Elektret-Mikrofone: Was sind sie und wie werden sie angeschlossen?

Elektretmikrofone gehörten zu den allerersten – sie wurden 1928 entwickelt und sind bis heute die wichtigsten Elektretinstrumente. Wurden jedoch in der Vergangenheit Wachs-Thermoelektrete verwendet, so haben sich die Technologien heute deutlich weiterentwickelt.

Lassen Sie uns auf die Eigenschaften solcher Mikrofone und ihre charakteristischen Eigenschaften eingehen.

Elektretmikrofone gelten als eine Unterart von Kondensatorgeräten. Optisch ähneln sie einem kleinen Kondensator und erfüllen alle modernen Anforderungen an Membrangeräte. Normalerweise bestehen sie aus polarisiertem Film, der mit der dünnsten Metallschicht beschichtet ist. Eine solche Beschichtung ist eine der Seiten des Kondensators, während die zweite wie eine feste dichte Platte aussieht: Der Schalldruck wirkt auf die wellenförmige Membran und bewirkt dadurch eine Änderung der Kapazitätseigenschaften des Kondensators selbst.

Wie jedes andere Gerät hat auch das Elektretmikrofon seine eigenen Vor- und Nachteile.

Die Vorteile dieser Technik umfassen eine Reihe von Faktoren:

• haben niedrige Kosten, aufgrund derer solche Mikrofone als eines der preisgünstigsten auf dem modernen Markt gelten;
• kann als Konferenzgerät verwendet sowie in Haushaltsmikrofonen, PCs, Videokameras sowie in Gegensprechanlagen, Abhörgeräten und Mobiltelefonen installiert werden;
• modernere Modelle haben ihre Anwendung in der Herstellung von Klangqualitätsmessern sowie in Geräten für Gesang gefunden;
• Verbrauchern stehen sowohl Produkte mit XLR-Anschlüssen als auch Geräte mit 3,5-mm-Anschluss und Drahtklemmen zur Verfügung.

Die Elektret-Technik zeichnet sich wie viele andere Kondensatoranlagen durch erhöhte Empfindlichkeit und Langzeitstabilität aus. Solche Produkte sind sehr widerstandsfähig gegen Beschädigungen, Stöße und Wasser.

Es war jedoch nicht ohne Nachteile. Die Nachteile der Modelle sind einige ihrer Eigenschaften:

• sie können nicht für große ernsthafte Projekte verwendet werden, da die überwältigende Mehrheit der Toningenieure solche Mikrofone für die schlechteste der vorgeschlagenen Optionen hält;
• Genau wie typische Kondensatormikrofone benötigen Elektret-Installationen eine zusätzliche Stromquelle – allerdings reicht hier nur 1 V aus.

Durch ihre kompakte Größe und hohe Wasserdichtigkeit können sie fast überall installiert werden. In Kombination mit Miniaturkameras eignen sie sich ideal zur Überwachung von problematischen und schwer zugänglichen Bereichen.

Elektret-Kondensatorgeräte wurden in den letzten Jahren zunehmend in Consumer-Mikrofonen verwendet. Sie haben einen ziemlich breiten Bereich reproduzierbarer Frequenzen - von 3 bis 20.000 Hz. Mikrofone dieses Typs geben ein ausgeprägtes elektrisches Signal ab, dessen Parameter zweimal höher sind als die eines herkömmlichen Kohlegeräts.

Die moderne Radioindustrie bietet den Benutzern verschiedene Arten von Elektretmikrofonen.

MKE-82 und MKE-01 - in ihren Abmessungen sind sie identisch mit den Kohlemodellen.

MK-59 und ihre Analoga - Sie dürfen ohne Änderung in die gängigsten Telefonapparate eingebaut werden. Elektretmikrofone sind deutlich günstiger als herkömmliche Kondensatormikrofone, weshalb sie von Funkamateuren bevorzugt werden. Russische Hersteller haben auch ein großes Sortiment an Elektretmikrofonen auf den Markt gebracht, von denen das am weitesten verbreitete ist Modell MKE-2... Dies ist ein Einweg-Richtungsgerät, das für den Einsatz in Reel-to-Reel-Tonbandgeräten der ersten Kategorie entwickelt wurde.

Diese Mikrofone werden normalerweise in einem Kunststoffgehäuse hergestellt. Zur Befestigung an der Frontplatte ist ein Flansch vorgesehen, solche Geräte lassen keine starken Erschütterungen und Stromschläge zu.

Benutzer fragen sich oft, welches Mikrofon (Elektret oder herkömmlicher Kondensator) vorzuziehen ist. Die Wahl des optimalen Modells hängt von jeder spezifischen Situation ab, wobei die Besonderheiten der zukünftigen Verwendung der Ausrüstung und die finanziellen Einschränkungen des Käufers berücksichtigt werden. Ein Elektretmikrofon ist viel billiger als ein Kondensator-Kondensator, während letztere qualitativ viel besser sind.

Wenn wir über das Wirkprinzip sprechen, ist es in beiden Mikrofonen gleich, dh in einem geladenen Kondensator entsteht bei geringsten Vibrationen einer oder mehrerer Platten eine Spannung. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei einem Standard-Kondensatormikrofon die erforderliche Ladung durch eine kontinuierliche Polarisationsspannung aufrechterhalten wird, die dem Gerät zugeführt wird.

In der Elektretvorrichtung ist eine Schicht aus einer speziellen Substanz vorgesehen, die eine Art Analogon eines Permanentmagneten ist. Es erzeugt ein Feld ohne jegliche externe Speisung – die an das Elektretmikrofon angelegte Spannung soll also nicht den Kondensator aufladen, sondern die Leistung des Verstärkers auf einem einzelnen Transistor unterstützen.

Während klassische Kondensatorbänke zur Kategorie der teuren Profigeräte mit überschätzten Betriebsparametern und einem Tiefpassfilter gehören. Sie werden sogar häufig bei akustischen Messungen verwendet. Die Empfindlichkeitsparameter von Kondensatorgeräten sind viel niedriger als die von Elektretgeräten, daher benötigen sie sicherlich einen zusätzlichen Schallverstärker mit einem komplexen Spannungsversorgungsmechanismus.

Wenn Sie planen, ein Mikrofon im professionellen Bereich zu verwenden, um beispielsweise einen Song oder den Klang von Musikinstrumenten aufzunehmen, ist es besser, klassischen kapazitiven Produkten den Vorzug zu geben. Während für den Laieneinsatz im Freundes- und Verwandtenkreis reichen statt dynamischer Elektretinstallationen völlig aus - sie funktionieren idealerweise als Konferenzmikrofon und Computermikrofon, während sie oberflächlich oder bindend sein können.

Um zu verstehen, was das Gerät und die Funktionsweise eines Elektretmikrofons ausmacht, müssen Sie zunächst herausfinden, was ein Elektret ist.

Elektret ist ein spezielles Material, das die Eigenschaft hat, lange Zeit in einem polarisierten Zustand zu sein.

Ein Elektretmikrofon enthält mehrere Kondensatoren, bei denen ein bestimmter Teil der Ebene aus einem Film mit einer Elektrode besteht, dieser Film wird über einen Ring gezogen und anschließend der Einwirkung geladener Teilchen ausgesetzt. Elektrische Partikel dringen in eine unbedeutende Tiefe in den Film ein - dadurch bildet sich in der Nähe eine Ladung, die ziemlich lange funktionieren kann.

In geringem Abstand wird eine weitere Elektrode platziert, die ein Miniatur-Metallzylinder ist, dessen flacher Teil sich der Folie zuwendet. Das Polyethylen-Membranmaterial erzeugt bestimmte Schallschwingungen, die dann auf die Elektroden übertragen werden – und dadurch ein Strom erzeugt wird. Seine Stärke ist vernachlässigbar, da die Ausgangsimpedanz einen erhöhten Wert hat. In dieser Hinsicht ist auch die Übertragung eines akustischen Signals schwierig. Damit ein schwacher Strom und ein erhöhter Widerstand aufeinander abgestimmt werden können, ist im Gerät eine spezielle Kaskade montiert, die die Form eines unipolaren Transistors hat und sich in einer kleinen Kapsel im Mikrofonkörper befindet.

Die Funktionsweise eines Elektretmikrofons beruht auf der Fähigkeit unterschiedlicher Materialien, ihre Oberflächenladung unter Einwirkung einer Schallwelle zu ändern, wobei alle verwendeten Materialien eine erhöhte Dielektrizitätskonstante aufweisen müssen.

Da Elektretmikrofone eine recht hohe Ausgangsimpedanz haben, können sie problemlos an Empfänger, sowie Verstärker mit erhöhter Eingangsimpedanz angeschlossen werden. Um den Verstärker auf Funktionsfähigkeit zu überprüfen, müssen Sie nur ein Multimeter daran anschließen und sich dann den resultierenden Wert ansehen. Wenn als Ergebnis aller Messungen der Betriebsparameter des Geräts 2-3 Einheiten entspricht, kann der Verstärker sicher mit Elektret-Technologie verwendet werden. Fast alle Modelle von Elektretmikrofonen enthalten in der Regel einen Vorverstärker, der als "Impedanzwandler" oder "Impedanzanpassung" bezeichnet wird. Es wird an einen importierten Transceiver und Mini-Radio-Röhren mit einer Eingangsimpedanz von etwa 1 Ohm mit einer signifikanten Ausgangsimpedanz angeschlossen.

Im Allgemeinen sieht das Anschlussdiagramm wie folgt aus.

Es ist wichtig, das Gerät mit der richtigen Polarität mit Strom zu versorgen, um den normalen Betrieb aufrechtzuerhalten. Für ein Gerät mit drei Eingängen ist eine negative Verbindung zum Gehäuse typisch, in diesem Fall erfolgt die Stromversorgung über den positiven Eingang. Dann durch den Trennkondensator, von wo aus die Parallelschaltung zum Eingang des Leistungsverstärkers erfolgt.

Das Modell mit zwei Ausgängen wird über einen Begrenzungswiderstand auch dem positiven Eingang zugeführt. Das Ausgangssignal wird ebenfalls entfernt. Außerdem ist das Prinzip das gleiche - das Signal geht zum Sperrkondensator und dann zum Leistungsverstärker.

So schließen Sie ein Elektretmikrofon an, siehe unten.