Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Impedanzwandler niederohmiger Studio-Mikrofonverstärker für RØDE NT1-A


von Christian (Gast)


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Einen freundlichen Gruß!

Es geht hier um eine grundsätzliche Frage zu Studiomikrofonen mit 
48V-Phantomspeisung und nichtinduktiver Impedanz von Z = 100 Om.
Ich gehe davon aus, dass Anpassung die qualitativ hochwertigste Lösung 
ist, aber das Internet gibt ja immer weniger oder gar nichts 
verwertbares dazu her.

Ich habe ein Mikrofon von RØDE "NT1-A" mit Phantomspeisung. Es ist ein 
Kondensatormikrofon mit integrierter FET-Vorstufe und für brummfreie 
Phantom-Speisung 48V gegen Massemittelpunkt +/- 24V gebaut.

Es soll nicht mit Übertrager auf etwa 5k Ausgangsimpedanz angepasst 
werden, sondern rein elektronisch entweder mit rauscharmen 
pnp-Si-Transistoren oder mit einer Röhrentriode in Gitterbasisschaltung.
Übertrager für Studioverstärker (1 : 15 oder 1 : 30 von Neutrik oder 
alte von Uher, G.Neumman ....) werden viel zu teuer angeboten und 
verschlechtern trotz angeblich hoher Qualität dennoch hörbar eher den 
Frequenzgang.
Trotz Nickeleisenkapsel kam es z.B. in einem Altgerät mit 
Phantomspeisung wiederholt sogar zu Brummerscheinungen. Das soll also 
jetzt nicht diskutiert werden.

Leider stoße ich bei meinen Recherchen immer wieder auf weniger als 
halbwisssende Besserschlaue. Die wissen nicht einmal, wie ein 
Kondensatormikrofon funktioniert und empfehlen - so wörtlich:"Es ist 
empfehlenswert, das niederohmige Mikrofon an einen hochohmigen 
Verstärkereingang anzuschließen, um die Schwingspule nicht zu belasten!"
Es ist unglaublich! Sicher ist ein FET auch nur begrenzt belastbar, aber 
hat eine andere (Widerstands-)Charakteristik, als eine Induktivität.

Für ein dynamisches Mikrofon aus DDR-Zeiten habe ich bereits eine 
richtig gute Selbstbaulösung für den PC zur Aufnahme mit ca. 70dB 
Regelumfang automatischer Verstärkungsregelung. Dazu reicht das aus.

Ich kenne es so, dass ein hochohmiger Verstärker mehr rauscht, da bei 
niederohmigen Quellen die Spannung am Eingang zu niedrig ist.

Ich möchte wahlweise einen mittelohmigen Vorverstärkerausgang von etwa 5 
... 10k und einem mit 1M Impedanz zur Verfügung stellen und suche eine 
erprobte Schaltung für den Studiobetrieb.
Verstärkungsfaktor kann etwa bei 100fach viel mehr als ausreichend ein. 
Also bei Spannungsverstärkung 40dB (man rechnet hier 1/20 in der 
logarithmischen Umrechnung).

Nun wird überall auf Webseiten polemisiert, ob eine Basisschaltung im 
Eingang korrekt oder nachteilig ist, weil der Eingang da höchstens etwa 
100 Ohm Impedanz haben kann. Emitterschaltung kann ja auch ab 100 Ohm 
aufwärts im Eingang dimensioniert werden. Also liegen beide 
Schaltungsarten dazwischen.

Hat da jemand ein Baumuster, eine Idee, oder eine bereits erprobte 
Standardlösung?

von Willi (Gast)


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Christian schrieb:
> Übertrager für Studioverstärker (1 : 15 oder 1 : 30 von Neutrik oder
> alte von Uher, G.Neumman ....) werden viel zu teuer angeboten und
> verschlechtern trotz angeblich hoher Qualität dennoch hörbar eher den
> Frequenzgang.
Nö.

von Andrew T. (marsufant)


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Christian schrieb:
> Übertrager für Studioverstärker (1 : 15 oder 1 : 30 von Neutrik oder
> alte von Uher, G.Neumman ....) werden viel zu teuer angeboten und
> verschlechtern trotz angeblich hoher Qualität dennoch hörbar eher den
> Frequenzgang.

Nein, das ist falsch.

von Ralph B. (rberres)


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Bei Studiomikrofone sollte man mit einer Quellenimpedanz von ca 200 Ohm 
rechnen. Sie werden durch den Mikrofonvorverstärker im Mischpult mit ca 
1-10Kohm abgeschlossen.

Der Mikrofonhersteller gibt normalerweise an, für welchen 
Abschlusswiderstand das Mikrofon konstruiert und vermessen wurde.

Übertrager können qualitativ so hochwertig sein, das sie die 
Übertragungseigenschaften nicht hörbar verschlechtern.

Das ist letztendlich eine Preisfrage.
Hier kommt es sehr auf das Kernmaterial des Trafos an und die Größe des 
Kernes. Gute übertrager kosten schnell mal 100 Euro und mehr.

Es gibt Kernmateriale, welche über eine weiten Pegelbereich einen 
niedrigen Klirrfaktor haben, dafür aber nicht so hoch aussteuerbar sind.

Kernmaterialie, welche hoch aussteuerbar sind haben in der Regel bei 
etwa 1/5 der Aussteuergrenze einen Klirrfaktorminimum. Bei kleineren 
Pegeln steigt der Klirrfaktor wieder.

Lineübertrager welche bis 10Veff aussteuerbar sind haben schnell die 
Größe eines  Ausgangsübertragers im Wattbereich. Insbesonders wenn die 
untere Grenzfrequenz bei 20Hz liegen soll.

Man sollte die Ausgangsspannung eines Mikrofones nicht unterschätzen. 
Wenn z.B. eine Posaune direkt mit einen Mikrofon im Abstand von wenigen 
Zentimeter abgenommen werden, können Ausgangsspannungen auch im 
Voltbereich

entstehen.

Ralph Berres

von Achim M. (minifloat)


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Christian schrieb:
> Es ist ein Kondensatormikrofon mit integrierter FET-Vorstufe und für
> brummfreie Phantom-Speisung 48V gegen Massemittelpunkt +/- 24V gebaut.

Nein. +48V sollen an XLR Pin2(+) und XLR Pin3(-) jeweils über 
6800Ω-Widerstand dran. XLR Pin1 ist GND.

mfg mf

von Mark S. (voltwide)


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Wenn es um minimales Rauschen geht, mußt Du einen preamp wählen, der bei 
200Ohm Quellwiderstand minimales Rauschen liefert. Bipolare 
Eingangsstufen sind hier das Mittel der Wahl. Eine mit diskreten 
Transistoren aufgebaute Lösung wird bei den heute verfügbaren 
integrierten Opamps ohne weiteres in den Schatten gestellt. Davon einmal 
abgesehen wirst Du garnicht den extremst rauscharmen Eingangsamp 
brauchen, da irgendwann das Eigenrauschen des Mikrofonimpedanzwandlers 
überwiegt. Und nein, es bringt keine Vorteile, den Eingang besonders 
niederohmig zu gestalten, maßgeblich bleibt hier die äquivalente 
Eingangsrauschspannung der Vorstufe. Und eine Eingangsstufe mit Röhre in 
Gitter-Basisschaltung halte ich für eine schlechte Idee.

von aluhutverkäufer (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Und eine Eingangsstufe mit Röhre in
> Gitter-Basisschaltung halte ich für eine schlechte Idee.

Wiesooooo? Röhrenverstärker klingen doch immer besser,
genau so wie Vinyl-Platten besser klingen als CDs ;-)

von Peter D. (peda)


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Ein Kondensatormikrofon liefert genug Pegel, da brauchst Du keinerlei 
Sperenzen mit einem rauscharmen Nachverstärker. Insbesondere, da es ein 
Großmembranmikrofon ist. Der FET ist wohl nur ein 1-Verstärker für den 
100R Ausgang. Eine Impedanzanpassung ist daher unnötig.

von Audiomann (Gast)


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Christian schrieb:
> Ich gehe davon aus, dass Anpassung die qualitativ hochwertigste Lösung
Wieso?

> ist, aber das Internet gibt ja immer weniger oder gar nichts
> verwertbares dazu her.
Warum wohl?

Mikrofone treiben Kabel ohne dedizierten Wellenwiderstand und hinten 
dran hängen Pulte mit 1k - 50k Eingang. Da ist nichts abgeschlossen, 
folglich gibt es keine Anpassung.

Mikrofone sollten aus einem Grund besonders niederohmig sein: Damit der 
Spannungsabfall möglichst gering ist und möglichst unabhängig vom 
Pult-Eingang.

Bei stinknormalen 600 Ohm Konsumer Mikros hat man schon bei einem 10k 
Pult einen nennenswerten Abfall.

Außerdem ist ein geringer Ausgangswiderstand günstiger gegen magnetische 
Störungen, die Strom generieren: Die Spannung ist dann geringer.

von Josef L. (Gast)


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Audiomann schrieb:
> Da ist nichts abgeschlossen, folglich gibt es keine Anpassung.

Der hier als "Anpassung" benutzte Ausdruck bezeichnet speziell 
"Leistungsanpassung". Die ist aber nicht notwendig und auch nicht 
gewollt, da die nachfolgenden Stufen verstärken. Man will vor allem 
möglicht wenig Spannungsabfall haben, und daher (Spannungsteiler) wäre 
ein möglichst hochohmiger Eingang vorzuziehen. Dagegen spricht wieder 
das Rauschen, so dass man sich auf einen Kompromiss einigt. Wie 
schwierig das mit dem "einigen" ist zeigen die Angaben im vorigen 
Beitrag: 1...50 kOhm.

von Audiomann (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Der hier als "Anpassung" benutzte Ausdruck bezeichnet speziell
> "Leistungsanpassung".
Ja und mein Beitrag addiert das Thema Wellenwiderstand, der gerne mit 
eingeworfen wird und summiert, dass es GAR KEINE Anpassung gibt. Das 
Ignorieren einer eventuellen Leistungsanpassung ist damit inkludiert.

> Man will vor allem
> möglicht wenig Spannungsabfall haben, und daher (Spannungsteiler) wäre
> ein möglichst hochohmiger Eingang vorzuziehen.
Da man den aber nicht unter Kontrolle hat, macht man die Mikros 
niederohmig. Meine haben praktisch alle unter 50 Ohm.

In der Hinsicht gibt es auch keine wirklichen Kompromisse, die der 
Entwickler des Mikroverstärkers zu beachten hätten, es sei denn, er 
bekommt den Ausgangsverstärker nicht mehr weiter runter, ohne dessen 
Rauschbeitrag zu erhöhen.

von Christian (Gast)


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Achim M. schrieb:
> Christian schrieb:
>
>> Es ist ein Kondensatormikrofon mit integrierter FET-Vorstufe und für
>> brummfreie Phantom-Speisung 48V gegen Massemittelpunkt +/- 24V gebaut.
>
> Nein. +48V sollen an XLR Pin2(+) und XLR Pin3(-) jeweils über
> 6800Ω-Widerstand dran. XLR Pin1 ist GND.
> mfg mf

Nanu?  Die 48V werden z.B. in einem noch vorrätigen Anschlussgerät aus 
den 80er Jahren durch die Serienschaltung der Ausgänge je eines Positiv- 
und eines Negativ-Festspannungsreglers  von einmal +24V und einmal -24 
gewonnen. Die  Ausgänge der beiden  Festspannungsregler sind 
gegeneinander mit einem Elko gestützt, führen dann durch je einen Pfad 
einer relativ dicken bifilar gewickelten Drossel.

Der so verdrosselte Minus geht an Socket 1 der XLR-Buchse. Der 
verdrosselte Plus teilt sich auf zwei Messwiderstände 6k8 auf, die an 
den Sockets 2 und 3 der XLR-Buchse angelötet  sind.
Von denselben Sockets 2 und 3 kommen wiederum zwei normale 
MKT-Kondensatoren als massefreier  NF-Ausgang zur DIN- Ausgangsbuchse.
Es soll für andere Mikrofone noch als mobile Reserve bleiben.

Eigentlich meine ich, dass Festspannungsregler auch keine so wirklich 
rauschfreie Stromversorgung sind.

Daher wollte ich lieber selbst eine stabilisierte Schaltung  mit dem 
μA723 bzw. MA723 aufbauen und einem Trafo aus einem NTBA.
Aber der 723 kann wohl selbst nur bis 37V betrieben werden.

Aber der muss ja nur einen Längstransistor an der Basis stützen und 
regeln.
Ein vorhandenes externes Schaltnetzteil, wie etwa Eines für 
Alcatel-Lucent-System-Telefone kommt wohl besser nicht in Frage. Aber 
vielleicht weiß Jemand dazu etwas zu sagen.
Ich denke, die Spannung muß absolut störfrei sein und präzise stimmen.

von Andrew T. (marsufant)


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Christian schrieb:
> aher wollte ich lieber selbst eine stabilisierte Schaltung  mit dem
> μA723 bzw. MA723 aufbauen und einem Trafo aus einem NTBA.
> Aber der 723 kann wohl selbst nur bis 37V betrieben werden.

>37V:
Dazu sind L146 und LM317HV erfunden worden .-)

von Achim M. (minifloat)


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Christian schrieb:
> Der verdrosselte Plus teilt sich auf zwei Messwiderstände 6k8 auf, die
> an den Sockets 2 und 3 der XLR-Buchse angelötet  sind.

Ja so ergibt das irgendwie Sinn. Nicht dass einer auf die Idee kommt, 
-24V auf Pin3, +24V an Pin2 zu legen. Heißt aber, dass der GND vom 
Mikrofon nicht am GND deines Vorschaltgerätes hängt. Hmmm...

mfg mf

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Christian schrieb:
> Eigentlich meine ich, dass Festspannungsregler auch keine so wirklich
> rauschfreie Stromversorgung sind.

Und du meinst, das die Phantomspeisung im Mikrofon nicht noch mal 
aufbereitet wird? Die wird selbstverständlich nochmal gefiltert. Wichtig 
ist bei deiner Kunstschaltung aus dem 80ern, als es noch keine HV Regler 
gab, das die Regler nicht schwingen und dementsprechend abgeblockt sind. 
Ansonsten spricht da nicht viel gegen (ausser den GND Verhältnissen mit 
dem externen Netzteil).

Ich benutze den DC/DC Wandler aus einer alten Betacam, der aus 12V genau 
die 48V herstellt.

von Hagen S. (funkmechaniker)


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Audiomann schrieb:
> Christian schrieb:
>> Ich gehe davon aus, dass Anpassung die qualitativ hochwertigste Lösung
> Wieso?
>
>> ist, aber das Internet gibt ja immer weniger oder gar nichts
>> verwertbares dazu her.
> Warum wohl?
>
> Mikrofone treiben Kabel ohne dedizierten Wellenwiderstand und hinten
> dran hängen Pulte mit 1k - 50k Eingang. Da ist nichts abgeschlossen,
> folglich gibt es keine Anpassung.
>
> Mikrofone sollten aus einem Grund besonders niederohmig sein: Damit der
> Spannungsabfall möglichst gering ist und möglichst unabhängig vom
> Pult-Eingang.
>
> Bei stinknormalen 600 Ohm Konsumer Mikros hat man schon bei einem 10k
> Pult einen nennenswerten Abfall.
>
> Außerdem ist ein geringer Ausgangswiderstand günstiger gegen magnetische
> Störungen, die Strom generieren: Die Spannung ist dann geringer.


Dazu muss ich Etwas zu bedenken geben:

1.) Faustregel ist:
Hochohmige Mikrofone mit max. 2m Kabel versehen, damit die 
Kabelkapazität nicht die Höhen dämpft und keine Störungen in das Kabel 
eindringen.

Mittelohmige Mikrofone vertragen schon mal 10m Kabel

Niederohmige Mikrofone können  durchaus an bis zu 200m lange Kabel 
angeschlossen werden, was aber kaum in dieser Länge vorkommt und sind 
unempfindlich gegen Brummeinstreuungen.

2.) Erinnern wir uns daran, dass eine Spannungsquelle einen sehr 
niedrigen Innenwiderstand haben muss (ideal gegen Null), um bei 
Belastung nicht zusammenzubrechen.
Eine Stromquelle muss einen hohen Innenwiderstand haben. Um den Strom 
stabil zu halten, darf die Spannung auch mal zusammenbrechen.

Betrachten wir das Mikrofon als eine Art Generator. So dürfte bei 
hochohmiger Anpassung auf einem langen Leitungsweg bei geringstem Strom 
kaum ein Verlust auftreten, außer, dass die Kabelkapazität die Höhen 
dämpft und je länger das Kabel ist, desto schwieriger wird die 
Abschirmung von Störeinstrahlungen. Aber hochohmige Mikrofone liefern 
zumeist die höchste NF-Spannung bei ca. 2mV gemittelt. Hingegen kommt 
doch merklich mehr Rauschen hinzu.

Niederohmige Mikrofone liefern gemittelt 0,2mV NF-Spannung, die 
Kabelkapazität wirkt sich kaum aus, aber der Leitungswiderstand kann zum 
Problem werden, wie auch Übergangswiderstände an Steckern und 
Schaltkontakten.

Aber wir haben ja bereits einen Vorverstärker im Mikrofon, so dass es 
durchaus als belastbare niederohmige NF-Spannungsquelle mit 
ausreichender NF-Spannung zu betrachten wäre.
Nicht, wie bei dynamischen Mikrofonen, deren Membran bei Belastung 
gebremst würde, wie ein kurzgeschlossener Fahrraddynamo oder eine 
Wirbelstrombremse.

Vorverstärker für Mikrofone dienen bestenfalls dem Ausgleich von 
Verlusten durch passive Verstärkungsregelungen, passive Equalizer, 
Filter oder alte Federhallstrecken. (dieser Effekt war Markenzeichen der 
Surprimes oder der Carpenters und Anderer zwischen den 60er und Anfang 
der 70er Jahre.

Aber dieses Mikrofon hat solche Spitzenqualität. Um 5% Verbesserung in 
einem anderen Modell haben zu wollen, müsste man den zehnfachen Preis 
z.B. bei Neumann oder Beyerdynamik für ein Edel-Mikrofon zahlen.

  *   *

Und noch Etwas, worüber auch ich erstaunt war, dass eine Stromversorgung 
eine Rauschquelle sein kann, auch wenn sie scheinbar analog arbeitet:

Zum Thema Rauscharme Stromversorgung gibt es einen Beitrag in der 
Zeitschrift "Funkamateur":

"Rauscharme Stromversorgung mit dem Spannungsregler LM723
Bernd Kaa, DG4RBF FA 12/2014, S. 1296

Also war der Gedanke von Christian nicht ganz unberechtigt.
Dennoch waren die alten Netzteile mit Festspannungsreglern durchaus 
brauchbar.
Die Beschreibung mit der Bifilardrossel erinnert an so manche Netzfilter 
hinsichtlich Störungen im Netz.

: Bearbeitet durch User
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