MIKROFONPRAXIS TIPPS UND TRICKS FÜR BÜHNE UND STUDIO TECHNIK, AKUSTIK UND AUFNAHMEPRAXIS FÜR INSTRUMENTE UND GESANG NORBERT PAWERA Ein Fachbuch von PPVMEDIEN
Mikrofonpraxis Verlag, Herausgeber und Autoren machen darauf aufmerksam, dass die im vorliegenden Buch genannten Namen, Marken und Produktbezeichnungen in der Regel namens- und markenrechtlichem Schutz unterliegen. Die wiedergegebenen Schaltungen und Verfahren werden ohne Rücksicht auf die Patentlage mitgeteilt. Sie sind ausschließlich für Amateur- und Lehrzwecke bestimmt und dürfen nicht gewerblich genutzt werden (Bei gewerblicher Nutzung ist vorher die Genehmigung des möglichen Lizenzinhabers einzuholen). Alle Schaltungen und technischen Angaben in diesem Buch wurden vom Autor mit größter Sorgfalt erarbeitet bzw. zusammengestellt und unter Einschaltung wirksamer Kontrollmaßnahmen reproduziert. Trotzdem sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Verlag, Herausgeber und Autor übernehmen deshalb für fehlerhafte Angaben und deren Folgen keine Haftung. Sie sind dennoch dankbar für Verbesserungsvorschläge und Korrekturen. 1993 Franzis-Verlag GmbH, München 2003 PPVMEDIEN GmbH, Bergkirchen 4. komplett überarbeitete und erweiterte Auflage 2003 ISBN 3-932275-54-3 Titelfoto: AKG Acoustics, Petra Schramböhmer Titelgestaltung: navim96, Saskia Kölliker Lektorat: Armin Krämer Bilder: AKG Acoustics, Norbert Pawera 3D-Illustrationen: PlanB Werbeagentur, Wien Satz und Layout: Saskia Kölliker Abwicklung: Sabine Schnieder Druck: Scherhaufer, Augsburg Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, sowie Vervielfältigungen jeglicher Art nur mit schriftlicher Genehmigung der PPVMEDIEN GmbH. 2
Über dieses Buch Über dieses Buch Heutzutage wird eine Vielzahl verschiedener Mikrofontypen mit unterschiedlichsten Eigenschaften angeboten, so dass für hochwertige Aufnahmen oder Übertragungen der sachgerechte Auswahl und der richtigen Positionierung eine entscheidende Bedeutung zukommt. Hier hilft dieses Buch. Autor Nobert Pawera, Dipl.-Toningenieur und Mikrofonspezialist, erklärt zunächst klar und verständlich die verschiedenen Mikrofontypen, beschriebt die technischen Hintergründe und zeigt anschaulich das Zusammenwirken von Instrument, Raumakustik und Mikrofon. Den Schwerpunkt des Buchs aber bilden Auswahl und Positionierung von Mikrofonen sowohl im Studio als auch auf der Bühne, an einzelnen Instrumenten oder als Stereomikrofon, für Klassik oder Pop-Musik. Hier gibt Autor Pawera konkrete Tipps, zeigt praxisgerechte Lösungen und greift so tief in seine Trickkiste, dass auch für erfahrenen Toningenieure noch einige Anregungen dabei sind. Zudem gibt eine große Marktübersicht Überblick über aktuelle Produkte und hilft konkret bei der Auswahl. Mikrofonpraxis spart sowohl dem Musiker als auch dem Toningenieur im Studio oder auf der Bühne zeitraubendes Experimentieren. Durch konkrete Praxistipps und die klare Gliederung eignet sich Mikrofonpraxis aber nicht nur als kompetentes Lehrbuch, es dient auch zum schnellen Nachschlagen während des Aufbaus und dem Soundcheck. Über den Autor Norbert Pawera, Diplom-Toningenieur und Absolvent der Fachhochschule und der Robert-Schumann-Hochschule für Musik in Düsseldorf, beschäftigte sich bereits bei seiner Diplomarbeit Objektiver und subjektiver Vergleich von Mikrofonen mit dem Thema Mikrofone. Nach dem Studium arbeitete er an vielen Projekten der deutschen Musikszene mit, wodurch sowohl die Praxis des Musikers als auch das theoretisch-praktische Wissen in diesem Buch berücksichtigt werden konnten. Heute lebt Pawera in München und arbeitet bei AKG Acoustics als Vertriebsleiter und Spezialist für Studiomikrofone und drahtlose Mikrofontechnik. 3
Mikrofonpraxis Inhaltsverzeichnis Vorwort.......................................... 9 Einleitung 11 1. Mikrofone........................................ 13 Die Wandlungsmöglichkeiten..................... 14 Kohlemikrofone............................ 14 Piezoelektrische Wandler..................... 15 Dynamische Tauchspulenmikrofone............ 15 Bändchenmikrofone......................... 18 Kondensatormikrofone...................... 20 2. Die wichtigsten Eigenschaften......................... 29 Empfindlichkeit............................ 30 Feld-Leerlauf-Übertragungsfaktor.............. 30 Grenzschalldruckpegel...................... 31 Äquivalentschalldruckpegel................... 31 Signal-Rausch-Abstand...................... 31 Übertragungsbereich........................ 31 Frequenzgang............................. 32 Naheffekt................................. 33 Elektrische Impedanz, Lastimpedanz........... 34 Richtcharakteristik-Richtwirkung............... 34 Nieren-Charakteristik (Cardioide)............... 37 3. Richtcharakteristik.................................. 45 Druckempfänger........................... 45 Druckgradientenempfänger................... 46 Umschaltbarer Richtcharakteristik.............. 47 4. Raumakustische Grundbegriffe........................ 51 Der Hallradius............................. 53 5. Stereomikrofonie................................... 57 4
Inhalt Einzelmikrofonverfahren........................ 57 Haupt- und Stützmikrofontechnik................. 58 Intensitätsstereofonie........................ 59 XY-Technik................................ 60 Stützmikrofone............................. 63 AB-Technik................................ 65 ORTF-Anordnung........................... 67 Andere Stereofonie-Anordnungen.............. 68 OSS-Technik.............................. 69 6. Klangspezifische Eigenschaften........................ 71 Frequenzumfang........................... 71 Formanten................................ 72 Formantbereiche........................... 72 Ein- und Ausschwingvorgänge................ 73 Abstrahlverhalten von Musikinstrumenten....... 74 Hauptabstrahlungsbereich.................... 74 Spielgeräusche............................ 75 7. Spezialmikrofone................................... 77 Miniatur-Mikrofone............................. 77 Anstecker für Sprachübertragung.............. 78 Anstecker beim Musical..................... 80 Anstecker für Instrumentenabnahme........... 84 Grenzflächenmikrofone......................... 85 8. Mikrofonauswahl und Positionierung.................... 93 Unsere Stimme................................ 93 Raumakustische Voraussetzungen............. 94 Mikrofone für Rednerpulte.................... 95 Mikrofone für den Reportage-Einsatz........... 97 Mikrofone für Sprachaufnahmen.............. 99 Wind- und Popfilter........................ 101 Film- und Fernsehton...................... 101 Kommandomikrofone...................... 102 Vokalmikrofone........................... 102 Mikrofonpflege............................... 110 5
Mikrofonpraxis Chöre........................................ 111 Choraufnahmen........................... 111 Chor und Beschallung...................... 115 Kleinere Chöre............................ 115 9. Musikinstrumente................................. 117 Streichinstrumente............................ 117 Violine................................... 117 Violoncello............................... 120 Kontrabass............................... 121 Holzblasinstrumente........................... 123 Querflöte................................ 123 Klarinette................................ 125 Saxophon................................ 126 Mundharmonika........................... 128 Blechblasinstrumente.......................... 130 Trompete................................ 130 Posaune................................. 132 Tuba.................................... 134 Horn.................................... 134 Zupfinstrumente.............................. 135 Akustikgitarre............................. 135 E-Gitarre................................. 142 E-Bass.................................. 145 Zither................................... 146 Harfe................................... 147 Tasteninstrumente............................. 148 Orgel................................... 148 Konzertflügel............................. 149 Klavier.................................. 152 Schlagzeug.................................. 153 6
Inhalt Becken/Cymbals.......................... 154 Overheads............................... 155 Hi-Hat................................... 157 Snare-Drum.............................. 158 Bass-Drum............................... 160 Hänge-Toms und Floor-Toms................ 163 10. Fachausdrücke.................................. 165 Mikrofon-Marktübersicht.............................. 177 Literatur 201 Index........................................ 202 7
Vorwort Vorwort Ein Schlüsselerlebnis während der Ausbildung zum Toningenieur führte mein Interesse schon sehr früh zur Mikrofontechnik: Während einer Aufnahme-Session in einem kleinen Tonstudio es ging um eine Schlagzeugabnahme waren ausschließlich hochwertige Studiomikrofone im Einsatz. Auf die Frage, warum gerade dieser Mikrofontyp mit der Positionierung, kam die nicht sehr befriedigende Antwort: Das machen wir immer so. Mikrofonanordnungen und entsprechende Modelle wurden anscheinend von einer Tonmeistergeneration zur anderen weitergegeben und von niemand in Frage gestellt. Obwohl der Markt heute eine große Auswahl an hochwertigen Studio- und Bühnenmikrofonen bietet, setzen viele Anwender seit Jahrzehnten ihre gewohnte Technik ein. Anscheinend ist im heutigen kostenintensiven Produktionsprozess keine Zeit mehr, mit den Möglichkeiten moderner Mikrofone zu experimentieren und so der Produktion einen persönlichen Stempel aufzudrücken. An vielen Instrumenten sieht man deshalb immer wieder die gleichen Mikrofontypen, obwohl die technische Entwicklung weiter vorangeschritten ist und neue Problemlösungen anbietet. Bei der Ausarbeitung dieses Buchs wurde besonders Wert auf eine allgemein verständliche Form gelegt. Auf Fachchinesisch wurde möglichst verzichtet und die Mathematik wurde nur dann zu Hilfe genommen, wenn es zum Verständnis komplizierterer Zusammenhänge erforderlich war. Zur Erläuterung der technischen Begriffe gibt die Terminologie der Fachausdrücke zusätzlich Aufschluss. In einer anwendungsbezogenen Marktübersicht sind die wichtigsten Mikrofon-Modelle verschiedener Hersteller aufgeführt, weshalb in den einzelnen Kapiteln auf Hinweise geeigneter Mikrofontypen verzichtet wurde. Da ein derartiges Buch von der Hilfe und der Zusammenarbeit vieler Personen abhängt, möchte ich an dieser Stelle allen tausend Dank sagen, die mitgeholfen haben. Nobert Pawera, März 2003 9
Einleitung Einleitung Unser Gehör ist eines der feinsten Sinnesorgane: Wir können Störgeräusche ausblenden, wir können Schallquellen exakt orten, wir haben gelernt, Entfernungen einzuschätzen und vieles mehr. Mikrofone werden zwar oft als die verlängerten Ohren des Toningenieurs bezeichnet, dieser Vergleich stimmt aber nur bedingt. In erster Linie, so steht es jedenfalls in vielen Nachschlagwerken, ist das Mikrofon ein Gerät zur Umwandlung von Schallschwingungen in elektrische Wechselspannung. Das Ohr des Toningenieurs Bei Aufnahmen ist es meist normal, dass außer den Nutzschallquellen auch noch Störschallquellen vorhanden sind, die, wie das Wort schon sagt, nur stören und nicht mit übertragen werden sollen. Unser geschultes Gehör ist in der Lage, diese Nebengeräusche automatisch auszublenden, Mikrofone hingegen haben diese Fähigkeit nur bedingt. Stellen Sie sich vor, Sie sitzen im Kino und neben Ihnen raschelt jemand ständig mit einer Kartoffelchips-Verpackung. Ist das Interesse voll auf den spannenden Film gerichtet, so wird dieses Störgeräusch kaum wahrgenommen, wir filtern es einfach weg. Ein zweites Beispiel: Sie schauen sich im Fernsehen eine Talkshow an, in der alle durcheinander sprechen; da Mikrofone im Spiel sind, wird das Ganze am Bildschirm zu einem nicht verständlichen Sprachgewirr. Die Leute vor Ort dagegen können ihre Aufmerksamkeit, sprich ihr Gehör, auf nur eine Person richten und so den Störschall anderer Personen weitest möglich ausblenden. Nutz- und Störschall Die beschriebenen Beispiele machen klar, dass unser Sinnesorgan Gehör im Laufe der Evolution Fähigkeiten entwickelt hat, die ein Mikrofon niemals leistet kann. In der Praxis hat sich deshalb eine weitgehende Spezialisierung als notwendig erwiesen, die sich nicht nur auf das Mikrofon selbst beschränkt, sondern das Zusammenspiel von Instrument, Musikrichtung, Raumakustik und dem Mikrofon berücksichtigt. Spezielle Mikrofone sind notwendig 11
1. Mikrofone 1. Mikrofone Die Frage nach einem Universal-Mikrofon, das in allen Situationen optimale Ergebnisse liefert, wird immer wieder gestellt. Dieser Alleskönner müsste grundsätzlich folgende Anforderungen erfüllen: Er müsste unempfindlich gegen mechanische Erschütterungen, Windund Popgeräusche und Brumm- und HF-Einstreuungen sein, sollte wenig Eigenrauschen, gute Richtwirkung und gutes Impulsverhalten besitzen und bei einem geradlinigen Frequenzgang auch hohe Signalpegel verzerrungsfrei verarbeiten. Zudem sollte er natürlich jeweils die Vorteile von niedriger und hoher Emfindlichkeit, kleiner und großer Abmessung und nicht zuletzt Groß- und Kleinmembrantechnik in sich vereinen. Das alles natürlich unzerstörtbar und zu einem niedrigen Preis. Das Traum- mikrofon Leider gibt es dieses Wundergerät noch nicht, das Anforderungsprofil widerspricht sich ja auch teilweise erheblich. Für unterschiedliche Anwendungen werden auch immer wieder neue Anforderungen an das Mikrofon gestellt: Ansteckmikrofone sollen beispielsweise klein sein und möglichst unsichtbar ihren Dienst tun, handgehaltene Gesangsmikrofone haben dagegen verhältnismäßig große Abmessungen und ein entsprechendes Gewicht, damit sie gut in der Hand liegen; außerdem ist ein verhältnismäßig großer Gitterkorb notwendig, um Wind- und Popgeräusche, die besonders bei Nahbesprechung auftreten, wirksam zu unterdrücken. Für Aufnahmen leiser Schallquellen aus großer Entfernung ist ein Mikrofon mit hoher Empfindlichkeit sinnvoll, im Nahbereich von Instrumenten sind wiederum unempfindliche Systeme die bessere Wahl. gibt es nicht Wer sich mit der Mikrofontechnik näher beschäftigt, wird sehr schnell feststellen, dass jeder Vorteil, den ein bestimmtes Verfahren bietet, auch gleichzeitig Nachteile mit sich bringt. Die Mikrofonauswahl ist immer davon abhängig, welche Kompromisse man einzugehen bereit ist. Auch hierzu ein Beispiel: Bei Aufnahmen im Freien haben Windgeräusche schon so manchen Beitrag unbrauchbar gemacht, denn das Gehör nimmt starken Wind nicht als so störend wahr wie ein Mikrofon. Das Problem kann man zwar wirksam mit einem Fell- oder Zeppelinwindschutz umgehen; jeder Windschutz schluckt aber auch Höhenanteile und verschlechtert somit die Übertragungsqualität. Vor- und Nachteile 13
Mikrofonpraxis Die Wandlungsmöglichkeiten Dynamische und Kondesator- Mikrofone Bekannt aus dem Telefon Kommen wir nun zu den verschiedenen Verfahren, Schallschwingungen in elektrische Signale umzusetzen. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen elektrodynamischen Mikrofonen, besser bekannt als dynamische Mikrofone, und elektrostatischen Mikrofonen, auch Kondensatormikrofone genannt. Der Vollständigkeit halber werden wir aber am Anfang auch das Kohleprinzip und den Piezowandler erklären, die heutzutage als Wandler für Musik- und Studiomikrofone allerdings keine Rolle mehr spielen. Kohlemikrofone Die ersten brauchbaren und kommerziell einsetzbaren Wandler waren Kohlemikrofone. Sie wurden noch bis in die 80er Jahre millionenfach in Telefonkapseln verwendet. Für die Übertragung von Sprache mit eingeschränktem Frequenzumfang war dieses Wandlersystem seinerzeit völlig ausreichend, als Wandler für professionelle Mikrofone kommt das Kohleprinzip aus heutiger Sicht wegen seiner eingeschränkten Wiedergabequalität (Kohlekörner erzeugen u.a. ziemlich starke Störgeräusche) allerdings nicht mehr in Frage. Modulierter Widerstand Funktionsprinzip In einem kleinen Metallgehäuse befindet sich Kohlestaub. Der Dekkel, der das Ganze abschließt, ist praktisch die Membran. Anliegender Schalldruck bewirkt nun ein Zusammenpressen der Kohlefüllung, wodurch sich ihr elektrischer Widerstand ändert. Das Prinzip beruht sozusagen auf einer Widerstandssteuerung. Eigenschaften des Kohlemikrofons preiswert machten das Telefonieren erst möglich Kohleprinzip rauschen sehr stark haben einen schlechten Frequenzgang sind als Wandler für heutige Mikrofone ungeeignet 14