In diesem Thread sind alle zugelassen, von Mimosen bis zu Keulenschwingern
Die meisten Leute – vielleicht abgesehen von Hardcore-Holzohren- sind sich darin einig, dass der Ersatzgeräuschpegel (sog. äquivalenter Eingangs-Schalldruckpegel) eines Mikrofons für Vergleiche von Ohr und Mikrofon aussagekräftig ist. Dieser direkt messbare Wert bildet die Grenze, bei der Rauschpegel und Signalpegel des Mikrofons gleich groß sind. Erst zu höherem Signalpegel hin hebt sich das Mikroausganssignal vom Hintergrundrauschpegel mehr und mehr ab. Bleibt der Signalpegel umgekehrt unter dem Eigenrauschen des Mikros, kann er zwar noch gewandelt und im Rauschen wiedergegeben werden, aber das höhere Rauschen des Mikros dominiert dass Ausgangssignal und ist störend hörbar, wenn der Ersatzgeräuschpegel über der Hörschwelle des Ohrs liegt. Ob man die gesamte Kurve des bewerteten Ersatzgeräuschpegels und die Hörschwellenkurve vergleichend übereinanderlegt, oder kurzerhand nur Zahlenwerte bei einer Frequenz im empfindlichsten Bereich des Ohrs anschaut, z.B. bei 1000Hz, ist mehr oder weniger Geschmackssache.
Rauschen kann viele Komponenten haben. Wenn man Ohren und Mikrofone aus physikalischer Sicht im Hinblick auf ihre Empfindlichkeit für Schallwellen vergleichen will, muß man sich überlegen auf welche Rauschkomponenten im Signalausgang des Mikrofons es ankommt, und wie man sie verlässlich ermitteln kann. Der Ersatzgeräuschpegel ist dabei eine integrierte Größe und deshalb so aussagekräftig, weil darin alle praxisrelevanten Rauschkomponenten erfasst sind. Das ist bei anderen Technischen Daten, die nur Teile des Rauschens abbilden, aber nicht unbedingt der Fall.
Sieht man sich z.B. ein Mikrofon-Diagramm an, dem nicht unter akustischen Bedingungen gemessene, sondern nur elektronische Rauschwerte einiger Mikrofon- bzw. Vorverstärker- Bauteile zugrundeliegen (Spannungs- bzw. Leistungsrauschen von "constitutive elements"), die hinterher in äquivalente akustische Pegel umgerechnet wurden, bleibt z.B. der für den Ohr-Mikro-Vergleich entscheidende Luft-Rauschanteil unberücksichtigt, er wird einfach ausgeblendet. Das kann durchaus sinnvoll sein, z.B. wenn man beurteilen will, welche störenden elektronischen Einflüsse das Mikrofonsystem unter besonders speziellen technischen Umgebungs-Bedingungen bei einer Maschine oder Anlage, die es akustisch überwachen soll auf das Signal ausüben könnte. Besonders dann, wenn die zu überwachende Maschine unter ganz anderen atmosphärischen Bedingungen betrieben wird (Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung etc.) als den natürlichen Verhältnissen der Erdatmosphäre, wie sie beim normalem Hören vorliegen, oder wenn das Signal vom Mikrofon lange Wege zurücklegen muß, bevor es aufgezeichnet bzw. digitalisiert werden kann, usw. usw. Umstände eben, die relevant sind, wenn das Mikrofonsignal nicht von Menschen angehört werden soll, sondern nur für technische Zwecke abgeleitet und ausgewertet wird, wie das bei Messmikrofonen normalerweise der Fall ist: deren Aufnahmen hört normalerweise kein Mensch an, sondern nur irgendwelche Computer.
Anders sieht es aus, wenn man das Mikrofonsignal nicht im Hinblick auf seine Beeinträchtigung einer technischen Peripherie betrachtet, sondern im Hinblick auf mögliche Beeinträchtigung für ein Ohr, das das verstärkte Mikrofonsignal anhören will. Weil das Thermische Rauschen der Luft für die reale Schallfortpflanzung, also beim Hören von Ohr und Mikrofon unter normalen Bedingungen der empfindlichkeitslimitierende Faktor ist, und weil es den Dynamikbereich, den Signal-Rauschabstand nach unten begrenzt, und weil gerade der nicht-elektronische Teil des Mikrofons, das Wandlerelement, viel mehr zum akustisch verursachten Verrauschen des Signalausgangs beiträgt als die Elektronik mit ihrem elektronischen Rauschen, darf man den zahlenmäßig gegenüber dem elektronischen oft sogar größeren akustisch verursachten Rausch-Anteil im Signal beim Vergleichen nicht unter den Tisch fallen lassen...
Viele Hersteller sparen sich bei der Ermittlung technischer Daten aufwendige akustische Messungen des kompletten Mikrofons in einer schalltoten Messkammer, sondern ersetzen kurzerhand das kritische Wandlerlement im Mikro durch ein schallunempfindliches elektrisch "äquivalentes" Bauteil: bei einem Kondensatormikrofon wird z.B. der Wandler durch die Ersatzkapazität eines Kondensators ersetzt. Die auf diese Weise elektronisch ermittelten Rauschanteile im "Signal" des nun in Wahrheit akustisch tauben Mikrofons haben dann nur noch rein elektronische Quellen und liegen dementsprechend viel niedriger. Dann wird das elektronisch ermittelte Rauschen in äquivalente Schallpegel umgerechnet und voila, die Diagramme sehen dann natürlich eindrucksvoller aus, der "schmutzige" Wandler ist ja weg. Praktischerweise wird das unhörbare elektronische Rauschen auch noch geringer mit steigender Ersatzkapazität, (die überdies oft gar nicht angegeben wird), damit kann man die Rauschwerte noch weiter schönen und die Unhörbarkeit ins Unermessliche treiben. So vorzugehen ist weder illegal noch Betrug, es kann auch, wie oben erwähnt sinnvoll sein den elektronischen Rauschbeitrag ohne Wandler zu kennen, und es liegt schließlich im Ermessen des Herstellermarktings, welche wie gemessenen Technischen Daten man jenseits vorgegebener Normen publiziert. Nur muss man erkennen können, von welchen Kurven und Diagrammen in den Technischen Daten ein hörendes Ohr rein gar nichts haben dürfte, weil sie nur für technische Zwecke interessant sind...
Man muß davon ausgehen, dass das Brüel + Kjaer-Diagramm auf die beschriebene Weise zustandegekommen ist, und nur das elektronische Rauschen enthält: Erstens ist ziemlich umständlich vom "inhärenten" Rauschspektrum nur der "constitutive elements" des low noise microphone-"systems" die Rede... (abgesehen davon dass die Überschrift auch typografisch seltsam anmutet, verschieden große Buchstaben, merkwürdige leere Zwischenräume). Zweitens sind zusätzliche explizite Impedanz-Kurvenverläufe für einzelne rein elektronische Baugruppen angegeben, die gar keine Schallwandlung machen, aber das Ausgangssignal in vergleichbarer Größenordnung beeinflussen. Drittens liegt die Linie für das Rauschspektrum des "complete system" durchgängig unterhalb von -8dB, im Mittel ca. -12dB, während daneben explizt angegeben ist, der "Typical System Noise Level" (gemeint ist hier der Ersatzgeräuschpegel) über das Spektrum läge A-bewertet dagegen bei viel höheren -2,5dB. Wo kommen diese rund 10dB mehr her? Bei der Bestimmung des Ersatzgeräuschpegels ist eine Messung nötig, bei der der Wandler nicht ersetzt werden kann und dann als akustisch wirksames Element den Rauschabstand um diese 10dB verschlechternd mitwerkeln dürfte – so wie unter normalen Betriebsbedingungen auch.
Das Bruel+Kjaer ist weder empfindlicher noch rauschärmer als das Ohr. Marketing-optimierte Kurven taugen nicht zum Vergleichen, Normangaben wie der Ersatzschallpegel, der unter festgelegten Bedingungen gemessen werden muss, sind verlässlicher. Mit einem normgerecht bestimmten Ersatzgeräuschpegel von -2,5dB (A) kann ein Mikrofon gar nicht sensitiver als das Ohr sein, weil dessen Hörkurve zwischen 1000 und 5000Hz schon bei Durchschnittsohren auf -5dB fällt und damit um bis zu 2,5dB tiefer liegt. Und die besten Ohren sind sogar doppelt so gut und bis zu -12dB empfindlich. Damit liegen sie an der prinzipiellen Grenze, die das Thermische Rauschen flächenbezogen für die Schallempfindlichkeit unter normalen atmosphärischen Bedingungen setzt, und die für Ohr und Mikrofon gleichermaßen gilt. Gesunde Ohren holen in Sachen Empfindlichkeit das so gut wie physikalisch maximal mögliche aus den einlaufenden Schallwellen heraus und können daher prinzipiell gar nicht übertroffen werden. Die besten Mikrofone ziehen knapp gleich.
Diese Feststellung ist kein Einfallstor für esoterisches Geschwurbel oder Legendenbildung, sondern zeigt einfach nur wie gut das Ohr ist und wie sehr es manche unterschätzen. Generell gilt, die Hifitechnik hat stellenweise prinzipbedingte Beschränkungen, die sich an den extremen Leistungsgrenzen des Ohrs – z.B. im untersten wie im obersten Dynamikbereich – hörbar einschränkend auswirken. Wie relevant diese Beschränkungen für das Musikhören sind, ob man sie als Mängel bezeichnen will, darüber lässt sich streiten. Die Hifitechnik ist aber keinesfalls dem Ohr in jeder Hinsicht und überall um Größenordnungen überlegen, wie sich das viele Holzohren naiverweise vorstellen.
Die meisten Leute – vielleicht abgesehen von Hardcore-Holzohren- sind sich darin einig, dass der Ersatzgeräuschpegel (sog. äquivalenter Eingangs-Schalldruckpegel) eines Mikrofons für Vergleiche von Ohr und Mikrofon aussagekräftig ist. Dieser direkt messbare Wert bildet die Grenze, bei der Rauschpegel und Signalpegel des Mikrofons gleich groß sind. Erst zu höherem Signalpegel hin hebt sich das Mikroausganssignal vom Hintergrundrauschpegel mehr und mehr ab. Bleibt der Signalpegel umgekehrt unter dem Eigenrauschen des Mikros, kann er zwar noch gewandelt und im Rauschen wiedergegeben werden, aber das höhere Rauschen des Mikros dominiert dass Ausgangssignal und ist störend hörbar, wenn der Ersatzgeräuschpegel über der Hörschwelle des Ohrs liegt. Ob man die gesamte Kurve des bewerteten Ersatzgeräuschpegels und die Hörschwellenkurve vergleichend übereinanderlegt, oder kurzerhand nur Zahlenwerte bei einer Frequenz im empfindlichsten Bereich des Ohrs anschaut, z.B. bei 1000Hz, ist mehr oder weniger Geschmackssache.
Rauschen kann viele Komponenten haben. Wenn man Ohren und Mikrofone aus physikalischer Sicht im Hinblick auf ihre Empfindlichkeit für Schallwellen vergleichen will, muß man sich überlegen auf welche Rauschkomponenten im Signalausgang des Mikrofons es ankommt, und wie man sie verlässlich ermitteln kann. Der Ersatzgeräuschpegel ist dabei eine integrierte Größe und deshalb so aussagekräftig, weil darin alle praxisrelevanten Rauschkomponenten erfasst sind. Das ist bei anderen Technischen Daten, die nur Teile des Rauschens abbilden, aber nicht unbedingt der Fall.
Sieht man sich z.B. ein Mikrofon-Diagramm an, dem nicht unter akustischen Bedingungen gemessene, sondern nur elektronische Rauschwerte einiger Mikrofon- bzw. Vorverstärker- Bauteile zugrundeliegen (Spannungs- bzw. Leistungsrauschen von "constitutive elements"), die hinterher in äquivalente akustische Pegel umgerechnet wurden, bleibt z.B. der für den Ohr-Mikro-Vergleich entscheidende Luft-Rauschanteil unberücksichtigt, er wird einfach ausgeblendet. Das kann durchaus sinnvoll sein, z.B. wenn man beurteilen will, welche störenden elektronischen Einflüsse das Mikrofonsystem unter besonders speziellen technischen Umgebungs-Bedingungen bei einer Maschine oder Anlage, die es akustisch überwachen soll auf das Signal ausüben könnte. Besonders dann, wenn die zu überwachende Maschine unter ganz anderen atmosphärischen Bedingungen betrieben wird (Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung etc.) als den natürlichen Verhältnissen der Erdatmosphäre, wie sie beim normalem Hören vorliegen, oder wenn das Signal vom Mikrofon lange Wege zurücklegen muß, bevor es aufgezeichnet bzw. digitalisiert werden kann, usw. usw. Umstände eben, die relevant sind, wenn das Mikrofonsignal nicht von Menschen angehört werden soll, sondern nur für technische Zwecke abgeleitet und ausgewertet wird, wie das bei Messmikrofonen normalerweise der Fall ist: deren Aufnahmen hört normalerweise kein Mensch an, sondern nur irgendwelche Computer.
Anders sieht es aus, wenn man das Mikrofonsignal nicht im Hinblick auf seine Beeinträchtigung einer technischen Peripherie betrachtet, sondern im Hinblick auf mögliche Beeinträchtigung für ein Ohr, das das verstärkte Mikrofonsignal anhören will. Weil das Thermische Rauschen der Luft für die reale Schallfortpflanzung, also beim Hören von Ohr und Mikrofon unter normalen Bedingungen der empfindlichkeitslimitierende Faktor ist, und weil es den Dynamikbereich, den Signal-Rauschabstand nach unten begrenzt, und weil gerade der nicht-elektronische Teil des Mikrofons, das Wandlerelement, viel mehr zum akustisch verursachten Verrauschen des Signalausgangs beiträgt als die Elektronik mit ihrem elektronischen Rauschen, darf man den zahlenmäßig gegenüber dem elektronischen oft sogar größeren akustisch verursachten Rausch-Anteil im Signal beim Vergleichen nicht unter den Tisch fallen lassen...
Viele Hersteller sparen sich bei der Ermittlung technischer Daten aufwendige akustische Messungen des kompletten Mikrofons in einer schalltoten Messkammer, sondern ersetzen kurzerhand das kritische Wandlerlement im Mikro durch ein schallunempfindliches elektrisch "äquivalentes" Bauteil: bei einem Kondensatormikrofon wird z.B. der Wandler durch die Ersatzkapazität eines Kondensators ersetzt. Die auf diese Weise elektronisch ermittelten Rauschanteile im "Signal" des nun in Wahrheit akustisch tauben Mikrofons haben dann nur noch rein elektronische Quellen und liegen dementsprechend viel niedriger. Dann wird das elektronisch ermittelte Rauschen in äquivalente Schallpegel umgerechnet und voila, die Diagramme sehen dann natürlich eindrucksvoller aus, der "schmutzige" Wandler ist ja weg. Praktischerweise wird das unhörbare elektronische Rauschen auch noch geringer mit steigender Ersatzkapazität, (die überdies oft gar nicht angegeben wird), damit kann man die Rauschwerte noch weiter schönen und die Unhörbarkeit ins Unermessliche treiben. So vorzugehen ist weder illegal noch Betrug, es kann auch, wie oben erwähnt sinnvoll sein den elektronischen Rauschbeitrag ohne Wandler zu kennen, und es liegt schließlich im Ermessen des Herstellermarktings, welche wie gemessenen Technischen Daten man jenseits vorgegebener Normen publiziert. Nur muss man erkennen können, von welchen Kurven und Diagrammen in den Technischen Daten ein hörendes Ohr rein gar nichts haben dürfte, weil sie nur für technische Zwecke interessant sind...
Man muß davon ausgehen, dass das Brüel + Kjaer-Diagramm auf die beschriebene Weise zustandegekommen ist, und nur das elektronische Rauschen enthält: Erstens ist ziemlich umständlich vom "inhärenten" Rauschspektrum nur der "constitutive elements" des low noise microphone-"systems" die Rede... (abgesehen davon dass die Überschrift auch typografisch seltsam anmutet, verschieden große Buchstaben, merkwürdige leere Zwischenräume). Zweitens sind zusätzliche explizite Impedanz-Kurvenverläufe für einzelne rein elektronische Baugruppen angegeben, die gar keine Schallwandlung machen, aber das Ausgangssignal in vergleichbarer Größenordnung beeinflussen. Drittens liegt die Linie für das Rauschspektrum des "complete system" durchgängig unterhalb von -8dB, im Mittel ca. -12dB, während daneben explizt angegeben ist, der "Typical System Noise Level" (gemeint ist hier der Ersatzgeräuschpegel) über das Spektrum läge A-bewertet dagegen bei viel höheren -2,5dB. Wo kommen diese rund 10dB mehr her? Bei der Bestimmung des Ersatzgeräuschpegels ist eine Messung nötig, bei der der Wandler nicht ersetzt werden kann und dann als akustisch wirksames Element den Rauschabstand um diese 10dB verschlechternd mitwerkeln dürfte – so wie unter normalen Betriebsbedingungen auch.
Das Bruel+Kjaer ist weder empfindlicher noch rauschärmer als das Ohr. Marketing-optimierte Kurven taugen nicht zum Vergleichen, Normangaben wie der Ersatzschallpegel, der unter festgelegten Bedingungen gemessen werden muss, sind verlässlicher. Mit einem normgerecht bestimmten Ersatzgeräuschpegel von -2,5dB (A) kann ein Mikrofon gar nicht sensitiver als das Ohr sein, weil dessen Hörkurve zwischen 1000 und 5000Hz schon bei Durchschnittsohren auf -5dB fällt und damit um bis zu 2,5dB tiefer liegt. Und die besten Ohren sind sogar doppelt so gut und bis zu -12dB empfindlich. Damit liegen sie an der prinzipiellen Grenze, die das Thermische Rauschen flächenbezogen für die Schallempfindlichkeit unter normalen atmosphärischen Bedingungen setzt, und die für Ohr und Mikrofon gleichermaßen gilt. Gesunde Ohren holen in Sachen Empfindlichkeit das so gut wie physikalisch maximal mögliche aus den einlaufenden Schallwellen heraus und können daher prinzipiell gar nicht übertroffen werden. Die besten Mikrofone ziehen knapp gleich.
Diese Feststellung ist kein Einfallstor für esoterisches Geschwurbel oder Legendenbildung, sondern zeigt einfach nur wie gut das Ohr ist und wie sehr es manche unterschätzen. Generell gilt, die Hifitechnik hat stellenweise prinzipbedingte Beschränkungen, die sich an den extremen Leistungsgrenzen des Ohrs – z.B. im untersten wie im obersten Dynamikbereich – hörbar einschränkend auswirken. Wie relevant diese Beschränkungen für das Musikhören sind, ob man sie als Mängel bezeichnen will, darüber lässt sich streiten. Die Hifitechnik ist aber keinesfalls dem Ohr in jeder Hinsicht und überall um Größenordnungen überlegen, wie sich das viele Holzohren naiverweise vorstellen.
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