Grenzflächenmikrofone: Grundlagen und Produktübersicht
von Uwe Agnes, Artikel aus dem Archiv vom
Im letzten Teil der Artikelfolge über Mikrofone in Vortrags- und Konferenzanwendungen geht es um Grenzflächenmikrofone, die insbesondere bei Videokonferenzen zum Einsatz kommen. Nach einer kurzen Darstellung der technischen Grundlagen folgt wieder eine Übersicht der auf dem Markt erhältlichen Mikrofone – wie üblich ohne Anspruch auf Vollständigkeit und in alphabetischer Reihenfolge der Hersteller.
Im angelsächsischen Sprachraum gibt es den Begriff „Fliege-an-der-Wand“ für eine bestimmte Art von beobachtenden Dokumentarfilmen. Je nach persönlicher Toleranzschwelle für Insekten mag man das für eine mit angenehmen Empfindungen besetzte Umschreibung halten oder auch nicht – jedenfalls ist es eine aussagekräftige Metapher für die unauffällige Aufzeichnung von Geschehnissen. Genauso unauffällig wie jene virtuelle Fliege, und in derselben Position auf der Wand, aber auch an der Decke oder auf einem Tisch, können Grenzflächenmikrofone eingesetzt werden, um optisch unauffällig und akustisch hochwertig Gesprächssituationen aufzuzeichnen oder zu übertragen.
Grenzflächenmikrofone bestehen üblicherweise aus einer Mikrofonkapsel, die in eine flache Platte eingelassen ist. Diese Konstruktion macht sich den Umstand zunutze, dass direkt über einer schallharten Oberfläche durch die Reflexion der Schallwellen im Vergleich mit dem freien Schallfeld eine Verdopplung des Schalldruckes eintritt. Positioniert man nun ein Mikrofon in unmittelbarer Nähe oder sogar in dieser Oberfläche, lässt sich durch diese Geometrie eine Steigerung der Empfindlichkeit um 6 dB erreichen.
Wie genau diese Reflexionen stattfinden, hängt allerdings von verschiedenen Größen ab. Entscheidend sind dabei neben der Frequenz der eintreffenden Schallwellen auch die Größe der Mikrofonkapsel und die Ausdehnung der reflektierenden Fläche – je größer diese Fläche ist, desto tiefere Frequenzen kommen in den Genuss des Grenzflächen-Effekts. Idealerweise wäre die Membran des Mikrofons unendlich klein und die reflektierende Oberfläche, in die es eingebaut ist, unendlich groß. Nun hat sich allerdings schnell erwiesen, dass Konstruktion, Transport und Montage von unendlich großen Mikrofonen mit allerlei praktischen Problemen behaftet ist, weswegen man sich meist auf eine Einbauplatte beschränkt, die in ihrer Ausdehnung für den Frequenzbereich oberhalb von 1 kHz ausreicht. Die Übertragung von niedrigeren Frequenzen im Bereich des hörbaren Spektrums wird dann meist durch die Einbausituation gewährleistet, beispielsweise auf einem Tisch, an der Wand oder auch wie bei Theateranwendungen auf der Bühne, denn die Ausmaße dieser Flächen sind in der Regel eine hinreichende Näherung an das, was die Theorie eigentlich gern erfüllt sähe.
Eine weitere Besonderheit der Grenzflächenmikrofone ist die Tatsache, dass durch die Art ihrer Positionierung Laufzeitunterschiede zwischen Direktschall und reflektiertem Schall nicht auftreten können. Bei Mikrofonen, die sich frei im Raum befinden, kann es je nach Laufzeitunterschied und der daraus resultierenden Phasenverschiebung der Schallwellen zu geometrisch bedingten Auslöschungen im Frequenzspektrum kommen. Dieser Kammfilter- Effekt tritt bei Grenzflächenmikrofonen nicht auf, wodurch sie einen sehr linearen und gleichmäßigen Frequenzgang besitzen. Die Richtcharakteristik von Grenzflächenmikrofonen ist üblicherweise nahezu perfekt halbkugelförmig. Dadurch sind Klangverfärbungen bei sich bewegenden Schallquellen weitgehend ausgeschlossen, und auch unterschiedliche Schallquellen im Raum, beispielsweise mehrere Personen an einem Tisch während einer Videokonferenz, werden problemlos erfasst. Es lassen sich aber auch konstruktiv andere Richtcharakteristiken bis hin zur Superniere realisieren.
Obwohl es sich bei Grenzflächenmikrofone selbst dann nicht Richtmikrofone handelt, haben sie dennoch die Eigenschaft, diffusen Schall zu unterdrücken, so dass der Raumanteil des Signals klein bleibt. Dies trägt zusätzlich zur ohnehin außergewöhnlich guten Sprachverständlichkeit bei Grenzflächenmikrofonen bei.
Es gibt jedoch auch einen Nachteil dieser Bauart: Grenzflächenmikrofone sind wegen ihrer Richtcharakteristik und großen Empfindlichkeit prinzipiell nicht besonders rückkopplungsfest. Bei ihrem Einsatz in Situationen, in denen eine Beschallung stattfindet, ist Vorsicht geboten.
Das Tischmikrofon CBL410 eignet sich besonders für Internet-Telefonate und Videokonferenzen. Es hat eine kugelförmige Richtcharakteristik und lässt sich an jeden Computer anschließen. Eine leichte Frequenzanhebung im Höhenbereich soll die Sprachverständlichkeit für den Gesprächspartner verbessern. Für Video-/Telefonkonferenzen mit mehreren Gesprächspartnern lassen sich bis zu drei AKG CBL410 miteinander verbinden. Die Spannungsversorgung erfolgt über eine Soundkarte. Das CBL410 kostet 99 €.
Das AKG CBL99 ist ein sehr flaches Mikrofon für Rednerpulte und Konferenztische, das sich durch seine geringen Maße überall unauffällig befestigen lässt. Die Mikrofonkapsel bietet laut Hersteller Studioqualität und verfügt über eine halbkugelförmige Richtcharakteristik. Zur Unterdrückung störender tieffrequenter Nebengeräusche hat das CBL99 eine schaltbare Tiefenabsenkung, die zusätzlich auch Nahbesprechungseffekte vermindern soll. Der Preis für das CBL99 beträgt 159 €.
AKG CBL99 (Bild: AKG/Harman Professional)
Als kabelloses Tisch-Mikrofon für Rednerpulte sowie Konferenz- und Besprechungsräume kommt das AKG CBL31 WLS daher, das für den Betrieb mit einem AKG-Funksystem vorgesehen ist. Auch bei diesem Mikrofon soll eine Frequenz-Anhebung im Höhenbereich für einen transparenten Klang und eine verbesserte Sprachverständlichkeit sorgen. Es verfügt über eine nierenförmige Richtcharakteristik bei einem Aufnahmewinkel von 125°, was auch bei Sprechern, die sich viel bewegen, für ein gleichmäßiges Klangbild sorgt. Das AKG CBL31 WLS ist für 295 € zu haben. Ein AKG Funksystem ist nicht im Lieferumfang enthalten.
AKG CBL31 WLS (Bild: AKG/Harman Professional)
Das Grenzflächenmikrofone AKG PCC130 hat ebenfalls eine nierenförmige Richtcharakteristik und ist laut Hersteller wegen seiner Kompaktheit besonders für kleine Tische geeignet. Ein Bassabschwächungs-Schalter gestattet die Anpassung des Tiefenfrequenzgangs und die Reduktion von störenden Nebengeräuschen. Das AKG PCC130 SW hat eine LED-Betriebsanzeige und kostet 389 €.
Das Grenzflächenmikrofon PCC170 verfügt über eine supernierenförmige Richtcharakteristik, die Hintergrundgeräusche und Rückkoppelungen minimiert und ist für die Verwendung auf Rednerpulten und Konferenztischen konstruiert. Auch hier gibt es einen Bassabschwächungs-Schalter zur Anpassung des Tiefenfrequenzgangs und der Reduktion von Körperschall. Die integrierte Hochfrequenzabschirmung sorgt für einen problemlosen Betrieb, auch wenn sich Mobiltelefone in unmittelbarer Nähe befinden. Der Listenpreis für das AKG PCC170 ist 419 €.
Das Classis BM 53 USB-Mikrofon wurde speziell zum Anschluss an Computer mit USB-Port entwickelt. Es eignet sich nach Angabe des Herstellers besonders für Aufzeichnungen von Musik und Sprache, für Tele- und Videokonferenzen, oder Diskussionsrunden mit bis zu 10 Teilnehmern. Um tieffrequente Tisch- bzw. Störgeräusche zu unterdrücken, kann der Frequenzgang mit einer 150-Hz-Tiefenabsenkung angepasst werden. Zusätzlich lassen sich mittels einer schaltbaren Verstärkung von –10 dB, 0 dB oder +10 dB laute oder leise Redner bzw. kleine oder große Abstande zwischen Mikrofon und Sprecher ausgleichen. Eine Leuchtdiode signalisiert die Sprechbereitschaft. Das Gehäuse des Classis BM 53 ist mit einem staubabweisenden schwarzen Stoff überzogen. Das Mikrofon kostet 249 €.
Beyerdynamic Classis BM 53 (Bild: Beyerdynamic)
Das drahtlose Grenzflächenmikrofon Quinta TB hat eine Halbnierencharakteristik, die Rückkopplungen vermeiden soll. Das Mikrofon verfügt über integrierte Sende-/Empfangsantennen in einem Kunststoffgehäuse mit schwarzer Softtouch-Oberfläche und einem Einsprechgitter in Edelstahloptik und ist für den Betrieb innerhalb des Quinta-Konferenzsystems vorgesehen. Das Grenzflächenmikrofon Quinta TB kostet 699 €. Die Steuereinheit Quinta RS, die bis zu 20 Mikrofone verwalten kann, schlägt mit 2.380 € zu Buche.
Beyerdynamic Quinta TB mit Steuerzentrale Quinta RS (Bild: Beyerdynamic)
Das ARM 102N-RF hat zwar eine Typenbezeichnung, die eher für einen Düsenjäger im Kalten Krieg geeignet scheint, ist aber ein Grenzflächenmikrofon, das für den Festeinbau in Tischplatten vorgesehen ist, sich motorisiert ein- und ausfahren lässt und über eine nierenförmige Richtcharakteristik verfügt. Laut Hersteller legte man bei der Entwicklung besonderen Wert auf das Design. Das Mikrofon ist in mattschwarz und Nickel erhältlich. Es wird in Deutschland von Prodytel vertrieben und hat einen Listenpreis von 883 €.
Motorisch versenkbar: das Clockaudio ARM 102N-RF (Bild: Clockaudio)
Das Grenzflächenmikrofon CTB30 von Earthworks (Vertrieb: Prodytel) eignet sich nach Herstellerangaben in besonderer Weise für Konferenzanwendungen. Seine erweiterte Empfindlichkeit im Hochfrequenzbereich, die sich bis 30 kHz erstreckt, sowie die halbkugelförmige Richtcharakteristik sollen beste Sprachverständlichkeit an jedem Punkt des Konferenztisches garantieren. Des Weiteren soll eine sehr geringe Einschwingzeit der Mikrofon- Membran dafür sorgen, dass auch feine Details der menschlichen Sprache übertragen werden, was die Verständlichkeit unabhängig von der Entfernung zum Mikrofon erhöht. Das CTB30 verfügt über einen Filter, der unerwünschter Nebengeräusche wie etwa Rascheln von Papier effektiv unterdrückt und ist für 1.070 € in schwarz, silber oder weiß zu haben. Die tiefschwarze Variante kostet 1.141 €.
Earthworks CTB30 (Bild: Earthworks)
Das IMB30 ist ein Grenzflächenmikrofon, das für den dauerhaften Einbau in Decken oder Tischplatten vorgesehen ist und speziell für Konferenzanwendungen konzipiert wurde. Auch bei diesem Mikrofon sorgt der bis 30 kHz reichende Frequenzgang für ein Optimum an Sprachverständlichkeit. Zusätzlich unterdrückt ein Filter wie beim CBT30 Störgeräuschen, die ansonsten durch die hohe Empfindlichkeit von Grenzflächenmikrofonen zu Problemen führen könnten. Das IMB30 ist in schwarz, weiß und silberfarben sowie in der Variante IMBL30 auch mit zweifarbigem LED-Leuchtring erhältlich. Der Preis für das IMB 30 beträgt 1.189 €.
Das ELITEMIC-DR-EU aus der Revolabs Elite- Serie ist ein unidirektionales Funk-Grenzflächen- Mikrofon, das seine Signale verschlüsselt über DECT sendet und somit anmelde- und gebührenfrei sowie abhörsicher ist. Das Mikrofon hat einen Frequenzgang von 100 Hz bis 20 kHz und wird in Deutschland von Prodytel vertrieben. Der Listenpreis beträgt 675 €.
Das Grenzflächenmikrofon SL Boundary 114-S DW von Sennheiser ist Teil der SpeechLine Digital Wireless Produktfamilie und insofern für die Sprachübertragung in Konferenzräumen optimiert. Durch die völlige Abwesenheit von Kabeln bietet das Mikrofon sehr flexible Anwendungsmöglichkeiten. Das SL Boundary 114-S DW lässt sich entweder kabellos oder via USB laden, wobei die verbleibenden Akkulaufzeit über Ladestatus-LEDs angezeigt werden. Die Ladebasis CHG 2W für zwei mobile Geräte kann separat erworben werden. Das Mikrofon ist in der Farbe Schwarz erhältlich. Der Preis für das Set von Sender und dem Empfänger SL Rack Receiver DW beträgt 1.429 €.
Die Centraverse CVB Mikrofone von Shure sind preisgünstige Grenzflächenmikrofone für Installationsanwendungen. Sie sind in schwarz und weiß sowie mit Nieren- oder Kugelcharakteristik erhältlich und eignen sich für die unauffällige Platzierung in unterschiedlichsten Sprachanwendungen. Der Listenpreis ist 148,75 €.
Centraverse CVB Mikrofone von Shure (Bild: Shure)
Die MX395 Microflex Miniatur-Grenzflächenmikrofone sind eine günstige Lösung für Umgebungen, in denen minimale Sichtbarkeit besonders wichtig ist. Trotz ihres sehr kompakten Designs – der Durchmesser beträgt lediglich 32 Millimeter – bieten sie laut Hersteller eine außergewöhnliche Klangqualität. Die Mikrofone sind in Farbe und Richtcharakteristik individuell konfigurierbar und kosten 221,34 €.
Das MXA310 Tisch-Mikrofonarray nimmt insofern eine Sonderstellung ein, als dass es sowohl mit der Grenzflächenwie auch Array-Technologie arbeitet. Aufgrund dieser Spezifikation ist mit sechs unterschiedlichen Richtcharakteristiken (Kugel, Acht, Niere, Superniere, Hyperniere und Toroid) ausgestattet, die dem Anwender große Flexibilität in Konferenzsituationen ermöglichen, bei denen eine unauffällige Tischlösung erforderlich ist. Das Mikrofon ist in den Farben Aluminium, Schwarz und Weiß erhältlich. Der Preis beträgt 1.190 €.
Bild: Shure
Bild: Shure
Das MXW6 ist ein Grenzflächentransceiver für das Microflex Wireless-System von Shure. Das unauffällige Grenzflächenmikrofon kann flexibel vor einem oder mehreren Sprechern platziert und wahlweise mit Nieren- oder Kugelcharakteristik betrieben werden. Der Preis für das MXW6 beträgt 812,77 €.
Grenzflächentransceiver MXW6 für das Shure Microflex Wireless-System (Bild: Shure)
