Technologie und Medienrealisation in Film und Video





50 Jahre MKH T1 | Audiotechnik    Ausgabe 03/13

Die MKH-Story

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Vor 50 Jahren kamen mit dem MKH 104 die ersten zur Auslieferung. Die professionellen Kondensatormikrofone von Sennheiser mit der Typbezeichnung »MKH« arbeiten nach dem Hochfrequenzprinzip, sind jedoch keine drahtlosen Mikrofone. Das ungewöhnliche Funktionsprinzip sieht man ihnen äußerlich nicht an, aber innerlich unterscheiden sie sich grundlegend von anderen Kondensatormikrofonen. Diese »inneren Werte« verleihen den MKHs besondere Eigenschaften. Warum das so ist und welche technische Philosophie dahinter steht, soll im Folgenden von Manfred Hibbing aus der Sicht des Entwicklers dargestellt werden.

Als Ende der 50er Jahre die Umstellung von Röhren- auf Transistortechnik begann, stand dieser Wechsel auch bei den Kondensatormikrofonen zur Debatte. Als Vorteile sah man den geringeren Platzbedarf, den Fortfall der Röhrenheizung und die niedrige Betriebsspannung an. Die Mikrofonkabel konnten einfacher werden und Batteriebetrieb wäre auch möglich. Leider gab es aber ein grundsätzliches Problem: Der direkte Ersatz der Röhre durch den Transistor war nicht möglich, weil dessen niedriger Eingangswiderstand die extrem hochohmige Kondensatorkapsel zu sehr belastet hätte. Um den Transistor optimal ansteuern zu können, musste die Impedanz der Kapsel daher drastisch verringert werden.

 Die elektrische Impedanz einer Kondensatorkapsel mit 40 pF Kapazität nimmt von 200 MΩ bei 20 Hz bis auf 200 kΩ bei 20 kHz ab, sie verringert sich also mit steigender Frequenz. Im Hochfrequenzbereich, beispielsweise bei 10 MHz, beträgt die Kapselimpedanz nur noch etwa 400 Ω, ein günstiger Wert für die Ansteuerung von Transistoren. Das war der Schlüssel zur Lösung des Problems. Die Mikrofonhersteller ­begannen deshalb mit Hochfrequenzschaltungen zu experimentieren. Als aber einige Jahre später die ersten Feldeffekttransistoren (FET) mit ausreichend hohen Eingangswiderständen zur Verfügung standen, deren Eigenschaften denen der Röhren sehr ähnlich waren, verabschiedeten sich alle Mikrofonfirmen – mit einer Ausnahme – wieder von der Hochfrequenztechnik. Sennheiser hatte zu diesem Zeitpunkt bereits die entscheidenden Schwierigkeiten überwunden, die mit dieser Technik verbunden waren. Als Newcomer auf dem Gebiet der Kondensatormikrofone war man noch nicht auf bestimmte technische Konzepte festgelegt, sondern konnte bei der Optimierung dieser Techno­logie neue Wege gehen.

 Wie funktioniert nun das Hochfrequenzverfahren? Das Prinzip ist einfach: Der Schall lenkt die Membran der Kondensatorkapsel aus und verändert dadurch die Kapazität zwischen der Membran und der dicht benachbarten Gegenelektrode. Anders als beim Niederfrequenzverfahren werden die Kapazitätsänderungen nicht direkt in Tonfrequenzsignale umgewandelt, sondern sie modulieren zunächst ein Hochfrequenzsignal, das von einem Oszillator im Mikrofon erzeugt wird. Das modulierte Signal wird noch im Mikrofon wieder demoduliert und man gewinnt auf diese Weise ebenfalls ein Tonfrequenzsignal, aber mit einer so niedrigen Quellimpedanz, dass damit problemlos ein Transistorverstärker angesteuert werden kann. Das Hoch­frequenz-Kondensatormikrofon enthält gewissermaßen einen Sender und einen Empfänger, die direkt mit­einander gekoppelt sind. Die Hochfrequenz bleibt im Innern des Mikrofons, auf die Leitung gelangt nur das Tonfrequenzsignal, wie bei anderen Mikrofonen auch.

 Grundsätzlich kann Hochfrequenz in unterschiedlicher Weise moduliert werden. Naheliegend wäre Frequenzmodulation, weil man mit der Kondensatorkapsel und einer Spule den Schwingkreis eines Oszillators aufbauen und mit der Kapselkapazität direkt die Oszillatorfrequenz variieren könnte. Sennheiser wählte aber aus technologischen Gründen die damit verwandte Phasenmodulation, weil sie den Vorteil bot, das Frequenz- und Phasenrauschen des Oszillators mit einem Schwingquarz wirksam zu unterdrücken.


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Ausgabe
August / September 2019

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