Mikrofonvergleich (E-Gitarre)

Verschiedene Mikrofone verfügen über unterschiedliche Klangeigenschaften, welche den Sound signifikant verändern können. Deshalb spielt die Wahl eines geeigneten Mikrofons eine entscheidende Rolle. Im Zuge eines Projekts an der Hochschule Düsseldorf wurden diese Klangeigenschaften in Verbindung mit E-Gitarren-Sounds systematisch verglichen, um die Auswirkungen unterschiedlicher Mikrofontypen auf den Klang zu ermitteln.

Kondensatormikrofone funktionieren nach dem elektrostatischen Prinzip, welches hier die Umwandlung von Schallwellen in elektrische Signale ermöglicht. Die essenzielle Komponente dieser Mikrofontechnologie ist die Kondensatorkapsel, welche aus zwei geladenen Platten besteht: einer feststehenden Hintergrundplatte ("Gegenelektrode") und einer beweglichen Membran. Durch das Auftreffen von Schallwellen auf die Membran ändert sich der Abstand zwischen den Platten, beeinflusst somit die Kapazität des Kondensators. Diese Kapazitätsveränderung generiert ein elektrisches Signal.
Kondensatormikrofone zeichnen sich durch ihre breite Frequenzgangabdeckung aus und sind für ihre hohe Empfindlichkeit bekannt. Diese Eigenschaft ermöglicht es ihnen, feinste Nuancen und Details eines Klangs mit außerordentlicher Präzision einzufangen. Ein weiterer Vorzug dieser Mikrofontypen besteht in ihrem üblicherweise niedrigen Eigenrauschen. Das bedeutet, dass sie in der Lage sind, auch leise Töne mit bemerkenswerter Klarheit aufzunehmen. Es ist jedoch anzumerken, dass Kondensatormikrofone in der Regel auf eine externe Stromquelle angewiesen sind, welche häufig in Form einer Batterie oder Phantomspeisung bereitgestellt wird, um die Kondensatorkapsel zu betreiben.

Dynamische Mikrofone basieren auf dem elektrodynamischen Prinzip. Die grundlegende Struktur besteht aus einer schwingenden Membran, die mit einer Spule in Verbindung steht. Diese Spule befindet sich im Magnetfeld eines festen Magneten. Wenn Schallwellen auf die Membran einwirken, wird die Spule innerhalb des Magnetfelds bewegt und erzeugt dabei nach dem Induktionsgesetz ein elektrisches Signal. Dieses Signal muss meistens noch erheblich verstärkt werden, da dynamische Mikrofone eher kleine Ausgangsspannungen liefern.
Dynamische Mikrofone zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, hohe Schalldruckpegel zu verarbeiten, was sie ideal für laute Schallquellen wie Gitarrenverstärker macht.
Aufgrund ihrer Bauweise sind sie außerdem besonders robust und unempfindlich gegenüber Umgebungsgeräuschen und Erschütterungen. In der Regel erfordern sie keine externe Stromquelle, da sie durch die Bewegung der Membran selbst die Ausgangsspannung erzeugen.

Bändchenmikrofone repräsentieren eine spezielle Klasse von Mikrofontechnologien, die auf dem Bändchenprinzip basieren. Sie gehören fast immer zu den Druckgradientenempfängern. Die Grundstruktur eines Bändchenmikrofons umfasst ein sehr dünnes Metallbändchen, das präzise zwischen den Polen eines Magnetfelds positioniert ist. Wenn Schallwellen auf das Bändchen treffen, wird dieses in dem magnetischen Feld bewegt, was eine elektrische Spannung induziert. Diese entstehende Spannung wird dann als elektrisches Signal ausgegeben. Allerdings erzeugen Bändchenmikrofone so geringe Spannungen, dass meistens ein mikrofon-interner Transformator das Signal um einen Faktor von ca. 30 hochtransformiert. 
Bändchenmikrofone zeichnen sich durch ihre filigrane Klangwiedergabe aus, die dadurch zustande kommt, dass das Bändchen nicht mechanisch vorgespannt ist, extrem leicht ist und damit den Luftbewegungen bei Schalleinfall leicht folgen kann. Es sei jedoch angemerkt, dass Bändchenmikrofone im Allgemeinen einen begrenzteren Frequenzgang im Vergleich zu anderen Mikrofontypen aufweisen, was zu einem "mittigen" Klang führt. Aufgrund ihrer mechanisch empfindlichen Bändchenmembran sollten Bändchenmikrofone vor starken Luftströmen, zuschlagenden Türen oder Pop-Lauten geschützt werden, um Beschädigungen zu vermeiden.

Folgende Mikrofone wurden repräsentativ für ihr Funktionsprinzip verglichen:

Mithilfe einer Reamping-Box wurde ein bereits vorab aufgenommenes, trockenes DI-Signal über einen Fender-Super-Twin Verstärker mit zum Genre passenden Einstellungen abgespielt. Hierbei wurden die verschiedenen Mikrofone nacheinander an der exakt gleichen Stelle positioniert, um diese mit möglichst hoher Genauigkeit vergleichen zu können. Über den Fender-Super-Twin wurde ein kurzes E-Gitarren-Sample abgespielt, welches dem Genre Funk angehört.

Der Abstand der Mikrofone zum Verstärker betrug 4 cm.

Von der Mitte des Mikrofons zum Rand der Lautsprecherbox wurden 15 cm abgemessen. Dadurch wurde gewährleistet, dass die Position des Mikrofons vor dem Chassis immer dieselbe ist.

Funk
Folgende Klangreglereinstellungen wurden am Fender-Verstärker vorgenommen:

Um die Unterschiede der Mikrofone vergleichbar zu machen, wurden die einzelnen Aufnahmen mithilfe des Plugins "Fabfilter Pro Q3" analysiert und die Ergebnisse grafisch dargestellt. Zu sehen sind die Pegelunterschiede im Frequenzspektrum der Aufnahmen mit den verschiedenen Mikrofonen.

Funk

Shure SM57
Das Shure SM57 ist bekanntes dynamisches Mikrofon, welches häufig bei der Aufnahme von E-Gitarren zum Einsatz kommt.
Es sticht durch die Anhebung im mittel/hohen Frequenzbereich (bis 5 Kilohertz) und einen steilen Abfall für noch höhere Frequenzen heraus, da es dadurch sehr brillant aber nicht kratzig klingt und gut zu E-Gitarren oder auch Percussions passt.

Sennheiser E604
Dieses Mikrofon ist laut Hersteller darauf ausgelegt, hohe Pegel von bis zu 130 dB zu verkraften. Aus diesem Grund werden Signale mit geringem Pegel weniger dynamisch dargestellt. Es könnte daher besser für stark verzerrte und laute Signale geeignet sein. Im Zusammenhang mit E-Gitarren kommt es allerdings selten zum Einsatz. Der bevorzugte Einsatzbereich liegt hier bei perkussiven Instrumenten, wie zum Beispiel Toms.

AKG C414 EB
Das AKG C414 EB ist ein klassisches, bekanntes Großmembran-Kondensatormikrofon. Durch die verwendete Doppelmembrantechnik kann die Richtcharakteristik umgeschaltet werden. Dies ermöglicht die Nutzung des Nahbesprechungseffektes, der zu einer Tiefenanhebung führt, weshalb es zum Beispiel gut für Jazzaufnahmen geeignet ist.

Sennheiser MKH 800
Dieses Mikrofon ist ein fünffach umschaltbares Kondensatormikrofon, welches zusätzlich über eine mehrstufig schaltbare Vordämpfung, Tiefenabsenkung und Höhenanhebung verfügt. In diesem Aufbau wurde keine Dämpfung, Absenkung oder Anhebung vorgenommen. Als Richtcharakteristik wurde die Nieren-Charakteristik eingestellt.
Der Frequenzgang ist in dieser Einstellung geradezu linear, dadurch lassen sich aller Arten von Signalen sehr präzise aufnehmen. Hilfreich ist dies, wenn keine Klangveränderung der Aufnahme durch ein Mikrofon gewünscht ist.

Royer R-121
Dadurch, dass das Bändchenmikrofon durch seine physikalischen Eigenschaften mittig abgestimmt ist, klingen die Aufnahmen wärmer. Wie beim Shure SM57 werden auch mittelhohe Frequenzen klar dargestellt, während durch einen sanften Höhenabfall ein kratziger, aggressiver Sound vermieden wird. Aufgrund dessen kann es für viele Genres interessant sein.

Literatur:   Weinzierl, Stefan: "Handbuch der Audiotechnik", 1. Aufl. Springer Berlin, Heidelberg, 2008, ISBN 978-3-540-34300-4