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Mikrofon-Prinzipien, Systeme, wenig Geschichte der Mikrofone

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Ernst Erb
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27.Mar.05 12:33

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Mikrofon-Prinzipien, Systeme und deren Geschichte

Ich betrachte das nicht als "Geschichte der Mikrofone", denn das ist eine komplexere Angelegenheit.

Sie finden hier die vollständige Aufzählung der heute bekannten Schallwandlerprinzipien von Mikrofonen, nicht aber alle Systeme dazu. Ich gehe hier nach der geschichtlichen Reihenfolge, wie ich sie in "Radios von gestern" auf Seite 196 aufgezeichnet hatte:

1. Wandlerprinzip Kohlemikrofone (Piezoresistiv)

Das Kohlekörner-Mikrofon, wahrscheinlich 1849 von Wilkins entwickelt, gilt als erstes Mikrofon. Danach gab es weitere Systeme zu diesem Prinzip, die sogar das später erfundene elektromagnetische Prinzip wieder ablösten: Kohlekontaktmikrofon von Edison und die "single-button-carbon-Mikrofone" von Hughes zum Colpitts-Doppelkapselmikrofon für Musik (Rundfunk), gefolgt vom Reisz-Mikrofon (Kohlekörner in Marmorklotz). Schon alleine an dieser Aufzählung von "alten" Mikrofon-Systemen (früher Mikrophon geschrieben) kann man ermessen, dass das ein breiteres Spezialgebiet für Sammler ist.

2. Wandlerprinzip Elektromagnetisch

Bell (Kanada) hat dieses Prinzip 1876 in den USA für das Telefon eingeführt, weil Gray (USA) eine ähnliche Patentanmeldung zwei Stunden später eingereicht hatte. Wir erwähnen hier nicht die Versuche von Page, USA 1837; von Bourseul, Frankreich 1854 oder von Reis, Deutschland 1861 da diese Systeme (oder sogar Prinzipien?) nicht praxistauglich waren. Im gleichen Jahr gab es aber auch Verbesserungen, z.B. durch McDonough, Dolbear und Edison. Siehe Rvg Seite 25.

Sie finden das elektromagnetische Prinzip vor allem in alten Telefonen, in Hörgeräten und vor allem auch als Wiedergabeprinzip bei Trichterlautsprechern und bei den bekannten hochohmigen Kopfhörern, denn oft kann man das Prinzip in beide Richtungen auch praktisch nutzen.

3. Elektrostatisches Wandlerprinzip

Dieses und die beiden folgenden Prinzipien können wesentlich hochwertigere Wiedergaben erzielen und ersetzten die ersten beiden Wandlerprinzipien. E.C. Wente, Bell-Labs, hat 1917 das Kondensator-Mikrofon erfunden. Auch das später erfundene, viel billigere Elektret-System gehört zum elektrostatischen Prinzip, bietet aber nicht annähernd die Qualität des Kondensator-Mikrofons. Das System des Kondensatormikrofons kam wohl zuerst gegen Ende der 20er Jahre in den USA durch Western Electric in 6 verschiedenen Modellen zur Anwendung (7A, 8A, 9A, 10A, 47A und 53A). Neumann hatte aber entscheidende Verbesserungen entwickelt.

4. Elektrodynamisches Wandlerprinzip

Das Bändchenmikrofon (velocity oder ribbon-microphone), wie das Tauchspul- und Planardynamische Mikrofon gehört zu diesem Prinzip. Das Bändchenmikrofon benötigt wie das Kondensator-Mikrofon einen Vorverstärker. Dazu aber noch einen Anpassungstransformator. 

5. Piezoelektronisches Wandlerprinzip

Dazu gehören die Systeme der Kristall- Piezopolymer und keramischen Mikrofone.

Wie bei den Radios stellen leider oft Sammler einfach möglichst viele Geräte zusammen ohne sich um Systeme oder Prinzipien zu kümmern. So kommt es, dass man besonders bei den eigentlich eher selten oder nur als Nebengebiet gesammelten Mikrofonen viele Falschmeldungen findet.

Deshalb hier der Aufruf:

Welcher an der Technik interessierte Mikrofon-Sammler meldet sich bei mir?
Er sollte das Interesse und die Möglichkeit haben, Mikrofone richtig einzustufen oder dort zu helfen, wo er etwas beitragen kann. Als ich mich für die richtige Zuordnung meiner "Telefunken-Flasche" Ela-MZ-027/1 von Georg Neumann & Co, Berlin SO 16 interessierte, bin ich auf verschiedene Falscheintragungen bei den bei uns vorgestellten Mikrofonen gestossen. Das möchte ich korrigieren lassen.

Herr Raacke hat das von ihm vorgeschlagene Eintragungssystem meist auch angewendet. Er hat auch besonders viele Mikrofone gemeldet, dort wo aus den Unterlagen ersichtlich auch vorbildlich vollständig. Aber er scheint sich technisch (noch?) nicht genug auszukennen, denn er schrieb zum bekannten "Flaschen-Mikrofon" von Neumann "dynamisches System", das in Wirklichkeit ein Kondensator-Mikrofon (elektrostatisches Prinzip) ist - und liess sich bis jetzt von mir nicht überzeugen, dass das falsch ist. Ich bin überzeugt, dass er das schon noch einsieht und lösche dann diesen Einwand gerne. Auch mir passieren solche Fehler. Wichtig ist einfach der Lerneffekt. Es wäre also gut, wenn wir ein Mikrofon-Team zusammenstellen könnten.

Der Aufruf in

http://www.radiomuseum.org/dsp_forum_post.cfm?thread_id=24305#post24304

brachte nicht den erhofften Erfolg, jemand zu finden, der sich profund auskennt.

Die Anleitung im FAQ

http://www.radiomuseum.org/dsp_forum_post.cfm?thread_id=24734#post24732

sollten wir verbessern, so möchte ich z.B. statt "Mikrofon Typ/Ausführung" beim Prinzip anfangen, dann zum System gehen, damit man sich bewusster wird. Da darf dann der Melder eines neuen Mikrofones ruhig Fragezeichen einsetzen, damit jemand später ergänzt. Ich bin sicher, dass wir so zu einer mustergültigen Aufstellung kommen, auf die man sich verlassen kann - und auf das kommt es an.

Auf Radio-Flohmärkten findet man immer wieder mal interessante Mikrofone. Da auch verschiedene Radiosammler Mikrofone in der Sammlung zeigen, sollten wir wissen, wie diese einzustufen sind. Da stehen wir erst am Anfang. Wir sollten vor allem Originalprospekte zusammentragen und auswerten, weil bei älteren Mikrofonen wirklich grosse Unsicherheiten herrschen. Wer kann da etwas dazu beitragen? Wichtig ist die Erwähnung der Quelle, wenn Sie - und das kann jedes Mitglied - Daten bei Mikrofonen verbessern.

This article was edited 27.Mar.05 13:47 by Ernst Erb .

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28.Mar.05 07:17

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   2 Mir kam das Jahr 1927 für das erste Mikrofon von Neumann, das CM3 (bzw. CMV3) etwas früh vor, doch verschiedene Internet-Sites führen dieses Datum - wohl so nach dem Mott "Wenn ich das Ding endlich habe, dann soll es auch möglichst alt sein!" ...

Eine leider nur kleine Recherche, keine viel weiter hinterfragte, liess mich dann wenigstens etwas über die Anfänge von Georg Neumann und seiner Firma schreiben - sowie etwas über seine drei (meist den Sammler unbekannten) Arbeitsgebiete: Tonaufzeichnung auf Schallplatten verbessern, das Kondensator-Mikrophon verbessern und dessen Phantomspannungsquelle. Das kann man "mit links" besser bringen, wenn man den Quellen nach geht - zumindest detaillieren und über 1950 hinaus führen - wird dann auch immer leichter ... Ich sollte aber nicht für die Details da sein, sondern für das Ganze, also hoffe ich auf andere mit mehr Kenntnissen und Zeit.

Resultat: Die Jahreszahl (ohne Fragezeichen!) von 1927 für das CMV3 kann kaum stimmen, wenn die Gründung von Georg Neumann & Co am 23. November 1928 erfolgte. Mir scheint 1929 eher wahrscheinlich und 1930, 1931 oder 1932 für das CMV5, 1932 wohl für das CMV5a. Jemand sollte das "richtig" recherchieren. Herr Raacke bitte ich, sein Datum auf 1929 zu setzen und mit Fragezeichen zu versehen (früher ist ja noch nicht ausgeschlossen, später schon). Herr Raacke kann nichts dafür für das wahrscheinlich falsche Datum - nur für das fehlende Fragezeichen, doch wenn andere anderen Sites das so angeben auch wieder nicht ... ;-)

Was können wir bezüglich Neumann unternehmen?
1. Bücher bekannt geben über dieses Mikrofon
2. Datum von ersten Zeitungsberichten oder von Fachjournalen mit Nennung
3. Prospekte finden und angeben
4. Patentkopien anfordern nachdem man über den Namen gesucht hat
5. Vielleicht hat noch jemand Firmenunterlagen oder solche bei Telefunken

Möglicherweise hat jemand nur EINEN solchen kleinen "Stein der Erkenntnis", z.B. eine frühe Notiz (nicht eine spätere aus der Nazi-Zeit) über das "Flaschen-Mikrofon", scannt das und bringt es entweder in einem Post zum Modell oder als "Schaltplan hochgeladen" - oder hier? Oder jemand meldet sich einfach ...

Es geht weiter:
Wichtig ist nicht nur eine "gültige" (nicht viel geschriebene) Firmengeschichte oder Produktegeschichte, sondern auch Techniken erläutert. Sie sehen das sofort warum, wenn Sie die (3) Bilder der Mikrofon-Kapsel CM5a bei
http://www.radiomuseum.org/dsp_modell.cfm?model_id=77854
gross klicken:
1.Bild: So kann man die eigentliche Kapsel vom Halter leicht (z.B. zur Reinigung) trennen.
2. Bild: So trennt man die Halterung vom Mikrofon, nachdem man es sorgfältig ausgesteckt hat.
3. Bild: So öffnet man gefahrlos die Kapsel, um sie zu reinigen.
Dann heisst es erst einmal Stopp!
Hier sehen Sie, wie schlecht eine solche Lochmembran aussehen kann:
http://www.radiomuseum.org/dsp_modell.cfm?model_id=77855
1. Bild: Die Halterung besteht im Wesentlichen wirklich nur aus einer guten Andruckfeder, kein Öffnungsbedarf für Reinigung oder Reparatur.
2. Bild: Hier sehen Sie offensichtlich warum es bestimmt eine Anleitung zur Reinigung dieser Membrane geben MUSS. Schon alleine daraus können Sie ersehen dass wir nicht einfach "Kisten bunkern" sollten, sondern auch "Research" treiben sollten bezüglich Unterlagen dazu.

Ich bin ja gespannt, ob jemand dazu etwas hervorzaubern kann. Wenn nicht, benötigen wir Hilfe unserer Chemiker - oder noch besser - lassen es bleiben mit der Reinigung/Restauration, denn die Chance, dass wir das Teil zerstören ist sehr gross, wenn nicht sachgemäss durchgeführt. Die Membranen bestehen übrigens (wahrscheinlich) aus frühem PVC - erst nach dem Krieg aus Aluminium.

"Natürlich" bekomme ich auch solche Meldungen - immerhin besser als das Schweigen - in Grün:

Herr Funkamateur,
 
Weil sie noch immer boese auf mich sind bekommen sie auch keine info ueber microfone.
Ich habe 105 stuck mit info.
 
Herr Roose aus Holland
auch funkamateur.

Da ich überzeugt bin, dass da nichts "Besonderes" vorhanden ist und da ich auch nicht sauer oder "böse" auf jemand bin, denn sonst könnte ich gar nicht produktiv arbeiten, lasse ich das ohne Antwort im Raum stehen. Ist nicht gerade unter dem Motto: "Funkamateure helfen Funkamateure" ;-) - aber sehr begreiflich. Ich liebe aber eher Handlungen, die etwas Positives "gebähren".




This article was edited 28.Mar.05 07:46 by Ernst Erb .

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29.Mar.05 13:40

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   3 Alard Roose hat mir nun tatsächlich Unterlagen von anderen Websites zugestellt, was ich hier gerne verdanke.

Leider hat sich aber noch kein Mitglied für Recherchen zu Neumann - oder besser allgemeiner - zu den Mikrofonen gemeldet.

Wer besitzt z.B. das Jubiläumsbuch von 1938 von Neumann?
 
Wer hat technische Unterlagen zu Mikrofonen, die älter als 50 Jahre sind?
 
Wer interessiert sich für die Prinzipien und deren Systeme?

Mir fällt auf, dass wahrscheinlich bei den neueren Mikrofonen, wo Prospekte vorliegen die Hochlader richtige Informationen gebracht haben - aber z.B. "Dynamische Mikrofonkapsel, Kugelcharakteristik und 1927" für das CM3 scheint mir dreifach fehlerhaft.

Bei der Richtungscharakteristik kenne ich mich nicht genau aus, doch "Kugelcharakteristik" kommt mir für das Torpedo-förmige, also "hinten" geschlossene Mikrofon einfach aus dem Bauch heraus als "daneben" vor. Der Eintrager will das aber nicht ändern, sondern behauptet das sei richtig, weil er das von der Firma Neumann habe. Wie soll man die Wahrheit erhalten, wenn man die "eine Partei" frägt, die ein tolles Marketing und sehr gute Produkte vermarktet und sich so gut als möglich darstellen will ... ? Das ist schlicht der falsche Ansatz.

Wir benötigen jemand, der sich echt für die Geschichte der Mikrofone interessiert. Wer meldet sich bitte?

This article was edited 29.Mar.05 20:08 by Ernst Erb .

Wolfgang Eckardt
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29.Mar.05 20:10

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   4 Guten Abend Herr Erb,

ich bin zwar kein "Spezialist" für Mikrofone, doch möchte ich auf eine Quelle zur Historie der Neumann-Mikrofone hinweisen, die sich aus dem Produktionsort in Gefell /Vogtland ergibt. Dorthin siedelte ja die Firma im Krieg aus Berlin um und nach 1945 blieb ein "Ableger" in der DDR zurück.

Unter der Web-Adresse:
http://www.microtechgefell.de/home.htm


gibt es eine *.pdf-Datei, die einige historische Fakten nennt.

Außerdem hat Herr Pfau in seinem Buch "Radiogeschichte(n)" auf den Seiten 140 ff. auch Ausführungen dazu gemacht.
Aus all diesen Fakten kann man entnehmen, das das CMV3 mit seiner Kapsel CM3 doch 1928 hergestellt wurde, 1927 ein Prototyp existierte, als Neumann noch bei Reisz tätig war.
Die Membrane bestand anfangs aus einer Kollodiumlösung, die auf Wasser getropft eine dünne Folie bildete, die abgehoben  und anschließend vergoldet wurde. Später war es dann, wie Sie richtig vermutet haben, eine PVC-Folie vergoldet.
Bezüglich der Richtcharakteristik weiß ich nur, dass der "torpedoförmige" Kopf eine Kugelcharakteristik hat, da er als Schalldruckempfänger zumindest bei Frequenzen bis etwa 5kHz (was damals sehr gute Werte waren) "aus allen Richtungen" den Schall aufnimmt, also annähernd Kugelcharakteristik aufweist. Bei höheren Frequenzen treten dann immer mehr Verschiebungen auf.

Wolfgang Eckardt
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30.Mar.05 20:51

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   5 Grüezi Herr Eckardt
Danke für den Tipp betreffend Firmengeschichte der Microtech Gefell. Ich hatte zuvor schon beide Firmen angelegt und bei Neumann geschaut. Microtech stellt die Geschichte wesentlich umfassender dar. Diese Unterlagen sollten uns dienen, unsere Modellseiten zu ergänzen, also möglichst alle Mikrofone und -Kapseln -Verstärker zu dokumentieren. Wer unternimmt's?

Ich hätte gerne die Meinung von Ihnen und anderen, ob wir die Firmen getrennt mit den entsprechenden Modellen versehen sollten, was ich eigentlich grundsätzlich klar befürworte. Da ich nur gescrollt habe ist mir nicht klar, wie wir das anstellen sollen nach den ersten Kriegsjahren vor der eigentlichen Trennung. Ich kann leider nicht mehr Zeit dafür investieren, um zu einem gültigen Schluss zu kommen, darum die Frage.

Was ich aber sicher ausdrücken kann: Firmenunterlagen sollen die Basis sein, doch wenn sie einige Jahrzehnte zurückliegen sind sie nie der Schlüssel zu einer Recherche. Wir kennen alle die Verzerrungen, besonders bei Telefunken. Hände weg von Vorkriegsaussagen, wenn sie nicht durch Zeitdokumente von damals belegbar sind. Wir können also das Sortiment und die technischen Daten aufnehmen, nicht unbedingt aber die Jahre festlegen, also bis nach dem Krieg zumindest Fragezeichen setzen ohne Originaldaten aus der Zeit.

Zudem: so ganz kurz konnte ich nicht erkennen, dass ein Prototyp des CMV3 1927 existierte, noch dass eine Serienproduktion im Jahr 1928 stattfand. Woher haben Sie diese "Fakten"? So wie die mir bis jetzt bekannte Faktenlage ist, sollten wir von 1929 ausgehen und ein Fragezeichen dazu setzen. Sicher nicht 1927 wie jetz - auch nicht mit Fragezeichen. Wir geben nie ein Prototypdatum an, sondern die Serie. Eine Umschreibung im Text ist etwas anderes, sofern wir auf Zeitdokumente zurückgreifen können.

Wenn jemand das in diesem Sinn aufnimmt, sind wir durch Ihren Beitrag einen guten Schritt weiter. Wir haben nämlich auch noch einige Daten nach dem Krieg zu korrigieren. Danke.
Ernst Erb
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31.Mar.05 07:24

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   6 Doch noch eine Antwort zur Kugelcharakteristik. Das Kondensatormikrofon ist ein Druck-Empfänger und hat darum prinzipiell Kugelcharakteristik, dem stimme ich voll zu, doch muss ein Mikrofon sehr klein sein, um wirklich Kugelcharakteristik zu besitzen, was den Störspannungsabstand verringert. Speziell bei höheren Frequenzen wird eine grössere Membran (grösser als z.B. 5 mm) bei seitlichem Schalleinfall teils gedrückt und teils gezogen. Schon bei 10 kHz erhält man man bei so grossen Kondensatormikrofonen bei seitlichem Einfall nur noch etwa einen Drittel des Schalldrucks (-10 dB). Früher hat man das (wegen dem Prinzip) dennoch Kugelcharakteristik genannt. Aber eigentlich sollten wir solche Feinheiten lassen, denn Mikrofone und Aufnahmetechniken dazu sind heute sowieso eine Welt für sich - besonders seit der Einführung der Stereophonie. Da streiten sich selbst grosse Fachleute.

Schön wäre es aber schon, wenn wir ein Mitglied hätten, welches das Gebiet fachmännisch betreut - es genügt, wenn er sich nur um die Technik bemüht, nicht auch um die Anwendungen ... ;-)
Hilmer Grunert
Hilmer Grunert
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06.Apr.05 00:07

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   7 Selbstbau-Mikrofon:

Ich habe in der Zeitschrift "Funktechnische Monatshefte" - Ausgabe Heft 8 August 1932 - den folgenden interessanten Artikel über den Selbstbau eines Kondensatormikrofons entdeckt, den ich niemandem vorenthalten möchte.
Da dieser Artikel zu groß ist um ihn hier hochzuladen, habe ich den folgenden Link eingefügt:


http://radiomuseum.grunis.de/mikrofon/index.htm

viel Spass beim nachbauen ;-)

Gruß
Hilmer Grunert
  
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