Mikrofon < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 16:54 So 26.06.2005 | | Autor: | Bastiane |
Hallo!
Ich bin mir nicht sicher, ob ich die Frage hier oder in Technik stellen soll, aber ich probier's mal hier:
Geben Sie ein Funktionsschema eines typischen Mikrophons an und vergleichen Sie es mit dem peripheren Hörorgan (insbesondere Mittelohr und Innenohr) hinsichtlich folgender Punkte:
a) Umgang mit hohem atmosphärischen Druck
b) Richtcharakteristik
c) Frequenzgang
Wir haben zwar in der Vorlesung (Informatik...) über das Ohr gesprochen, aber ich habe irgendwie keine Ahnung, wie ich diese Aufgabe hier lösen soll.
Also, bei hohem Druck dachte ich zuerst, dass da die Membran in beiden Fällen (also bei Mikro und Ohr) einfach weiter ausgelenkt wird, allerdings bin ich mir nicht so sicher, ob das wirklich bei einem Mikrofon so ist (vielleicht verwechsel ich das ja mit nem Laustprecher), und ich glaube auch kaum, dass das reicht. Denn wie ist denn dann der "Umgang"?
Und was ist überhaupt "Richtcharakteristik"???
Und was ist mit "Frequenzgang" gemeint? Abwechselnd hohe und niedrige Frequenzen oder wie?
Irgendwie haben wir dazu gar nichts in der Vorlesung gemacht, und bisher bin ich auch im Netz noch nicht fündig geworden... Kann mir vielleicht jemand helfen?
Viele Grüße
Bastiane
![[cap]](/images/smileys/cap.gif "[cap]")
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:58 So 26.06.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo Bstiane
Ich schreib die, was ich über Mikrofone auf die Schnelle weiss, auf das Ohr musst du es selbst anwenden.
Der Hauptunterschied scheint mir zu sein, dass die Schnecke mit ihren Häärchen schon eine Art Frequenzanalyse oder Trennung macht, während alle Mikrofone, in dem Bereich, indem sie überhaupt funktionieren die Schallwellen,direkt in Spannungsschwankungen überstzen.
!. Kohlekörnermikrofon, benötigt eine Batterie. die Membran drückt Kohlekörner mehr oder weniger zusammen, dadurch verändert sich der Widerstand das ergibt an dem Widerstand Spannungsschwankungen, weil ein zweiter, fester Widerstand vorgeschaltet ist, sonst Stromschwankungen im Takt des einfallenden Schalls. relativ wenig gerichtet, wenn man keinen Trichter oder drrgl. vorschaltet. Kann nur ziemlich wenig, vorallem keine hohen Frequenzen aufnehmen (zu träge) Anwendung im Telefon.
2. Tauchspulmikrofon: funktioniert wie ein Lautsprecher, nur umgekehrt. eine Spule bewgtsich im Takt des Schalls in einem Magnetfeld . kann man mit sehr leichter Spule sehr empfindlich machen, große Frequenzbreite, nicht so gut für sehr niedrige frequenzen. Stark richtungsabhängig. erzeugt auch ohne äußere Spannungsquelle Spannung (sehr klein, wird i,A. verstärkt.
3. Kondensatormikrofon. Ein Kondensator verändert bei Änderung des Abstandes seine Kapazität. deshalb fließt wieder ein veränderlicher Strom durch einen Wdstd. man braucht eine äußere Spannungsquelle.
sehr guter Frequenzgang, sehr empfindlich, richtungsabhängig. Alle Mikrofone haben bei hohem Luftdruck einen Dauerstrom und funktionieren schlechter (soweit ich weiss. keine Garantie.
Schaltungen findest du im Netz leicht unter den 3 Stichworten.
ich hoff, ich konnt ein bissel helfen, stell aber die Antwort nur auf halb, weil es ja keineswegs erschöpfend ist. ein Tontechniker könnte dir sicher bessere Antworten geben. also stells doch noch bei Technik ein.
> Geben Sie ein Funktionsschema eines typischen Mikrophons an
> und vergleichen Sie es mit dem peripheren Hörorgan
> (insbesondere Mittelohr und Innenohr) hinsichtlich
> folgender Punkte:
> a) Umgang mit hohem atmosphärischen Druck
> b) Richtcharakteristik
> c) Frequenzgang
> Wir haben zwar in der Vorlesung (Informatik...) über das
> Ohr gesprochen, aber ich habe irgendwie keine Ahnung, wie
> ich diese Aufgabe hier lösen soll.
> Also, bei hohem Druck dachte ich zuerst, dass da die
> Membran in beiden Fällen (also bei Mikro und Ohr) einfach
> weiter ausgelenkt wird, allerdings bin ich mir nicht so
> sicher, ob das wirklich bei einem Mikrofon so ist
> (vielleicht verwechsel ich das ja mit nem Laustprecher),
> und ich glaube auch kaum, dass das reicht. Denn wie ist
> denn dann der "Umgang"?
>
> Und was ist überhaupt "Richtcharakteristik"???
> Und was ist mit "Frequenzgang" gemeint? Abwechselnd hohe
> und niedrige Frequenzen oder wie?
Frequenzgang: wie gut es bei verschiedenen Frequenzen (hoch und tief anspricht!
Richtung: Wie stark es von der Richtung abhängt, wo die Schallquelle sitzt.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:49 Mo 27.06.2005 | | Autor: | Bastiane |
Hallo leduart!
Danke für die Antwort. Allerdings weiß ich jetzt nicht, welches dieser drei Mikrofone gemeint ist, es stand dort ja "ein typisches Mikrofon". Ich habe noch ein bisschen nachgeforscht und als wohl einfachste Erklärung (auf einer Seite, wo Physik für Kinder erklärt wird) dein zweites Beispiel gefunden.
> 2. Tauchspulmikrofon: funktioniert wie ein Lautsprecher,
> nur umgekehrt. eine Spule bewgtsich im Takt des Schalls in
> einem Magnetfeld . kann man mit sehr leichter Spule sehr
> empfindlich machen, große Frequenzbreite, nicht so gut für
> sehr niedrige frequenzen. Stark richtungsabhängig. erzeugt
> auch ohne äußere Spannungsquelle Spannung (sehr klein, wird
> i,A. verstärkt.
Jetzt hab ich allerdings noch eine Frage:
Ist es so, dass höherer Druck eine höhere Frequenz macht? Und bei höherer Frequenz ist doch auch der Ton höher, oder? Und wodurch kommt die Lautstärke zustanden? Also wovon hängt es ab, ob der Ton laut oder leise ist?
> Frequenzgang: wie gut es bei verschiedenen Frequenzen
> (hoch und tief anspricht!
Also, du hast geschrieben, dass es für sehr niedrige Frequenzen nicht so gut ist, aber warum nicht? Ich würde sagen, je nachdem, wie man die Spule wählt, ist alles möglich. Allerdings dann u. U. nur gut für besonders niedrige oder besonders hohe Frequenzen.
> Richtung: Wie stark es von der Richtung abhängt, wo die
> Schallquelle sitzt.
Und wieso hängt es von der Richtung ab? Ich würde mir vorstellen, dass die Wellen, die senkrecht auf die Membran treffen, einfach "stärker" sind und dadurch eine größere Auslenkung verursachen als die, die von der Seite in irgendeinem [mm] Winkel\not=90° [/mm] eintreffen. Stimmt das so oder gibt es da noch eine andere Erklärung?
Viele Grüße
Bastiane
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:59 Mo 27.06.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo Bastiane
Alle 3 sind typische Mikrofone. Der Anwendungsbereich ist verschieden; Kohlekörner hauptsächlich Telefon und wos nicht auf Hi fi ankommt, sehr billig. Kondensator, die teuersten in guten Tonstudios, für Konzertaufnahmen. kosten mehrere 100. Tauchspul billiger robuster. man kann auch einfach einen kleinen Lautsprecher nehmen.
> > 2. Tauchspulmikrofon: funktioniert wie ein Lautsprecher,
> > nur umgekehrt. eine Spule bewgtsich im Takt des Schalls in
> > einem Magnetfeld . kann man mit sehr leichter Spule sehr
> > empfindlich machen, große Frequenzbreite, nicht so gut für
> > sehr niedrige frequenzen. Stark richtungsabhängig. erzeugt
> > auch ohne äußere Spannungsquelle Spannung (sehr klein, wird
> > i,A. verstärkt.
>
> Jetzt hab ich allerdings noch eine Frage:
> Ist es so, dass höherer Druck eine höhere Frequenz macht?
Nein. Die Frequenz gibt nur die Anzahl der Schwingungen an. tiefste Töne um 20Hz also 20 schwingungen pro sek. das sind die Tönedie man auch mit dem Bauch hört. höchste hörbare Frequenz 20.000 Hz. nur junge Leute können das noch hören, die keinen Disko schaden haben.
> Und bei höherer Frequenz ist doch auch der Ton höher, oder?
> Und wodurch kommt die Lautstärke zustanden? Also wovon
> hängt es ab, ob der Ton laut oder leise ist?
Die Stärke der Schwingung, die Amplitude ist für die Lautstärke verantwortlich, im Prinzip die Energie.
Was deine Aufgabe mit dem Luftdruck soll, weiss ich nicht. soweit ich weiss funktionieren alle bei allen Drucken, während das Ohr bei Druckänderung (Flugzeug, Bergtour ) bei mir zeitweise zugeht (und schmerzen kann.
Dagegen sind alle guten Mikros Windempfindlich, deshalb der Schaumgummi drum rum. aber danach war nicht gefragt
> > Frequenzgang: wie gut es bei verschiedenen Frequenzen
> > (hoch und tief anspricht!
>
> Also, du hast geschrieben, dass es für sehr niedrige
> Frequenzen nicht so gut ist, aber warum nicht? Ich würde
> sagen, je nachdem, wie man die Spule wählt, ist alles
> möglich. Allerdings dann u. U. nur gut für besonders
> niedrige oder besonders hohe Frequenzen.
Bei sehr niedrigen Frequenzen wird die Spannung zu klein, sie ist auch proportional der Geschwindigkeit der Spule.
Nur sehr teure Mikrofone können von 20 bis 20000Hz, die meisten gehen nur bis 10000 bis 12000 Hz.
> > Richtung: Wie stark es von der Richtung abhängt, wo die
> > Schallquelle sitzt.
> Und wieso hängt es von der Richtung ab? Ich würde mir
> vorstellen, dass die Wellen, die senkrecht auf die Membran
> treffen, einfach "stärker" sind und dadurch eine größere
> Auslenkung verursachen als die, die von der Seite in
> irgendeinem [mm]Winkel\not=90°[/mm] eintreffen. Stimmt das so oder
> gibt es da noch eine andere Erklärung?
Es liegt hauptsächlich (so viel ich weiss) an dem Gehäuse, aber auch daran, dass seitlich auftreffender Schall auch versucht die membran seitlich zu verbiegen.
Aber man sucht für verschiedene Zwecke verschiedene Richtcharakteristiken auf. für Musik und Gesang wohl meist nierenförmige Charakteristik. (Um Nebengeräusche zu vermeiden)
guck doch mal in die 2 Links: im zweiten kannst du auch noch was rumklicken.
![[]](/images/popup.gif) Richtcharaktereistik
Mikrofon
Gruss leduart
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