Mikrofone - Microphonics
Mikrophonie , Mikrophonie oder Mikrophonie beschreibt das Phänomen, bei dem bestimmte Komponenten in elektronischen Geräten mechanische Schwingungen in ein unerwünschtes elektrisches Signal ( Rauschen ) umwandeln . Der Begriff stammt aus der Analogie zu einem Mikrofon , das absichtlich dazu ausgelegt ist, Schwingungen in elektrische Signale umzuwandeln.
Beschreibung
Als elektronische Geräte mit Vakuumröhren gebaut wurden , war die Mikrofonie oft ein ernsthaftes Designproblem. Die geladenen Elemente in den Vakuumröhren können mechanisch vibrieren, wodurch sich der Abstand zwischen den Elementen ändert, wodurch Ladungsflüsse in die Röhre hinein und aus ihr heraus erzeugt werden, ähnlich wie bei einem Kondensatormikrofon. Ein System, das ausreichend anfällig für Mikrofonie ist, kann Audio-Feedback erfahren und bei Erschütterungen oder Stößen Geräusche machen. Um diese Effekte zu minimieren, wurden einige Vakuumröhren mit dickeren inneren Isolierplatten und mehr Stützen hergestellt, und Röhren-Sockel-Baugruppen wurden manchmal mittels kleiner Gummitüllen, die in den Schraubenlöchern platziert wurden, stoßfest montiert , um sie von Vibrationen zu isolieren.
Ein spezielles Werkzeug, Ventilhammer oder Röhrenhammer genannt, wurde manchmal verwendet, um das Gerät, von dem vermutet wird, dass es mikrofoniert ist, während des Betriebs sicher zu klopfen, um zu prüfen, ob ein solches Klopfen störende Audioeffekte erzeugt.
Die Entwickler von Mikrowellenröhren haben zahlreiche Schritte unternommen, um die Mikrofonie in Klystrons zu reduzieren . Wo die Abstimmung wesentlich war, wurde normalerweise ein Kompromiss zwischen der Widerstandsfähigkeit des Klystrons gegen Mikrophonie und der erreichbaren Leistung geschlossen.
Mit dem Aufkommen der Festkörperelektronik ( Transistoren ) wurde diese Hauptquelle der Mikrofonie eliminiert, aber kleinere Quellen bleiben bestehen.
Die in High-K- Kondensatoren (" Z5U " und " X7R ") verwendeten keramischen EIA-Klasse-2-Dielektrika sind piezoelektrisch und wandeln mechanische Schwingungen genau wie ein Keramik- oder Piezomikrofon direkt in eine Spannung um. Folienkondensatoren, die weiche (mechanisch nachgiebige) dielektrische Materialien verwenden, können aufgrund der Schwingungsenergie, die die Platten des Kondensators physikalisch bewegt, auch mikrofonisch sein. Ebenso sind variable Kondensatoren, die Luft als Dielektrikum verwenden, anfällig für Vibrationen, die die Platten bewegen. Kondensatoren, die Glas als Dielektrikum verwenden, können, obwohl sie recht teuer sind, im Wesentlichen nicht mikrophonisch hergestellt werden.
Verdrahtungen, Kabel und sogar Leiterplatten (PCB) können auch Mikrofonie aufweisen, wenn sich geladene Leiter bewegen, und verschiedene Materialien können triboelektrische ("statische") Ladungen entwickeln, die an die elektronischen Schaltungen koppeln.
Gitarrenverstärker , die das elektronische Chassis in das gleiche Gehäuse wie der Lautsprecher einbauen, sind anfällig für Mikrofonie. Obwohl die Mikrofonie-Verzerrung eines Gitarrenverstärkers manchmal als Teil des "besonderen Klangs" eines Gitarrenverstärkers geschätzt wird, kann eine defekte Vakuumröhre oder ein anderes Bauteil außer Kontrolle geratene positive Rückkopplungen verursachen . Unerwünschte mikrofonische hörbare Verzerrungen können oft durch die Verwendung handelsüblicher mechanischer Vakuumröhrendämpfer gemildert werden.
Der Begriff kann auch verwendet werden, um ein Videoartefakt zu beschreiben, das bei älteren Videokameras üblich ist. Vor der Einführung von Solid-State Charge Coupled Device (CCD)-Sensoren zur Erzeugung des Bildes übernahmen Vakuumröhren diese Aufgabe. Laute Geräusche im Studio, wie Rockbands oder Gunshot-Effekte, würden die Röhren in Schwingung versetzen und ein charakteristisches unerwünschtes horizontales Banding im Bild erzeugen.
Der Effekt kann auch beobachtet werden, wenn ein Schallplattenspieler im selben Raum wie die Lautsprecher betrieben wird. Je nach Bauweise des Players kann sich der Ton akustisch in die Staubschutzhülle des Plattenspielers oder andere mechanische Teile einkoppeln und eine Rückkopplungsschleife in den Tonabnehmer verursachen.
Viele In-Ohrkanal- Kopfhörer weisen Mikrofonie auf, wenn Kopfhörerkabel Vibrationen aufgrund von Kabelbewegungen direkt auf die Ohren des Trägers übertragen.