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PA Basics: Bühnenmikrofone, Richtcharakteristiken

6. Mai 2021

Unterschiede und Technik von Bühnenmikrofonen

PA Basics Teil 1: Bühnenmikrofone, Richtcharakteristik

Das passende Mikrofon schafft die Grundlage für einen guten Sound

Redaktion: Dieser Artikel im Bereich PA Basics richtet sich vor allem an Einsteiger und erklärt prägnant die Unterschiede verschiedener Bauformen von Gesangsmikrofonen speziell für die Bühne. Wer sich darüber hinaus mit dem Thema intensiver befassen möchte, dem sei ein weiterführender Artikel mit dem Titel „Kompaktes Wissen über Gesangsmikrofone“ empfohlen, den ihr über diesen LINK erreichen könnt.

Die komplette Workshop-Serie zum Thema Bühnenbeschallung auf einen Blick

Hier ein Überblick über gesamte Serie mit Wissenswertem rund um den richtigen Bühnensound:

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Praxiserfahrungen mit Mikrofonie

Gerade im Bereich der Tontechnik zählt nichts mehr als die Praxiserfahrung für Mikrofonie und Bühnengesang, daher fällt es sehr schwer, eindeutige „Regeln“ zur Mikrofon-Auswahl für die Liveanwendung aufzustellen. Das eigene Ohr und die eigene Urteilsfähigkeit entscheiden letztlich darüber, was gut klingt oder nicht. Vor allem für Einsteiger empfiehlt es sich deshalb, einem erfahrenen Tonmeister oder Tontechniker auf die Finger zu schauen und so von dessen langjähriger Liveerfahrung zu profitieren. Nach einiger Zeit als Assistent lernt jeder selbst zu entscheiden, mit welchem Mikrofon sich ein Instrument oder ein Sänger am besten verstärken lässt.

Und doch kann es nicht schaden, sich gelegentlich mit den theoretischen Fakten hinter den uneindeutigen Regeln zu beschäftigen. Es hat schließlich seinen Grund, dass der Sänger jeder zweiten Rock- oder Pop-Combo ausgerechnet ein Shure SM58 benutzt, Lemmy Kilmister von Motörhead sich aber für das Shure SM57 entschieden hat.

Ich erhebe keinen Anspruch auf Vollständigkeit und kann auch nicht in wenigen Absätzen detailliert wiedergeben, was sonst ganze Bücher füllt. Vielmehr möchte ich euch im Folgenden einige wichtige Grundlagen der Mikrofonie vorstellen, selbstverständlich mit besonderem Augenmerk auf die Beschallungs-Praxis.

Ihr findet hier auf AMAZONA.de übrigens eine Übersicht zu Gesangsmikrofone in unterschiedlichen Preiskategorien:

Technik von Bühnenmikrofonen für den Gesang

Achtung, es wird kurz trocken: Ein Mikrofon wandelt den Luftschall in entsprechende elektrische Spannungsänderungen um. Eine dünne, elastisch gelagerte Membran folgt den Druckschwankungen des Schalls. Durch ihre Bewegung bildet sie die zeitliche Verteilung des wechselnden Drucks nach. Ein Wandler, der mechanisch oder elektrisch mit der Membran gekoppelt ist, erzeugt daraus das Mikrofonsignal, das an das Mischpult übertragen wird.

Ein Mikrofon lässt sich durch drei technische Eigenschaften charakterisieren, die maßgeblich für den Einsatzzweck und den Klang sind. Anhand dieser Eckpunkte kann man bereits relativ gut einschätzen, welches Mikrofon für die jeweilige Anwendung am besten geeignet ist.

Der Wandlertyp bezeichnet das physikalische Prinzip, mit dem der Schall in ein elektrisches Mikrofonsignal umgewandelt wird. Die Richtcharakteristik legt fest, aus welcher Richtung das Mikrofon am meisten Schall aufnimmt. Und der Frequenzgang zeigt, mit welcher Lautstärke die einzelnen Frequenzbereiche des abgenommenen Instruments oder der Stimme wiedergegeben werden.

PA Basics Teil 1: Bühnenmikrofone, Richtcharakteristik

Nile Rogers live in Paris

Unterschiedliche Typen von Schallwandlern

Das Herz des Mikrofons ist der Schallwandler. Er hat die Aufgabe, akustische Schallwellen in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Generell beruht dies auf zwei unterschiedlichen physikalischen Prinzipien.

Dynamisches Mikrofon

In einer dynamischen Mikrofonkapsel schwingt eine von Schallwellen über eine Membran angetriebene (Tauch-)Spule zwischen den Polen eines Magneten. Durch diese Bewegung entsteht in der Spule eine Spannung, die das elektrische Abbild der Schallwelle darstellt: das Mikrofonsignal. Dynamische Mikrofone benötigen keine Versorgungsspannung, sind im allgemeinen robust, relativ einfach herzustellen und verarbeiten auch sehr hohen Schalldruck verzerrungsfrei. Sie sind weitgehend unempfindlich gegen Umwelteinflüsse wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur, was vor allem für die Liveanwendung sehr wichtig ist. Beliebte Modelle sind das bereits erwähnte Shure SM58 für Gesang und das Shure SM57 zur Abnahme von Snare oder Gitarrenamp.

Das Bändchenmikrofon als besondere Bauform

Eine spezielle Bauform des dynamischen Mikrofons ist das Bändchenmikrofon. Die Membran des Bändchenmikrofons ist ein kleiner Aluminiumstreifen der im Zickzack gefaltet ist. Im Gegensatz zur schon erwähnten Tauchspule erreicht hier der Schall auch die Rückseite der Membran. Dadurch ergibt sich eine Acht-förmige Richtcharakteristik. Diesem besonderen Schallwandler haben wir einen eigenen Artikel gewidmet, den ihr HIER über diesen LINK in unserer Rubrik Wissen findet. In diesem umfangreichen Bericht dreht sich alles rund um das Thema Bändchenmikrofone. Außerdem gibt es in diesem Artikel auch einige Tipps für ganz unterschiedliche Einsatzbereiche.

PA Basics Teil 1: Bühnenmikrofone, Richtcharakteristik

Seit Jahrzehnten auf den Bühnen dieser Welt zu Hause: das dynamische Gesangsmikrofon Shure SM58

Zu einem wahren Klassiker unter den Gesangsmikrofonen für die Bühne, dem Shure SM58, haben wir ein ausführliches Special veröffentlicht, das ihr über diesen LINK erreicht.

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Was ist ein Kondensatormikrofon?

Die Kapsel eines Kondensatormikros besteht aus einer wenige tausendstel Millimeter dicken elektrisch leitfähigen Membran und einer Gegenelektrode. Diese Anordnung aus Membran und Gegenelektrode entspricht technisch betrachtet einem Plattenkondensator. Wird die Membran durch Schall in Schwingung versetzt, ändert sich der Abstand zwischen Membran und Gegenelektrode und damit auch die Kapazität des Kondensators. Über einen elektrischen Schaltkreis wird diese Kapazitätsänderung in ein elektrisches Mikrofonsignal umgewandelt. Für den Betrieb eines Kondensatormikrofons ist immer eine Versorgungsspannung notwendig. Professionelle Mischpulte liefern diese sogenannte Phantomspeisung über die Mikrofoneingänge. Einige Mikros besitzen auch ein eigenes Batteriefach. Grundsätzlich erreichen Kondensatormikrofone einen noch detail- und naturgetreueren Klang als dynamische Mikros. Eine bekannte Kondensator-Serie ist die AKG Blue Line, die aus einem Speiseadapter und mehreren Kondensator-Kapseln mit unterschiedlicher Richtcharakteristik besteht. Womit wir bei der nächsten wichtigen Eigenschaft wären.

PA Basics Teil 1: Bühnenmikrofone, Richtcharakteristik

Jedes Mikrofon hat eine Richtcharakteristik

Die Richtcharakteristik gibt an, wie empfindlich ein Mikrofon gegenüber Schallwellen aus verschiedenen Richtungen ist, oder, einfacher ausgedrückt, wie laut es die Schallquellen aus unterschiedlichen Richtungen „hört“. Der Richtcharakter ist hauptsächlich abhängig von der akustischen Bauform der Kapsel und von äußeren Formelementen (siehe Richtrohr weiter unten). Die Richtwirkung ist durch charakteristische Muster gekennzeichnet – hier die drei wichtigsten:

Was bedeutet Kugelcharakteristik beim Mikrofon?

Ein Mikrofon mit Kugelcharakteristik besitzt keine spezielle Vorzugsrichtung, es nimmt den Schall aus allen Richtungen gleichmäßig auf. Dadurch muss bei der Aufstellung auf keine exakte Ausrichtung des Mikros geachtet werden. Aus diesem Grund besitzen viele Ansteckmikros eine kugelförmige Richtcharakteristik. Ein Nachteil an Kugelmikrofonen ist die hohe Anfälligkeit für Rückkopplungen. Dies macht sie für den Live-Betrieb eher ungeeignet.

Und was ist Nierencharakteristik beim Mikrofon?

Ein Mikrofon mit Nierencharakteristik nimmt den Schall direkt von vorne am besten, Schall von hinten nur minimal auf. Nieren neigen deshalb weniger zur Rückkopplung als Kugeln und eignen sich daher sehr gut für laute Live-Bühnen.

Noch stärkere Richtwirkung: die Superniere

Die Superniere besitzt eine noch stärkere Richtwirkung als die Niere. Allerdings ist sie direkt von hinten empfindlicher. Deshalb sollte man bei Verwendung von Supernieren speziell auf die Platzierung des Monitorlautsprechers achten, um Rückkopplungen zu vermeiden. Ansonsten bieten Supernieren ebenfalls eine sehr hohe Rückkopplungsfestigkeit. Eine Superniere eignet sich besonders für die Abnahme einzelner Schallquellen in lauter Umgebung, zum Beispiel als Overhead-Mikro beim Schlagzeug.

PA Basics Teil 1: Bühnenmikrofone, Richtcharakteristik

Gesangsmikrofon bietet oft konturierten Frequenzgang

Mikrofone sind nicht für alle Tonhöhen gleich empfindlich. Der Frequenzgang zeigt den Zusammenhang zwischen Empfindlichkeit und Tonhöhe und ist bei einem typischen Studiomikrofon wie dem Neumann U87 praktisch linear. Das heißt, das U87 bildet den aufgenommenen Klang möglichst naturgetreu ab: Alle Frequenzen im hörbaren Bereich werden gleich laut wiedergegeben. Damit hält man sich für den Mix alle Möglichkeiten offen. Im Livebereich dagegen ist oftmals ein konturierter Frequenzgang mit Betonung bestimmter Frequenzbereiche gefragt, zum Beispiel um dem Leadsänger mehr Power und Durchsetzungsvermögen zu geben.

Eine zusätzliche Besonderheit von Mikros mit Richtwirkung ist der sogenannte Nahbesprechungseffekt. Je kürzer der Abstand zur Schallquelle, desto stärker werden tiefe Frequenzen angehoben – der Klang wird wärmer. Viele Sänger arbeiten gezielt mit diesem Effekt und entfernen den Mund weiter vom Mikro, wenn ihre Stimme mehr Präsenz bekommen soll.

Wissenswertes zu anderen Bauformen

Ein Grenzflächenmikrofon ist ein Mikrofon, das in eine akustische Grenzfläche eingebettet wurde. Physikalisch ist eine Grenzfläche der Übergang zwischen zwei Medien wie zum Beispiel Luft und Metall. Grenzflächenmikros sind flach gebaut und schmiegen sich daher beinahe nahtlos an ihren Untergrund. Durch die besondere Bauweise addiert sich der Diektschall mit seiner eigenen Reflexion was zu einer Pegelverdoppelung und einer Verminderung störender Interferenzeffekte führt. Alles unter der Voraussetzung, dass das Mikrofon auf einer schallharten Oberfläche (Stein, Metall) angebracht wurde. Die Shure Beta 91 Grenzfläche wurde speziell zur Abnahme einer Bassdrum entwickelt. Die Grenzfläche wird einfach unten in die Bassdrum gelegt. Ebenfalls zu fetten Resultaten führt hier aber auch das Electro-Voice RE-20 (dynamisches Großmembranmikro).

Nur kurz erwähnen möchte ich die sogenannten Richtrohr-Mikros, die oft für Videokameras verwendet werden. Hier ist vor der Membran ein Rohr mit vielen kleinen Schalleintrittsöffnungen angebracht. Bei seitlichem Schalleinfall treten Auslöschungen des Schalldruckes auf, was zu einer stark keulenförmigen Richtcharakteristik führt. Ein gängiges Richtrohr-Modell ist das Sennheiser MKE 600.

Für die Live-Anwendung weniger relevant ist das Elektret-Kondensatormikro, das wegen seiner geringen Einbaugröße in Telefonen oder Hörgeräten eingesetzt wird. Diese Geräte haben weltweit einen Marktanteil von 90 Prozent.

PA Basics Teil 1: Bühnenmikrofone, Richtcharakteristik

Dynamische Mikrofone: Shure SM58 mit und ohne Korb (links/Mitte), daneben das Shure SM57

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Fazit

Ich hoffe, ihr habt nun einen ausreichenden Überblick, von welchen Faktoren der Klang und die Verwendung eines Mikrofons abhängt. Ihr wollt mehr? Dann einfach mal das Internet durchstöbern – zu diesem Thema gibt es unendlich viele Artikel im Netz. Nie verkehrt ist es, sich beim Musikhändler eures Vertrauens nach einschlägiger Literatur umzusehen – Tipp für Einsteiger: Uli Eisners Mixing Workshop.

Und wer bis hierher durchgehalten hat, bekommt nun noch die Auflösung des Motörhead-Rätsels inklusive Anwendung des zuvor Gelernten: Shure SM57 und Shure SM 58 besitzen eine identische Kapsel und unterscheiden sich eigentlich nur in der Bauform voneinander. Das Shure SM58 besitzt einen großen Stahlkorb, das Shure SM 57 dagegen nur ein kleines Gitter direkt an der Kapsel. Dies hat neben der Praxistauglichkeit (unter dem Stahlkorb ist die Kapsel natürlich besser geschützt) auch einige akustische Auswirkungen. Zum einen verändert die Bauweise den Frequenzgang geringfügig. Vor allem aber kann das Shure SM57 dank des kleineren Korbs näher an der Schallquelle angebracht werden. Damit lässt sich der Nahbesprechungseffekt besser ausnutzen und der Klang wird wärmer. Genau das macht sich Lemmy zunutze – und Madonna oder Sting auch manchmal. Man sollte die Regeln kennen, dann kann man sie auch verletzen.

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