Die Richtcharakteristik eines Mikrofons wird durch die Bauart seiner Kapsel bestimmt. So haben reine Druckempfänger (rückseitig geschlossen) eine kugelförmige Richtcharakteristik, reine Druckgradienten-Mikrofone (rückseitig offen) eine achtförmige Charakteristik. Gradientenempfänger mit rückseitigen Öffnungen, die den Schall nur verzögert durchlassen ("akustische Laufzeitglieder"), sind gewissermaßen Kombinationen dieser Prinzipien. Mit ihnen lassen sich die Richtcharakteristiken Niere, breite Niere, Superniere und Hyperniere realisieren.

Bauartbedingt sind reine Druck- und reine Gradientenempfänger den Mikrofonen mit Laufzeitglied überlegen: der Druckempfänger hat einen erheblich besseren Frequenzgang, das Achtermikrofon hat ein erheblich besseres Richtverhalten als die verschiedenen Nierenmikrofone.

Fast alle Mikrofone mit umschaltbarer Richtcharakteristik haben zwei Kapseln in einem Gehäuse. Unterschiedliche Richtcharakteristiken werden durch unterschiedliche "Mischung" der beiden Kapselsignale erreicht. Im sogenannten Doppelmemban-Mikrofon (Doppelgradientenempfänger, "Braunmühl-Weber-Kapsel") sind zwei Kapseln mit nierenförmiger Richtcharakteristik "Rücken an Rücken" angebracht. Die Umschaltung der Richtcharakteristik erfolgt üblicherweise am Mikrofongehäuse. Doppelmembran-Mikrofone, deren zwei Kapselsignale getrennt herausgeführt werden, um so die Richtcharakteristik am Mischpult einstellen zu können, existierten zum Zeitpunkt dieser Semesterarbeit lediglich als Prototypen und waren nicht im Handel erhältlich. Vielleicht Dank der Bemühungen aller Studenten dieser Semesterarbeit und vor allem dank Prof. Rainer Maillards, bietet Sennheiser das sog. MKH-TWIN Mikrofon nun serienmäßig an."

Weiterhin nicht auf dem Mikrofonmarkt erhältlich sind Zwei-Membran-Mikrofone, bei denen Kugel- und Achterkapsel in einem Gehäuse kombiniert werden — diese in der Frühzeit der Audiotechnik bekannte Bauart ist heute völlig in Vergessenheit geraten.

Die Aufnahmen der hier vorliegenden Semesterarbeit 2003/2004 sind mit zwei Prototypen aus dem Hause Sennheiser durchgeführt worden: Das MKH 800 Twin ist ein Doppelmembranmikrofon, dessen Doppelkapsel (zwei Nieren) mit dem handelsüblichen MKH 800 identisch ist. Normalerweise erfolgt die Wahl der Richtcharakteristik über einem Schalter am Mikrofon, der das Mischungsverhältnis der beiden Kapseln regelt. Beim diesem Prototyp werden jedoch die Signale beider Kapseln getrennt herausgeführt, die Umschaltung der Richtcharakteristik erfolgt extern.

Das MKH Gemini ist ein Mikrofon mit zwei Kapseln, die übereinander angeordnet sind. Es besteht aus einem reinen Druckempfänger (Kugel, wie MKH 20) und einem reinen Druckgradientenempfänger (Acht, wie MKH 30). (Man kann sich solch ein Mikrofon auch aus zwei einzelnen Mikrofonen mit Kugel- und Achtercharakteristik zusammenstellen.)

In beiden Fällen bestimmt das elektrische Mischungsverhältnis der beiden Kapselsignale die Richtcharakteristik des Mikrofons. Aufgrund der unterschiedlichen Bauart beider Mikrofone ergeben sich folgende Pegelverhältnisse:

Die Hyperniere entfiel bei unseren Experimenten wegen der klanglichen Ähnlichkeit mit der Superniere. Die Berechnung der Richtcharakteristiken ist im PDF-Dokument gradienten_synthese.pdf (79 kB) detailliert dargestellt, die entsprechenden Grafiken im PDF-Dokument gradienten_charakteristiken.pdf (94 kB).

(rm)

[zu den Hörbeispielen...]