Hallo Zusammen,

der zweite Teil des in der "Wireless World", März 1953 erschienenen Artikels (Teil 1 ist hier)  beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Neumann Typ M50, beschreibt aber auch Details des Typ U47 ( U47 für Telefunken-Marke), nachfolgend die deutsche Übersetzung.

Neue hochwertige Kondensator-Mikrofone

(fortgesetzt von Seite 54 der letzten Ausgabe)

Teil 2: Details der Neumann Typen M50 und U47 und zugehöriger Stromversorgungen

Von F.W.O. Bauch, übersetzt ins Deutsche durch Achim Dassow

Wie bereits in der letzten Ausgabe beschrieben, besteht das neue Druckdifferenz- Kondensatormikrofon (Neumann Typ M49) aus einer Kombination zweier, gegeneinander gerichteter, gleicher Kardiodid Kondensator Systeme (mit engegengesetzt wirkender Maximalempfindlichkeit).
Die Addition ihrer Ausgangsspannungen führt zu einer resultierenden Ausgangsspannung

, die ausgedrückt werden kann als

.
Die Form der Charakteristik hängt daher vom Verhältnis der Differenz zur Summe der beiden Teilausgangsspannungen ab. Ein flacher Frequenzgang der Kombination der Teilmikrofone erfordert einen ebensolchen Frequenzgang der beiden Teilmikrofone allein [4].

Das neue Druck- Kondensatormikrofon
Das Neumann Typ M50 Mikrofon ist absichtlich so konstruiert, dass die Empfindlichkeit bei höheren Frequenzen leicht zunimmt, bei gleichzeitig stärkerer Ausrichtung nach vorn. Dieser Effekt kann anhand des Polardiagramms Abb. 15 und des Frequenzgangs Abb. 16 beobachtet werden.

In einem diffusen Schallfeld ist der Frequenzgang praktisch flach.
Abb. 17 zeigt das Innenleben des M50 nach Entfernen der Schutzhaube, die aus drei Lagen verschiedener Metallgeflechte besteht. Eine elastisch montierte Plexiglas-Kugel mit 40mm Durchmesser trägt, einseitig eingepasst, die Kondensator Kapsel mit dem hochgespannten 12mm-Diaphragma.
Die Grösse der Plexiglaskugel wurde für eine leichte Anhebung des Frequenzgangs oberhalb 1000Hz (bei planer Wellenfront) ausgewählt. Der Durchmesser des Diaphragmas ist ausreichend klein, verglichen mit dem Kugeldurchmesser, um so eine bevorzugt breite Richtcharakteristik bei hohen Frequenzen zu bilden.
Die Kondensatorkapazität sollte dabei nicht zu klein im Vergleich mit der dämpfenden Eingangskapazität des Verstärkers sein. Eine ausreichend grosse Kondensatorkapazität kann durch extrem geringe abstände zwischen Diaphragma und fixer elektrode erzeugt werden, in diesem Fall nur 10um (1um=1/1000mm).
Wie zuvor besteht auch dieses Diaphragma aus einer isolierenden Folie (Polysyrol) von nur 12um Stärke, einseitig Plasmabeschichtet mit einer reinen Goldschicht. Diese Isolierfolien tragen sehr zur Vereinfachung der Konstruktion der Kapsel bei und schützen gleichzeitig vor Kurzschlüssen zwischen der metallischen Folienseite und der fixen elektrode.
Die extrem geringe Masse der Folie, wenn verglichen mit der Masse solider Metalldiaphragmen, erlauben die Verwendung relativ kleiner elektrischer Vorspannungen um ausreichend hohe Ausgangsspannungen erzeugen zu können.
Wie bereits erwähnt ist das Diaphragma der M50-Kapsel mechanisch stark vorgespannt, dennoch ist die Eigenresonanz von ca. 15kHz hauptsächlich von der Steifheit des Luftpolsters dahinter abhängig. Dazu passend wurden Sacklöcher in die Oberfläche der fixen Elektrode für eine apreiodische Dämpfung eingelassen, um die den Frequenzgang unterhalb der Resonanz gleichförmig zu gestalten.
Der Frequenzgang des M50 Mikrofons überstreicht den Bereich von 40Hz bis 15kHz mit einem graduellen Anstieg von bis zu +5dB bei direkter Ausrichtung auf eine Schallquelle. Andere Daten sind: Empfindlichkeit, ca. 0.7mV/ubar; Gesamtrauschen, <2uV; Ausgangsimpedanz, 200Ohm.
Die physikalischen Abmessungen (wie auch die des M49) sind: Höhe über alles, 163mm; grösster Durchmesser, 80mm; Gewicht, 800 gramm. der eingebaute Verstärker ist prinzipiell derselbe wie im M49 und befindet sich unter einer ähnlichen, abnehmbaren Plexiglasabdeckung, die auf ihrer Oberseite die Mikrofonkapsel trägt.
Der Ausgangsübertrager ist weiter unten und die gesamte Einheit ist an einer Gummischeibe als Schutz gegen Vibrationen befestigt. Die Geräuschuntergrenze befindet sich bei 18-20 phon, vergleichbar mit dem Geräusch eines leeren Rundfunkstudios.

Stromversorgungseinheiten für Neumann Typ M49 und Typ M50 Mikrofone.                                        
Abb. 18 zeigt die portable Netzstromversorgung Typ N48. Die mehrpolige Steckverbindung in der Mitte der Frontplatte dient zur Verbindung mit dem Mikrofon über ein geschirmtes Gummiisoliertes Kabel und überträgt die Signal- und Versorgungsspannungen. Die Ausgangsspannung kann an der dreipoligen Buchse links unten abgenommen werden.
Alle Steckverbindungen sind vom hochzuverlässigen und selbstreinigenden "Tuchel" Typ, der Stecker als Gegenstück zur mehrpoligen Fassung ist auf der linken Seite gezeigt.
Auf der rechten Seite der Frontplatte befindet sich eine praktische Kabelarretierung und darüber befinden sich drei Bananenbuchsen zu Testzwecken, parallel mit den Ausgangsanschlüssen verbunden.
Das Potemtiometer für den Abgleich der Richtcharakteristik des M49 Mikrofons beefindet sich oben in der Mitte der Frontplatte. In der gezeigten Stellung befindet es sich halb zwischen der ungerichteten und der Kardiodid-Charakteristik.
Die Rückseite des Gehäuses beherbergt den Netzsteckanschluss, Netzschalter, Sicherung und Kontrolllampe. Zwei Gleichrichter im Innern erzeugen alle für den Betrieb von Verstärker und Mikrofonkapsel erforderlichen Spannungen, inklusive der Kapsel-Polarisationsspannungen.
Eine zweite Stromversorgungseinheit, Typ N49, mit der gleichen Innenschaltung, ist für Rackmontage konzipiert. Für Reportagen unterwegs, oder wenn kein Netzanschluss vorhanden ist, erlaubt die Stromversorgung Typ B9 den Batteriebetrieb.
Diese drei Stromversorgungen erlauben auch den Betrieb mit dem M50 Mikrofon, dabei ist das Potentiometer der Richtcharakteristik ohne Funktion.
Die Standardlänge des abgeschirmten Verbindungskabels ist 10m, Erfahrungen zeigen, es kann auf bis zu 33m ohne Änderungen im Frequenzgang verlängert werden. Lediglich die Heizstromversorgung ist dem längeren Kabel anzupassen.

Neumann Typ U47 Mikrofon
Eine weniger teuere Version eines hochwertigen Druckdifferenz Mikrofons, mit zwei wählbaren Richtcharakteritiken (ungerichtet oder Kardiodid) ist das Neumann Typ U47 mit eigener Stromversorgung und Mikrofon-Verbindungskabel, inklusive eines anmontierten Gelenks.
Die beiden möglichen Richtcharakteristiken können direkt am Mikrofon umgeschaltet werden, eine Kontrollmöglichkeit der Schalterstellung eingeschlossen.
Das Äussere des Typ U47 Mikrofons zeigt Abb. 19. Der obere Teil des Mikrofons besteht aus drei verschiedenen Lagen Schutzdrahtgeflecht und beherbergt die Kondensatorkapsel und den Umschalter, der durch ein Plexiglasfenster im Metallring der Abdeckung beobachtet werden kann. In der gezeigte Schalterstellung ist die Kardiodid Richtcharakteristik gewählt.
Die Kondensatorkapsel des U47 Mikrofons ist identisch mit der des M49 und enthält die perforierte Mittelelektrode mit den beiden gleichen beidseits montierten Diaphragmen. Ein Diaphragma ist ständig durch eine Spannung polarisiert. Wenn eine ungerichtete Charakteristik benötigt wird, erhält das andere Diaphragma die gleiche Spannung.
Für die Kardiodid-Charakteristik wird das zweite Diaphragma stattdessen von der Spannung getrennt und direkt an Massepotential gelegt.
Das Arbeitsprinzip ist ähnlich dem des M49, mit dem Unterschied, dass nur von der einen Grundcharakteristik zur anderen umgeschaltet werden kann.

Die möglichen Polardiagramme zeigt Abb. 20, die entsprechenden Frequenzgänge sind in Abb. 21 gezeigt.

Abb. 22 zeigt ein Bild des für Servicezwecke geöffneten U47. Das Oberteil mit der Kapsel und dem Schalter ist eine eigenständige Einheit, die mit dem rechts befindlichen Verstärkerteil über einen zweipoligen "Tuchel" Stecker verbunden wird.
Die Röhre für den einstufigen Verstärker ist die Telefunken VF14, eine indirekt geheizte Stahlröhre mit 55V Heizspannung. Diese Röhre wird von weichen Gummibändern kopfüber gehalten und ist von einem Schaumgummiband umgeben um jegliche Mikrofonie der Röhre zu unterbinden.
Alle anderen Teile inklusive des Ausgangsübertragers mit zwei umschaltbaren Ausgangsimpedanzen von 50 oder 200 Ohm sind weiter unten montiert.

Die elektrischen Daten des U47 sind:

Frequenzbereich, 40Hz bis 15kHz; Empfindlichkeit, 2.5mV/ubar; Gesamtrauschen, ca. 1.5uV (<18 phon); Gesamtklirr bis 120phon, <1%; Ausgangsimpedanz, 50 oder 200 Ohm. Die Abmessungen: Höhe über alles, 240mm; grösster Durchmesser, 63mm; Gewicht, 700 gramm.

Stromversorgung Typ NG
Abb. 23 zeigt eine Ansicht der Netzstromversorgungseinheit Typ NG, welche überraschend klein ist und alle, für die Versorgung notwendigen Ströme und Spannungen, aus einem Gleichrichter mit Siebung zur Verfügung stellt. Der Heizstrom wird aus der Anodenspannung abgezweigt und bringt dabei den Gesamtstrom auf nur 40mA bei einer Gleichspannung von 100 Volt.
Die Abmessungen sind 220x100x120mm. Mikrofonkabelanschluss und Signalausgang befinden sich auf der Frontplatte. Die Rückseite beherbergt Netzanschluss, Hauptschalter, Signallampe und Sicherung.
Die Standardlänge des Mikrofon-Verbindungskabels mit dem Tuchel-Stecker ist 10m kann aber bis auf 66m erweitert werden.

Danksagung - Ich möchte bei dieser Gelegenheit meinen Dank an Georg Neumann GmbH, Berlin und den Nordwestdeutschen Rundfunk für die Zusendung umfassender Dokumentation richten.

[4] H. Grosskopf, Techn. Hausmitt. des NWDR, Vol. 4 (1952), p. 209

Anmerkung: im dritten Teil meiner Beitragsreihe wird die "Mitteilung aus der Zentraltechnik des NWDR" von Herbert Grosskopf, Hamburg, erschienen in der FTZ 1951, Heft 9 folgen, sobald die eingescannten Texte aufgearbeitet sind. Hier sind zusätzlich zum bereits Bekannten weitere technische Details offenbart.

Gruss
Achim

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Achim Dassow, 05.Jul.14

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