE MICROPHONES FOR AIRBORNE ULTRASOUND"). Der Autor vergleicht mehrere selbstgebaute Kapselkonstruktionen (Einzelmembran, 13mm Durchmesser Backplate) hinsichtlich Empfindlichkeit und Linearität - ohne allerdings anzugeben, welche Headstage bei seinen Versuchen zum Einsatz kam. Er verweist lediglich auf alte Veröffentlichungen aus den 80er Jahren. Ich kann nur vrmuten, dass seine Eigenkonstruktionen in eine vorhandene Headstage eines kommerziellen Mikros gesteckt hat - aber das bleibt offen.
Burkhard K. schrieb: > ultraschallgeeignete Headstage ist Headstage sowas? Oder was sonst? https://en.wiktionary.org/wiki/headstage
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Burkhard K. schrieb: > Der Autor vergleicht mehrere selbstgebaute Kapselkonstruktionen > (Einzelmembran, 13mm Durchmesser Backplate) hinsichtlich Empfindlichkeit > und Linearität 12-13 mm Durchmesser ist für Musik optimal. Für Pop kann man mehr nehmen (sowieso nur Verzerrungen statt Musik :) ), für Messmikrofone benutzt man eher 5-6 mm, da hier richtungsabhängige Frequenzgang sehr unerwünscht ist, aber hohe Empfindlichkeit (sie richtet sich nach Membranenfläche) weniger wichtig ist (Messungen macht man mit spürbaren Schallpegel). Es ist aber wichtig zu verstehen: Eingangsstufe von Mikrofon arbeitet an der Grenze des Machbaren. Nicht unüblich ist FET-Selektieren, wenn man 1 aus 100 für Mikrofon wählt und andere 99 für weniger kritische Sachen gehen. Mikrofonbau hat im Vergleich mit Verstärker usw. noch eine zusätzliche Schwierigkeit: es reicht nicht, lineare Frequenzgang zu machen. Frequenzgang ist auch richtungsabhängig! Diese Abhängigkeit ist nicht unbedingt unerwünscht oder vermeidlich, sie sollte aber in bestimmten Grenzen bleiben und möglichst kleine Unterschiede bei Mikrofonen eines Typs haben. Aus Theorie ist bekannt: geringste Frequenzabhängigkeit hat Acht, sie ist hier durch richtungsabhängige Empfindlichkeit gekauft (übrigens, es gibt buchstäblich nur ein paar echten Acht, billigste Kapsel kostet ca. 450 € (AKG). Zwei macht Schoeps (ab 960 €), zwei oder drei gibt es bei Neumann (ab 1200 €)... Meistens macht man Acht aus zwei Nieren, dann stimmt das alles über Frequenzgang aber nicht!). Kugel hat im Prinzip unter gleichen Bedingungen stärkste Frequenzabhängigkeit von Richtung (deshalb gibt es keine echte Kugel über 16 mm, nur Doppelmembran - "Kugel", wo sie aus zwei Nieren besteht). Nieren liegen in der Mitte (deshalb wohl am häufigsten gebraucht).
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Wegstaben V. schrieb: > ist Headstage sowas? Oder was sonst? Witzig :-) Mikrofon-Headstages: * https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Kondmikro.jpg * (angehängt) günstiges Doppelmembranmikro Headstages kommen bei sehr kleinen Signalen zum Einsatz wo jeder Millimeter Anschlussleitung zu Störeinstreuungen führen muss. Gibt es u.a. auch bei Patch-Clamp-Verstärkern mit denen Ströme von wenigen pA gemessen werden (https://de.wikipedia.org/wiki/Patch-Clamp-Technik) Bei Messungen von Gehirnströmen dürfte die Ausgangssituation ähnlich sein.
Burkhard K. schrieb: > Mikrofon-Headstages: Da steht aber "Impedanzwandler / Vorverstärker". Kannst du kein Deutsch, oder kein Englisch, oder beides nicht?
T.Bone ist von Thomann. In China produziert. Man kann damit viel Freude bekommen: viel Rauschen, viel Klangverzerrung und bei jedem Exemplar alles anders! Burkhard K. schrieb: > Ist RF-Modulation grundsätzlich für alle oder nur für bestimmte > Kapseltypen geeignet? Kapazität von Kapsel ist so ungefähr um 50 pF +-. Man kann natürlich versuchen (wer kann das verbieten) eine Kapsel in LC-Oszillator einlöten und FM damit machen. Besser vielleicht Phase modulieren von Frequenz, die von Quarz bestimmt wird. Aber ohne extra dafür eine Kapsel zu entwickeln bekommt man wohl keine professionelle Egenschaften. Experimentieren kann man aber.
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