Messtechnik-Tipp So lassen sich Mikrofon-Vorverstärker fehlerfrei messen

Autor / Redakteur: Adam Liberman* / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Bei Mikrofon-Vorverstärkern lassen wird die Gleichspannung über die gleiche Leitung übertragen, wie auch der Ton. Wir zeigen eine Messmöglichkeit, damit es nicht zu Problemen kommen kann.

Firmen zum Thema

Phantomspeisung: Mit einem speziellen Phantomspeisungs-Prüfgerät lässt sich für professionelle und semiprofessionelle die Phantomspeisung von 48 V messen.
Phantomspeisung: Mit einem speziellen Phantomspeisungs-Prüfgerät lässt sich für professionelle und semiprofessionelle die Phantomspeisung von 48 V messen.
(Bild: Audio Precision)

Sowohl professionelle als auch handelsübliche Mikrofon-Vorverstärker liefern oft eine Gleichspannung zurück über die gleichen Leitungen, die auch den Ton transportieren, um die Elektronik in Kondensatormikrofonen mit Strom zu versorgen. Oft wird beim Prüfen von Mikrofon-Vorverstärkern diese Gleichspannung entweder einfach ausgeschaltet oder ignoriert. Das bedeutet allerdings auch, dass nicht unter realen Betriebsbedingungen geprüft wird, was wiederum zu überlagerten Problemen oder zu ungenauen Ergebnissen führen kann.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Ein spezieller Prüfadapter für die Phantomspeisung

Im folgenden Beitrag wird eine Vorrichtung beschrieben, die sich problemlos selbst herstellen lässt. Damit lässt sich sowohl das Mikrofon an sich und der Ton überprüfen. Dazu wird der Stromversorgung eine echte Last gegeben. Zu Mikrofon-Vorverstärkern gehören eigenständige Geräte, Audio-Mixer sowie die Eingangselektronik, die in jedem Gerät integriert ist, das eine Verbindung mit einem Mikrofon herstellt oder diese aufnimmt. Bei symmetrischen Verbindungen, die sich in professionellen und semi-professionellen Geräten befinden, ist die häufigste Spannungsversorgung für Kondensatormikrofone eine Phantomspeisung von 48 V.

Mit einem speziellen Messgerät lässt sich diese Art von Spannung überprüfen. Asymmetrische Verbindungen, die in handelsüblichen Geräten verwendet werden, nutzen oft sogenannte „Plug-in-Power“ (PiP) oder ähnliche Variationen. Die Prinzipien und Verfahren, die in diesem Text erläutert werden, lassen sich auch dafür anpassen. Die Konstruktion und Qualität der Komponenten muss sorgfältig bedacht werden, um eine Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischer Störbeeinflussung zu vermeiden, welche die Genauigkeit der Lärmmessungen reduzieren könnte.

Die Details der Schaltung im Überblick

Das Prüfgerät hat vier Hauptmerkmale:

  • Die Koppelkondensatoren CB blockieren die Gleichspannungs-Phantomspeisung und verhindern, dass sie vom Generator reduziert wird.
  • Die Lastwiderstände RL nehmen 10 mA von der Phantomspeisung ab (das erforderliche Minimum, um IEC-Spezifikationen gerecht zu werden).
  • Die Reihenwiderstände RC ermöglichen es, die Audioquellenimpedanz genau einzustellen.
  • Über die Buchsen J2 und J3 wird die Phantomspannung gemessen, die an das Mikrofon gelegt wird.

Die Widerstände RC gleichen die Wirkung der Lastwiderstände RL aus, um den Bemessungs-Generatorwiderstand zu halten. Zudem dienen die beiden Widerstände als zusätzliche Ausgangsimpedanz, um die Generatoren anzuzeigen, die nicht die gewünschte Ausgangsimpedanz-Einstellung haben. Die Entladewiderstände RD sorgen für eine Erdung der Phantomspannung, wenn der Generator nicht an das Prüfgerät angeschlossen ist.

Zu beachten ist, dass CB und RL ein RC-Glied bilden, das für den Abfall von niedrigen Frequenzen sorgt. Der für CB gewählte Wert ist groß genug, um die Reaktion gleichmäßig bei einer Frequenz von 20 Hz zu halten und nicht mit dem RC-Filter in Wechselwirkung zu treten, der bei den meisten Mikrofon-Vorverstärkern bereits intern besteht, um die Phantomspeisung vor Erreichen der Eingangsstufe zu blockieren.

Die Quellimpedanz des Audiogenerators sorgfältig einstellen

Beim Messen von Mikrofon-Vorverstärkern muss die Quellimpedanz des Audiogenerators sorgfältig eingestellt werden, da sonst die Geräuschmessungen falsch sind. Das erklärt sich aus zwei Gründen:

  • Das thermische Rauschen, das über der Quellimpedanz erzeugt wird, bestimmt den niedrigsten Rauschpegel, der erreicht werden kann und
  • Die Rauschleistung der Eingangselektronik wird durch die Quellimpedanz beeinflusst.

(ID:44398296)