Anpassung von Mikrofon und Vorverstärker
Im Bereich Mikrofone und Vorverstärker ist "Impedanzanpassung (Impedance Matching)" ein Thema mit weit verbreiteten Missverständnissen. Tatsache ist, dass die allermeisten Mikrofone und Vorverstärker ohne echte "Impedanzanpassung" im eigentlichen Sinne bereits zufriedenstellend zusammenarbeiten. Die Frage der "Impedanzanpassung" wird erst dann bedeutsam, wenn es darum geht, einen spezifischen Klangcharakter, eine bestimmte Klangfarbe, eine Färbung (coloration) oder besondere Eigenschaften gezielt zu erzielen.
Bevor wir das Thema vertiefen, klären wir zunächst, was Impedanz ist. Jedes Mikrofon hat eine Ausgangsimpedanz und jeder Vorverstärker eine Eingangsimpedanz. Unter "Impedanz" versteht man hier den "Widerstand", den das Signal beim Verlassen der Mikrofonschaltung und beim Eintritt in die Vorverstärkerschaltung erfährt.
Da Impedanz oft mit "Z" abgekürzt wird, entstand der Begriff "Hi-Z (Hohe Impedanz)" zur Beschreibung von Ein-/Ausgangsschnittstellen (Gitarristen kennen diesen Begriff). In der Praxis hat die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers einen erheblichen Einfluss auf den Klang des Eingangssignals. Hauptgrund ist, dass die Wechselwirkung zwischen der Ausgangsimpedanz des Mikrofons und der Eingangsimpedanz des Vorverstärkers die Klangeigenschaften des Signals maßgeblich verändern kann, z.B. durch unterschiedliche Equalizer-Effekte oder Anstiegscharakteristiken. Weiterhin wirken sich die Eingangsimpedanzen verschiedener Vorverstärker unterschiedlich auf die Ausgangsimpedanzen verschiedener Mikrofone aus.
Vergleichen wir es mit einem Gartenschlauch und seiner Düse. Das Mikrofon ist wie der Schlauch – eine niederohmige Quelle, d.h. der Strömungswiderstand des Wassers (Signals) ist gering. Der Vorverstärker ist wie die Düse – hochohmig. Schließt man die Düse (hohe Eingangsimpedanz), steigt der Eingangswiderstand stark an, der Druck (Spannung) erreicht ein Maximum, aber der Durchfluss (Strom) ist Null.
Öffnet man die Düse leicht, sinkt der Eingangswiderstand und der Druck (trotzdem noch hoch), der Durchfluss beginnt, aber die Düse erzeugt ein "Zischen" (hohe Frequenzen). Bei weiter geöffneter Düse sinken Widerstand und Druck kontinuierlich, der Durchfluss steigt und das "Zischen" verschwindet. Daraus folgt: Je niedriger die Impedanz des Vorverstärkers, desto weniger ausgeprägt sind die Höhen im Audiosignal.
Es ist technisch falsch, Mikrofon- und Vorverstärkerimpedanz auf das gleiche Niveau zu setzen, da dies Signalpegel und Signal-Rauschabstand um 6dB senkt. Für dynamische und Kondensator-Mikrofone sollte die optimale Eingangsimpedanz des Vorverstärkers etwa das 10-fache der Mikrofonausgangsimpedanz betragen. Für moderne, regelbare Vorverstärker (z.B. Focusrite ISA 428, Summit 2BA-221) ist diese Regel flexibler.
Diese Vorverstärker ermöglichen es, den Transformatorpegel und den Grad der Wechselwirkung mit der Mikrofonimpedanz anzupassen. So können unter Nutzung der erwähnten Equalizer-Effekte verschiedene Klangfärbungen ("coloration") durch die Mikrofon/Vorverstärker-Kombination erzeugt werden.
Der große Vorteil: Beim Aufnehmen kann der Frequenzinhalt ohne zusätzlichen Equalizer im Signalweg angepasst werden, was Rauschen und Signalverluste durch zu viele Geräte vermeidet. Neben der 10:1-Regel kann die Eingangsimpedanz bei solchen Verstärkern ohne Risiko experimentell eingestellt werden, bis der gewünschte Klang erreicht ist.
Bevor wir das Thema vertiefen, klären wir zunächst, was Impedanz ist. Jedes Mikrofon hat eine Ausgangsimpedanz und jeder Vorverstärker eine Eingangsimpedanz. Unter "Impedanz" versteht man hier den "Widerstand", den das Signal beim Verlassen der Mikrofonschaltung und beim Eintritt in die Vorverstärkerschaltung erfährt.
Da Impedanz oft mit "Z" abgekürzt wird, entstand der Begriff "Hi-Z (Hohe Impedanz)" zur Beschreibung von Ein-/Ausgangsschnittstellen (Gitarristen kennen diesen Begriff). In der Praxis hat die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers einen erheblichen Einfluss auf den Klang des Eingangssignals. Hauptgrund ist, dass die Wechselwirkung zwischen der Ausgangsimpedanz des Mikrofons und der Eingangsimpedanz des Vorverstärkers die Klangeigenschaften des Signals maßgeblich verändern kann, z.B. durch unterschiedliche Equalizer-Effekte oder Anstiegscharakteristiken. Weiterhin wirken sich die Eingangsimpedanzen verschiedener Vorverstärker unterschiedlich auf die Ausgangsimpedanzen verschiedener Mikrofone aus.
Vergleichen wir es mit einem Gartenschlauch und seiner Düse. Das Mikrofon ist wie der Schlauch – eine niederohmige Quelle, d.h. der Strömungswiderstand des Wassers (Signals) ist gering. Der Vorverstärker ist wie die Düse – hochohmig. Schließt man die Düse (hohe Eingangsimpedanz), steigt der Eingangswiderstand stark an, der Druck (Spannung) erreicht ein Maximum, aber der Durchfluss (Strom) ist Null.
Öffnet man die Düse leicht, sinkt der Eingangswiderstand und der Druck (trotzdem noch hoch), der Durchfluss beginnt, aber die Düse erzeugt ein "Zischen" (hohe Frequenzen). Bei weiter geöffneter Düse sinken Widerstand und Druck kontinuierlich, der Durchfluss steigt und das "Zischen" verschwindet. Daraus folgt: Je niedriger die Impedanz des Vorverstärkers, desto weniger ausgeprägt sind die Höhen im Audiosignal.
Es ist technisch falsch, Mikrofon- und Vorverstärkerimpedanz auf das gleiche Niveau zu setzen, da dies Signalpegel und Signal-Rauschabstand um 6dB senkt. Für dynamische und Kondensator-Mikrofone sollte die optimale Eingangsimpedanz des Vorverstärkers etwa das 10-fache der Mikrofonausgangsimpedanz betragen. Für moderne, regelbare Vorverstärker (z.B. Focusrite ISA 428, Summit 2BA-221) ist diese Regel flexibler.
Diese Vorverstärker ermöglichen es, den Transformatorpegel und den Grad der Wechselwirkung mit der Mikrofonimpedanz anzupassen. So können unter Nutzung der erwähnten Equalizer-Effekte verschiedene Klangfärbungen ("coloration") durch die Mikrofon/Vorverstärker-Kombination erzeugt werden.
Der große Vorteil: Beim Aufnehmen kann der Frequenzinhalt ohne zusätzlichen Equalizer im Signalweg angepasst werden, was Rauschen und Signalverluste durch zu viele Geräte vermeidet. Neben der 10:1-Regel kann die Eingangsimpedanz bei solchen Verstärkern ohne Risiko experimentell eingestellt werden, bis der gewünschte Klang erreicht ist.