Bei der Auswahl einer Mikrofonkapsel für die Produktintegration ist die Nierencharakteristik für viele Toningenieure oft die erste Wahl. Doch die breite Nierencharakteristik gibt es aus gutem Grund: Manche Schallquellen lassen sich einfach nicht in eine Nierencharakteristik einordnen.
In diesem Leitfaden werden die Eigenschaften der Breitenkardioide erläutert, wann sie die bessere Wahl sind und was OEM-Entwickler bei der Integration von Kapseln mit Breitenkardioide in ihre Produkte beachten müssen.
1. Was ist eine breite Nierencharakteristik?
Die Richtcharakteristiken von Mikrofonen lassen sich nicht auf wenige festgelegte Kategorien beschränken. Sie erstrecken sich über ein Spektrum von der Kugelcharakteristik bis hin zu stark gerichteten Richtcharakteristiken. Die breite Nierencharakteristik liegt zwischen der Kugelcharakteristik und der Nierencharakteristik – sie ist gerichteter als die Kugelcharakteristik, aber weniger fokussiert als die Nierencharakteristik.
| Muster | Typischer Aufnahmewinkel | Seitliche Dämpfung (90°) | Rückseitige Dämpfung (180°) |
|---|---|---|---|
| Omnidirektional | 360° | 0 dB | 0 dB |
| Breite Kardioide | 120° – 180° | ~3 dB | ~10 dB |
| Nierencharakteristik | ~130° | ~6 dB | >20 dB |
Die tatsächliche Richtcharakteristik kann je nach Kapselkonstruktion, Frequenzbereich und akustischer Integration variieren.
Anmerkung: Die breite Nierencharakteristik wird manchmal auch als „Subkardioide“ bezeichnet, obwohl die genauen Definitionen je nach Hersteller variieren. Das wesentliche Verhalten ist jedoch einheitlich: Im Vergleich zur Nierencharakteristik ist die seitliche Unterdrückung geringer, was zu einem offeneren Klang führt, während gleichzeitig eine nennenswerte Unterdrückung von Geräuschen aus dem Rückenbereich gewährleistet bleibt.
Aus technischer Sicht bedeutet die seitliche Dämpfung der Breitstrahlcharakteristik von nur etwa 3 dB, dass Schall aus seitlichen Richtungen nicht stark unterdrückt wird. Dies steht im Gegensatz zum Konstruktionsziel der Nierencharakteristik, bei der es darum geht, Schall aus seitlichen Richtungen so weit wie möglich zu unterdrücken.
2. Warum sich OEM-Ingenieure für Kapseln mit breiter Nierencharakteristik entscheiden
Aus Sicht der OEM-Konstruktion bietet die breite Nierencharakteristik bestimmte Vorteile, die bei der Produktentwicklung eine wichtige Rolle spielen:
- Anzahl der Mikrofone reduzieren: Eine Kapsel mit breiter Nierencharakteristik kann in bestimmten Anwendungsfällen den Einsatz mehrerer Kapseln mit Nierencharakteristik überflüssig machen.
- Vereinfachung der akustischen Planung: Es besteht weniger Bedarf an komplexen Mehrfachmikrofon-Anordnungen oder einer präzisen Optimierung der Platzierung.
- Natürliche Klänge aufnehmen: Das Aufnahmemuster gibt die natürliche Klangverteilung des Instruments besser wieder.
- Die Benutzererfahrung verbessern: Produkte, die einen “offeneren” und “natürlicheren” Klang bieten, sorgen oft für ein besseres Hörerlebnis.
Für Produktdesigner beginnt die Entscheidung für eine breite Nierencharakteristik oft mit einer grundlegenden Frage: Ist die Schallquelle ein Punkt oder ein ausgedehntes Gebiet?
3. Anwendungsszenarien: Wann eine breite Nierencharakteristik die richtige Wahl ist
Eine breite Nierencharakteristik ist eine Spezialwerkzeug für breit strahlende Schallquellen — Instrumente oder Ensembles, bei denen der Klang nicht von einem einzigen Punkt ausgeht.
Klavier
Ein Klavier ist der klassische Anwendungsfall für eine breite Nierencharakteristik. Der Resonanzboden erstreckt sich über mehr als einen Meter, tiefe und hohe Saiten strahlen unterschiedlich aus, und der volle Charakter des Instruments wird nur dann eingefangen, wenn das Mikrofon die gesamte Schallquelle “erfasst”. Eine einzelne Kapsel mit breiter Nierencharakteristik kann die gesamte Breite des Klaviers natürlicher abdecken als eine Kapsel mit reiner Nierencharakteristik.
Overheads am Schlagzeug
Schlagzeuge sind breit. Overhead-Mikrofone mit breiter Nierencharakteristik decken das gesamte Schlagzeug gleichmäßiger ab und nehmen Becken, Toms und Snare in einer ausgewogeneren Balance auf. Der breitere Aufnahmewinkel ermöglicht im Vergleich zu schmaleren Richtcharakteristiken möglicherweise eine flexiblere Platzierung der Mikrofone.
Chöre und Ensembles
Bei Vokalgruppen oder Instrumentalensembles erfasst die breite Nierencharakteristik die gesamte Breite der Gruppe und bietet dennoch eine gewisse Richtwirkung, um unerwünschte Raumklänge zu reduzieren. Sie sorgt für eine natürlichere Wiedergabe als die Nierencharakteristik, die bei Gruppenaufnahmen oft zu “fokussiert” klingen kann.
Große Instrumente (Orgel, Marimba usw.)
Pfeifenorgeln, Marimbas und andere große Instrumente mit verteilten Schallquellen profitieren von der breiten Richtcharakteristik. Die Kapsel erfasst den gesamten Tonumfang des Instruments, ohne einen bestimmten Bereich übermäßig hervorzuheben.
Wann man bei der Nierencharakteristik bleiben sollte
- Live-Beschallung (höhere Isolation = besserer Rückkopplungsschutz)
- Nahabtastung einzelner Instrumente, bei der Übersprechen minimiert werden muss
- Lärmreiche Umgebungen, in denen die Unterdrückung von abseits der Achse liegenden Störsignalen entscheidend ist
- Spot-Mikrofonierung in Mehrmikrofon-Konfigurationen
4. Überlegungen auf Kapselebene für OEM-Konstrukteure
Bei der Integration einer Kapsel mit breiter Nierencharakteristik in ein Produkt sind mehrere Parameter zu beachten:
Empfindlichkeit und Signal-Rausch-Verhältnis
Kapseln mit breiter Nierencharakteristik sind in verschiedenen Empfindlichkeitswerten erhältlich, typischerweise von -38 dB bis -45 dB. Eine höhere Empfindlichkeit wird im Allgemeinen für Anwendungen mit akustischen Instrumenten bevorzugt, bei denen die Schallpegel moderat sein können.
Das typische Signal-Rausch-Verhältnis liegt je nach Kapselausführung zwischen 60 dB und 65 dB+.
Frequenzgang
Kapseln mit breiter Nierencharakteristik bieten in der Regel einen Frequenzbereich von 50 Hz bis 16 kHz. Bei Klavier- und Schlagzeugaufnahmen trägt ein gut ausgeprägter Tieftonbereich dazu bei, den natürlichen Klang der Instrumente zu bewahren.
Gehäuse und akustische Integration
Im Gegensatz zu fertigen Mikrofonen erfordern Mikrofonkapseln während der Produktentwicklung eine sorgfältige akustische Abstimmung. Die endgültige Leistung wird beeinflusst durch:
- Geometrie des Gehäuses und Anordnung der Anschlüsse
- Auswahl des Dämpfungsmaterials
- Mechanische Schwingungsisolierung
- Leiterplattenlayout und Erdung
Diese Faktoren müssen in der Entwurfsphase gemeinsam berücksichtigt werden und dürfen nicht als separate Entscheidungen behandelt werden.
5. ECMIC-Kapseloptionen mit breiter Nierencharakteristik
ECMIC fertigt Elektret-Kondensatormikrofonkapseln mit breiter Nierencharakteristik für den Einsatz in OEM- und ODM-Anwendungen. Unser Standardangebot an Kapseln umfasst die folgenden wesentlichen Parameter:
| Parameter | Typischer Bereich |
|---|---|
| Richtwirkung | Breite Nierencharakteristik (120°–180°) |
| Empfindlichkeit | -45 dB bis -38 dB (einstellbar) |
| SNR | 60 dB – 65 dB+ (einstellbar) |
| Maximaler Schalldruck | 110 dB – 120 dB |
| Frequenzgang | 50 Hz – 16 kHz (typisch) |
| Größe | Erhältlich in den Größen 9,7 mm, 14 mm und weiteren Größen |
Bei OEM- und ODM-Projekten unterstützt ECMIC die individuelle Anpassung, darunter:
- Durchmesser und Höhe der Kapsel
- Empfindlichkeitseinstellung
- Frequenzganganpassung
- Bauliche Anpassungen an Wohngebäuden
- Anschlussart (Stifte, Kontaktflächen oder Anschlussdrähte)
- Konfiguration der akustischen Öffnung
Erfahren Sie mehr über unsere Kapsel mit breiter Nierencharakteristik: Mikrofonkapsel mit breiter Nierencharakteristik
6. Zusammenfassung
| Anmeldung | Empfohlenes Muster | Grund |
|---|---|---|
| Klavier (Einzelmikrofon oder Stereopaar) | Breite Kardioide | Erfasst die gesamte Instrumentenbreite |
| Overheads am Schlagzeug | Breite Kardioide | Gleichmäßige Verteilung im gesamten Set |
| Chor / Ensemble | Breite Kardioide | Natürliches Klanggleichgewicht ohne übermäßige Raumresonanzen |
| Große Instrumente | Breite Kardioide | Erfassung des gesamten Bereichs ohne Hotspots |
| Soloinstrument mit Nahmikrofonierung | Nierencharakteristik | Isolierung und Kontrolle |
| Live-Gesang / Bühne | Nierencharakteristik | Maximale Unterdrückung von Nebenasen |
Auswahlkriterium: Punktquellen → Nierencharakteristik. Breite Quellen → breite Nierencharakteristik.
Wenn Ihr Produkt breite Schallquellen natürlich und effizient erfassen soll, ist die breite Nierencharakteristik die empfohlene Richtcharakteristik.
Fordern Sie ein Muster an oder besprechen Sie Ihre Anforderungen an die Kapseln: Kontaktieren Sie das ECMIC-Entwicklungsteam
