Wie Laut darf's Sein? Was halten Mikrofone aus?

[Basselch]

Hallo, @FeuerUndFlamme ,

Ich habe bei CAD audio gefragt.

...da kann ich Praxiserfahrung beisteuern. Ich besitze selbst einige ältere CAD-Mikrofone: Zwei CAD Equitek E200, ein CAD Equitek E2b und ein CAD 95. Die E200 und das E2b sind Großmembraner, das CAD 95 ein Kondensator-Handmikrofon für die Bühne.

Alle vier habe ich noch nie zum Verzerren bekommen (in dem Sinne, daß wirklich die Kapsel zerrt...), und dabei haben die "Großen" auch schon vor echt brüllenden Gitarrenamps gestanden, und das E2b ist eigentlich bei mir ein Standard für klassisch geschulte Sopranistinnen, was es bisher auch immer prima überstanden hat. Und eine klassisch geschulte Sopranistin _kann_ in der "Wohlfühllage" unglaubliche Schalldrücke erreichen Das CAD 95 ist auch schon extrem laut auf Bühnen "besungen" worden und war da völlig problemlos.

Viele Grüße
Klaus

 

[LoboMix]

Letztlich scheinen die auf dem Markt befindlichen Lautsprecher einfach auf eine zu geringe Leistung ausgelegt zu sein - denn ansonsten wäre dieser Warnhinweis, dass Feedbacks Lautsprecher zerstören können, ja hinfällig.

Die Chassis sind keineswegs auf eine zu geringe Leistung ausgelegt, sondern auf einen sog. Crest-Faktor wie er für Musiksignale typisch ist, z.B. 10 dB.
Der Crest-Faktor ist das Verhältnis von Spitzenwert zum Effektivwert einer Spannung. Bei Gleichspannung ist der Spitzenwert mit dem Effektivwert identisch, der Crest-Faktor ist 1 bzw. 0 dB. Eine Sinuswelle hat den Crest-Faktor 1,41 bzw. 3 dB. Typische Musiksignale haben wie schon geschrieben um 10 dB Crest-Faktor.
D.h., dass Sinussignale erheblich mehr Leistung in die Lautsprecher speisen bei in etwa gleicher Lautstärkewirkung. Ein Chassis kann aber nur eine bestimmte maximale Leistung thermisch verkraften. Kommt mehr Leistung an, brennt die Spule durch.

Ein Beispiel:
Kann eine Spule 100W thermisch verkraften, darf bei einem Crest-Faktor von 10 die sog. "Musikleistung" bzw. "Peakleistung" mit 1000W angegeben werden, also 10x mehr als die "Sinus-Dauertonleistung". Wird in diese Box ein Sinus-Ton mit 100W eingespeist, müsste die "Peakleistung" mit nur noch 200W angegeben werden, also auf nur noch 2x mehr sinken (3 dB). Sozusagen sinkt der Sicherheitsabstand um den Faktor 5. Gibt der Verstärker dann aber ein wenig mehr Leistung ab als 100W, wird die Spule am Chassis in kürzester Zeit gegrillt.
Rückkopplungen sind mehr oder weniger Sinuswellen und haben dementsprechend einen vergleichbar geringen Crestfaktor, und daher können die auch die Chassis mit etwas Pech grillen.

Da, wie schon @adrachin weiter oben schreibt, nur äußerst geringe Ströme bei Mikrofonen fließen, gibt es den Crest-Faktor bei Mikrofonen nicht (bei Schallempfängern und Vorverstärkern geht es praktisch nur um Spannungsverstärkung und die geschieht praktisch leistungslos). Daher können Mikrofone durch Rückkopplungen auch nicht zerstört werden im Gegensatz zu Lautsprechern.

 

[Astronautenkost]

Wenn der Schalldruck so groß ist, dass die Membran bis zur Gegenelektrode auslenkt, dann schließt man die Polarisationsspannung kurz. Dabei können Funken entstehen, die die meist goldbedampfte Membran schädigt oder im Extremfall zerstört.

Hast Du dafür eine Quelle. Meines Wissens nach kommt es dann nur zu Verzerrungen.

Wie oben erwähnt ist ein Pad am Mikrofon nur ein interner Schalter damit das Ding weniger Pegel in die Elektronik bekommt.

Pads funktionieren häufig so, dass die Polarisationsspannung der Kapsel entsprechend abgesenkt wird.

 

[FeuerUndFlamme]

...da kann ich Praxiserfahrung beisteuern. Ich besitze selbst einige ältere CAD-Mikrofone: Zwei CAD Equitek E200, ein CAD Equitek E2b und ein CAD 95. Die E200 und das E2b sind Großmembraner, das CAD 95 ein Kondensator-Handmikrofon für die Bühne.

Alle vier habe ich noch nie zum Verzerren bekommen (in dem Sinne, daß wirklich die Kapsel zerrt...), und dabei haben die "Großen" auch schon vor echt brüllenden Gitarrenamps gestanden, und das E2b ist eigentlich bei mir ein Standard für klassisch geschulte Sopranistinnen, was es bisher auch immer prima überstanden hat. Und eine klassisch geschulte Sopranistin _kann_ in der "Wohlfühllage" unglaubliche Schalldrücke erreichen Das CAD 95 ist auch schon extrem laut auf Bühnen "besungen" worden und war da völlig problemlos.

Hallo @Basselch, das ist gut zu wissen. Ich werde mal Test machen mit und ohne pad vor einem aufgedrehten Verstärker close miked. Mal sehen wie sich das verhält. Die Kapsel-Verzerrung die du Ansprichst ist so wie ich es verstehe eine andere, als wenn das pad nicht aktiviert ist?

 

[Astronautenkost]

Grundsätzliches zu Pads:

AenderungDesGrenzschalldruckpegelsBeiMikrofonen.pdf

 

[FeuerUndFlamme]

AenderungDesGrenzschalldruckpegelsBeiMikrofonen.pdf

Bezieht sich das auf mich?

 

[Astronautenkost]

Auch!

 

[FeuerUndFlamme]

Lustig, habe zufällig dieses Video geguckt und die haben auch Angst die Mikros zu zerstören

View: https://www.youtube.com/watch?v=pmSS_iNpUY0&t=102s

 

[adrachin]

Fake news..... (;

 

[OSDrum]

Hast Du dafür eine Quelle. Meines Wissens nach kommt es dann nur zu Verzerrungen.

Hier z.B.: https://service.shure.com/Service/s/article/Will-high-SPL-damage-a-Condensor-Mic?language=en_US

 

[smello]

Aber da steht ja z.B. auch, dass das nur für Mikrofone der Fall wäre, die keine Isolationsschicht hinten drauf haben und Shure schreibt explizit, dass sie dies haben. Es besteht also wohl keine Gefahr.

 

[LoboMix]

Da ... nur äußerst geringe Ströme bei Mikrofonen fließen, gibt es den Crest-Faktor bei Mikrofonen nicht ...

Diese Formulierung möchte ich noch mal etwas korrigieren bzw. präzisieren. Da sich der Crest-Faktor auf die Signale selber bezieht, ist die Aussage in dieser Formulierung nicht richtig. Auch die Schallsignale die das Mikrofon empfängt und die im Mikrofon daraus resultierenden elektrischen Signale haben sowohl Peak- als auch Effektivwerte und deren Verhältnis kann ebenfalls mit einem Crest-Faktor bewertet bzw. quantifiziert werden.
Aufgrund der leistungslosen Verarbeitung der Signale, sowohl in der Kapsel als auch in der Schaltung, ergibt sich daraus aber keine ähnliche Konsequenz wie weiter oben bei Lautsprechern beschrieben. Die Aussage, dass Mikrofone bei Rückkopplungen trotz des geringen Crest-Faktors solcher Signale nicht beschädigt werden können bleibt daher korrekt.

 

[DJAxeman]

Hi,


Hier wurde eigentlich alles schon geschrieben.

Die einzigen Mikros, die mir jemals verloren gingen waren entweder gediebstahlt oder Fallschaden....


Gruss, Pete.

 

[FeuerUndFlamme]

Die einzigen Mikros, die mir jemals verloren gingen waren entweder gediebstahlt oder Fallschaden....

Nie Probleme mit Freuchtigkeit gehabt?

 

[Astronautenkost]

Hier z.B.: https://service.shure.com/Service/s/article/Will-high-SPL-damage-a-Condensor-Mic?language=en_US

Andreas Hau von Neumann klärt auf: Das betrifft aber nur wenige, zumeist sehr alte Kapseln mit Metallmembran, z.B. aus hauchdünnem Nickel. Die Nickelmembran des KM 54 war weniger als 1 micron dünn, und wenn sie an der Gegenelektrode anklatschte konnte sich ein kleines Loch einbrennen.

Bei den heute üblichen Kunststoffmembranen kann das nicht mehr vorkommen, denn die Goldschicht ist nur außen. Bei den wenigen heute erhältlichen Kapseln mit Metallmembran verwendet man z. T. eine Isolationsschicht.

 

[OSDrum]

Es besteht also wohl keine Gefahr.

…für Shure-Mikrofone, richtig. Dort steht aber auch, dass die Beschädigung auftritt, wenn keine Teflonschicht drauf ist, und darum ging es hier ja.

 

[DJAxeman]

Hi,

Bezugnehmend auf die Frage zu Feuchte Problemen:

Daheim im Einsatz oder gelagert hab ich immer auf ca 50 % relative Luftfeuchte geachtet.

Live Aufnahmen Open Air - da konnte schonmal richtig Feuchte herrschen. Aber immer nur für eine relativ kurze Zeit / Einwirkungsdauer auf die Mikros.
Hat ihnen keinen dauerhaften Schaden bereitet.

Im offenen Regen ohne Bühnendach ---- das hab ich zum Glück nur einmal als Musiker auf einer Burgruine erlebt, meine Mikros waren da noch nicht vorhanden bzw nicht im Einsatz.... Keine Ahnung was aus den Mikros wurde.

Das Schlimmste für mich waren Einsätze beimLive Recording in ( damals oft noch ) verrauchten Kneipen, Festzelten usw...

Was dabei an Qualität verloren gegangen ist - keine Ahnung.

Daheim und im Studio war absoluter No Smoke Bereich.

Gruss, Pete.

 

[Astronautenkost]

…für Shure-Mikrofone, richtig. Dort steht aber auch, dass die Beschädigung auftritt, wenn keine Teflonschicht drauf ist, und darum ging es hier ja.

Stimmt nicht für Kunstoffmembrane.

 

[HIFI-KILLER]

Aufgrund der leistungslosen Verarbeitung der Signale, sowohl in der Kapsel als auch in der Schaltung, ergibt sich daraus aber keine ähnliche Konsequenz wie weiter oben bei Lautsprechern beschrieben. Die Aussage, dass Mikrofone bei Rückkopplungen trotz des geringen Crest-Faktors solcher Signale nicht beschädigt werden können bleibt daher korrekt.

richtig
wenn dabei etwas zerstört wird , isses der Hochtonlautsprecher
und das medizinische Trommelfell

 

[MS-SPO]

Ein bischen Physik zur Ergänzung des bereits gesagten.

(1) Ein Mikro hat in irgendeiner Weise etwas, das, vom Schalldruck angeregt, hin- und herschwingen kann (und diese Bewegung geeignet in ein elektrisches Signal wandelt). Je lauter, desto größer ist diese Auslenkung ... und irgendwann dengelt's dann irgendwo mechanisch-geometrisch an (was etwa eine mangelnde Dehnfähigkeit etwa von Membranen einschließt). Das begrenzt die Auslenkung auf natürliche Weise, und das klingt dann elektrisch schlicht verzerrt. // Man könnte dazu sicherlich Diagramme erstellen, die diese Grenzauslenkung als Funktion des maximalen Schallpegels zeigt.

(2) Wie zerstört man nun so ein Mikro alleine mit Schalldruck? Praktisch gar nicht: es müsste schon etwas reißen, oder abreißen oder so. Das wird schwierig. Ein Fallenlassen aus mehreren Metern auf Betonboden dagegen kann "Wunder wirken" ... denn die g-Kräfte beim Aufprall auf den Betonboden sind eine ganz andere Größenordnung.

(3) Aber, gerne vergessen wird dieser Wirkweg: Resonanz. Auf der richtigen (Resonanz) Frequenz können selbst Winzigamplituden (sprich: Winzigschalldrücke) ein Aufschaukeln bis zur mechanischen Katastrophe erzeugen. // Ist in der Praxis schwierig, denn diese Frequenz wird wohl eher hoch liegen (wg. omega = sqrt(D/m), D Federkonstante, m Mass (ein Federgewichtchen)). DAS wäre nach dem Betonboden eine zweite Fatalität. Dämpfung einmal unbeachtet.

(4) Nicht zu vergessen Wasser: Die Mechanik mag's ertragen, Durchtrocknen kann schwierig sein. Quillt dann irgendwas ... blöd + hörbar. Wasser + Strom ... selten gut. Vielleicht nicht fatal, aber qualitätsmindend.

Abschließend ein paar hübsch dargestellte Resonanzkatastrophen:
(A) Wirklich hübsch + liebevoll

View: https://www.youtube.com/watch?v=O_LvQTYAcLI&t=16

(B) So in etwa erlebt's die relevante Mechanik im Mikro (wehe wehe, wenn ich auf das (Video-) Ende sehe)

View: https://www.youtube.com/watch?v=dbcXdTER0mc&t=13

(C) Und hier der Klassiker: Windangeregte Brücke. Ebenso blöde ... Marschieren im Gleichschritt darüber (nicht gezeigt)

View: https://www.youtube.com/watch?v=XggxeuFDaDU&t=43