Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Impedanzwandler Mikrofon Funktionsweise?


von Rainer S. (711mx3)


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Hallo,

ich habe für eine kleines Headset-Mikrofon ("Kondensator, 750 Ohm") 
einen Adapter benutzt, um das Mikrofon an ein 
E-Gitarren-Effektmodul("Input impedance:1MΩ") anschließen zu können. Ich 
benutze diese Geräte, um meine Stimme in Echtzeit zu wandeln, damit 
meine Darth Vader-Replik überzeugend wirkt. Was ich bisher gehört habe 
(ich kann gut programmieren, aber die schiere Elektronik ist mir leider 
nicht sehr vertraut): das Gitarren-Effektgerät hat einen hochohmigen 
Eingang. Das Mikrofon erzeugt nur einen sehr winzigen Strom, der wohl am 
Widerstand des Gitarreneffekts nicht durchkommt. Dieser Adapter passt 
den Widerstand so an, dass man etwas hören kann...
Jetzt ist der Adapter defekt gewesen (Kabel hat sich gelöst) und ich 
habe ihn wieder gelötet. Nun funktioniert er wieder aber ich frage mich, 
was genau er eigentlich macht, dieser Adapter. Ein richtiger Verstärker 
des Stroms, also ein Mikrofonverstärker ist es ja wohl eher nicht, oder? 
Dafür erscheint mir der Aufbau zu einfach. Ich möchte gerne die 
Funktionsweise verstehen, da aktuell die Stimme noch sehr leise ist (und 
ich alle Verstärkerfunktionen im Effektgerät in Reihe auf Anschlag 
aufdrehen muss, um etwas zu hören) und ich hoffe, ihn so abwandeln zu 
können (anderen Kondensator oder Widerstand oder Batterie?), dass meine 
Stimmer lauter wird.
Oben in der Buchse ist der Minus-Pol der Batterie angeschlossen und ein 
Kabel des Klinkensteckers, Masse, nehme ich an. Unten in der Buchse 
verbindet ein Kondensator (1 Mikrofarad, 50 V) beide Pole. Ein Pol ist 
mit dem Pluspol der Batterie verbunden , am anderen Pol ist ein 3,3 kOhm 
Widerstand und eine folgende Verbindung mit dem anderen Pol des 
Klinkensteckers.

Vielleicht mag mir jemand auf die Sprünge helfen und mir die 
Funktionsweise dieses Aufbaus erläutern?

: Verschoben durch Moderator
von HildeK (Gast)


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Rainer S. schrieb:
> Oben in der Buchse ist der Minus-Pol der Batterie angeschlossen und ein
> Kabel des Klinkensteckers, Masse, nehme ich an. Unten in der Buchse
> verbindet ein Kondensator (1 Mikrofarad, 50 V) beide Pole. Ein Pol ist
> mit dem Pluspol der Batterie verbunden , am anderen Pol ist ein 3,3 kOhm
> Widerstand und eine folgende Verbindung mit dem anderen Pol des
> Klinkensteckers.

Prosa-Schaltplan! Mal ihn lieber auf.

Ich nehme mal an, das ist ein Elektret-Mikrofon. Dafür braucht man eine 
Spannungsquelle und einen Arbeitswiderstand. Da ist letztlich ein 
kleiner FET als Verstärker (oder nur Impedanzwandler, je nach Schaltung) 
eingebaut.
Da sind 1.5V (?) an der Batterie. Ist ev. etwas wenig, könnte mit 3V 
oder 5V schon etwas lauter sein, aber nicht entscheidend.
Ohne zusätzliche Verstärkerstufe wirst du wenig Erfolg haben.

von Stefan F. (Gast)


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Das ist kein Impedanzwandler, sondern eine Stromversorgung für den im 
Mikrofon befindlichen Verstärker. Wenn der Signalpegel auch mit 3V zu 
schwach ist, könntest du diese Schaltung verwenden: 
http://stefanfrings.de/mikrofon_vorverstaerker/index.html

von Rainer S. (711mx3)


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Hi, vielen Dank für die Antwort.
Ich habe nochmals nachgeschaut: es ist dieses Kondensator-Mikrofon 
(https://www.thomann.de/de/the_tbone_headmike_d_ew.htm). Es funktioniert 
bereits ja, aber nur eben vielleicht könnte es noch besser hinhauen. Die 
Batterie ist eine 1,5V AAA-Batterie.
Ich werde die "Schaltung" aufzeichnen und nachreichen.

: Bearbeitet durch User
von Rainer S. (711mx3)


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dieses Teil (also nur das in der Röhre, nicht das Mikrofon) ist es:
(Sensibilité: 3.5mv/Pa - Impédance: 1000 ohms)

https://www.amazon.fr/Pyle-PLMC15-Micro-cravate-Condensateur-omnidirectionnel/dp/B00DVFXM10

Ich werde also mal 3 Volt anschließen und schauen, ob es besser wird, 
richtig?

von Stefan F. (Gast)


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Rainer S. schrieb:
> es ist dieses Kondensator-Mikrofon

Das ist kein Kondensator Mikrofon, sondern ein Electret Mikrofon. Eine 
weit verbreitete Sonderform des Kondensatormikrofons.

Kondensatormikrofone funktionieren nicht an Geräten, die für Electret 
Mikrofone ausgelegt sind, und umgekehrt geht es auch nicht. Erstaunlich, 
dass der Händler sein Produkt falsch bezeichnet.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
Du bist nicht alleine mit dem Problem. Die meisten Soundkarten haben 
heute keinen guten Mikrofoneingang mehr, und wenn dann nicht stereo.
Es wird dann empfohlen, den Line-In-Eingang zu nehmen und das Mikrofon 
über einen Line-In-Vorverstärker anzuschließen.
Sogar bei den recht starken MK6 Kondensatormikrofonvorsatz war das 
nötig.
Die Verstärkung kann je nach Bedarf über R4 angepasst werden.
(Deckt sich schaltungsmäßig mit
http://stefanfrings.de/mikrofon_vorverstaerker/index.html

ciao
gustav

P.S.: Der MK6 ist der Phantomspeiseadapter, der auch mit 1,5V Batterie 
geht.
Brauche also keine Phantomspeisung.

Und das Grundig ist ein Elektret.

: Bearbeitet durch User
von holm (Gast)


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Das Grundig Mikrofon ist kein Elektret, sondern ein echter Kondensator.
Ich habe im Gerümpel auch noch 2 Grundig Kondensatormikros GCMirgnedwas 
herumliegen, schon deren Speisespannung in Höhe von 20-24V und die 
Polarisation der Kapsel über den R10 weisen darauf hin, das es sich um 
kein Elektretmikrofon handelt.

Gruß,
Holm

von Rainer S. (711mx3)


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hier eine Zeichnung.

Was genau macht diese "Schaltung"?

3 Volt statt 1,5 könnten die Lautstärke des Mikrofons (kein Grundig) 
schon erhöhen?

: Bearbeitet durch User
von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Die Schaltung wird die Tonaderspeisung für das Mikrofon sein. 
Kondensatormikrofone brauchen eine Versorgungsspannung.

Taschensender, an denen diese Mikrofone normalerweise betrieben werden, 
speisen das Mikrofon meist mit 5V. Und da dein Gitarreneffekt nicht für 
Kondensatormikrofone gedacht ist, gibt es diesen kleinen 
"Speiseadapter", der das Mikrofon versorgt.

Mehr Spannung bringt nicht mehr Pegel. Da bleibt nur aktiv verstärken.

von Karli (Gast)


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Hallo

die Frage welche der TO im Text gestellt hatte wurde ja schon recht gut 
beantwortet.

Aber ich finde die Frage direkt im Titel auch sehr interessant bzw. ein 
gute, kurze Laienverständliche Erklärung wäre mal interessant.
Mit viel Text und ausholen könnte ich das auch, aber wer kann es in 
kurz, ohne Verfälschungen und ohne Fachbegriffe wobei ich Spannung, 
Strom und Widerstand  (der aber nur bei Gleichspannung bzw. rein Ohmsch 
bekannt angenommen werden soll) nicht als Fachbegriff definieren würde - 
also eine Erklärung für den Laien der sich schon mal für einige Tage mit 
den absoluten Grundlagen der E-Technik beschäftigt hat - aber eben auch 
nicht mehr.

Also wer schafft es kurz, verständlich und treffend zu beschreiben wie 
ein Impedanzwandler (und nicht nur der aktive sondern auch als Trafo 
-Übertrager) funktioniert und was überhaupt die Impedanz ist, einfach 
Wechselstromwiderstand möchte ich jetzt nicht gelten lassen, und vor 
allem was die Impedanz in der Realität manchmal so problematisch werden 
lässt?

Ja dürfte schwierig werden, aber wenn es einfach wäre würde ich nicht 
"fragen" ;-)

Karli

von äxl (Gast)


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Es lief doch schon. Nur nun nicht mehr, nachdem ein Kabel ab war und er 
es wieder (am rechten Platz) neu angelötet hat.
Steht da!
Also reicht der Pegel sehr wohl aus.
Leider steht bei Thoman auf der Seite nun nicht genau, ob die 
Stromversorgung "extra" gelegt ist, oder über den Speisewiderstand 
direkt auf der Tonader erfolgt.
https://www.musiker-board.de/attachments/sennheiser-jpg.80201/
Es gibt tatsächlich Mikrofone und auch eingangsbeschaltungen (in 
Notebooks zB), wo die Speisespannung separat auf dem Klinkenstecker 
herausgeführt, bzw dort erwartet wird.
Die Aussage "Sennheiser EW Stecker" im Katalog ist nicht wirklich 
hilfreich.
Der 3K3 Widerstand und der 1µF, so wie es im Augenblick an der 
Klinkenbuchse verbaut ist, deutet darauf hin, dass das Mikrofon eine 
extra Spannungsversorgung hat.
Wenn nicht, schliesst der 1µF die Ausgangs(wechsel)spannung kurz. Dann 
wundert es mich, dass es schon ging, wie Du schriebst.
Zur Funktion vllt noch allgemein, obgleich sicher längst ergoogelt:
Das Mikrofon lässt einen kleinen konstanten Strom (300µA ca.) durch den 
Widerstand fliessen. Spricht man hinein, ändert sich dieser Strom ganz 
geringfügig. Der Spannungsabfall über dem Speisewiderstand ändert sich 
deshalb im Rythmus deiner Sprache und wird als Signal verwendet. 
idR.kommen da so 10-30mV raus.
Ich schlage vor, du findest mal heraus, oder lässt herausfinden, was wie 
genau am headset Mikrofon anzuschliessen ist.
Frag vielleicht, ob es sich um eine "Zweidraht oder Dreihdraht-Speisung" 
handelt.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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äxl schrieb:
> Die Aussage "Sennheiser EW Stecker" im Katalog ist nicht wirklich
> hilfreich.

Wenn man die Systeme kennt, weiß man allerdings, dass Sennheiser 
Tonaderspeisung hat ;)

von HildeK (Gast)


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Sebastian R. schrieb:
> Mehr Spannung bringt nicht mehr Pegel.

Doch, etwas, wenn man dann den Arbeitswiderstand auch erhöht.
Geht man davon aus, dass der Schall einen proportionalen Strom 
hervorruft, dann ist an einem größeren Arbeitswiderstand der 
Spannungsabfall und damit das Signal größer. Ein größerer 
Arbeitswiderstand erfordert aber eine höhere Batteriespannung.

@Rainer S.
Die Beschaltung ist ungewöhnlich und es ist leider unklar, was im 
Inneren der Kapsel vorhanden ist.
Benötigt man einen externen Widerstand, dann muss an dem das Signal 
abgenommen werden. Da ist aber der Kondensator beschaltet, der das 
Signal wieder kurzschließt.

Ich hab dir mal ein paar Varianten der Beschaltung von Elektretmikros 
angehängt. Wobei es Dubletten gibt in der Beschaltung; so sind V2 und V5 
bzw. V3 und V4 letztlich gleich. Bei dreipoligen Anschlüssen bevorzuge 
ich V2 bzw. V5, die liefern das größte Signal.
Deine Beschaltung kann ich keinem der Bilder zuordnen.

von MaWin (Gast)


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Rainer S. schrieb:
> Nun funktioniert er wieder

Na dann ist ja gut.

Rainer S. schrieb:
> ich frage mich, was genau er eigentlich macht, dieser Adapter

Er versorgt das Elektredmikro mit Strom (1.5V Vorspannung, 
Phantomspannung über 3k3 Widerstand) und koppelt das Audiosignal über 
den Elko gleichspannungsfrei aus.

Die Spannung ist eigentlich zu gering, eine 9V Blockbatterie wäre 
besser.

Die 3k3 würden optimalerweise an den Innenwiderstand des Mikrophons 
angepasst werden, die meisten haben um 2k und nicht 3k3.

von äxl (Gast)


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https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=2ahUKEwje6O2nm8HmAhVQ_KQKHXWPDdYQFjABegQICBAC&url=https%3A%2F%2Fassets.sennheiser.com%2Fglobal-downloads%2Ffile%2F8948%2FSK_100_G3_Manual_12_2016_DE.pdf&usg=AOvVaw0-RDszhrs9hwMnpyNRke32

https://paforum.de/forum/index.php?thread/82187-sennheiser-steckerbelegung/&postID=683677#post683677

Vorn an der Spitze (tip) kommt deine Sprache raus.
der mittlere Ring (ring) und das hintere Ende (sleeve) wird verbunden 
und ist somit Masse oder Ground.
der Widerstand kommt also vom Plus der Batterie vorn mit ran. Den 1µF 
legt man eigentlich in Reihe zum nachfolgenden Verstärker, wenn man 
nicht weiss, ob der mit der anliegenden Gleichspannung sonst klarkommt. 
Hier liegt er parallel zur "musike" und schneidet alle hohen Frequenzen 
weg! (also: bei 1µF und 3k3 nicht nur die hohen Frequenzen, sondern auch 
schon die tiefen töne)

von HildeK (Gast)


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MaWin schrieb:
> und koppelt das Audiosignal über
> den Elko gleichspannungsfrei aus.

Laut den Fotos geht der Kondensator aber an zwei Anschlüsse des Mikros. 
Das ist nicht 'Auskoppeln'!

von MaWin (Gast)


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HildeK schrieb:
> Laut den Fotos geht der Kondensator aber an zwei Anschlüsse des Mikros.
> Das ist nicht 'Auskoppeln'!

Was ist auf den Photos schon zu erkennen ausser ein Spaghettiteller. 
Soll er einen Schaltplan zeichnen für die 2 Bauteile.

von HildeK (Gast)


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Hat er doch hier getan und auch da ist der Elko zwischen zwei 
Mikroanschlüssen.
Rainer S. schrieb:

von MaWin (Gast)


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HildeK schrieb:
> Hat er doch hier getan und auch da ist der Elko zwischen zwei
> Mikroanschlüssen. Rainer S. schrieb:

Ok.
Würde man also den plus-Anschluss vom Elko zusammen mit dem Kabel zum 
Effektpedal wieder vom Mikrophonstecker ablöten, passt es.
Vielleicht ist dieser Steckeranschluss auch nur ein Lötstützpunkt.

von Stefan F. (Gast)


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> Also wer schafft es kurz, verständlich und treffend zu beschreiben
> wie ein Impedanzwandler ... funktioniert

Du fragst nach der Erklärung für den Impedanzwandler, zeigst uns aber 
eine Stromversorgung.

Sei doch bitte so nett und zeige den konkreten Impedanzwandler. Hier 
eine Abhandlung über alle denkbaren Impedanzwandler zu liefern, würde 
den Umfang eines Taschenbuches erreichen. Das kannst du dann lieber 
gleich im Buchhandel kaufen gehen.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Stefan F. schrieb:
> Du fragst nach der Erklärung für den Impedanzwandler, zeigst uns aber
> eine Stromversorgung.

Das sind zwei verschiedene Autoren. Der von dir zitierte Fragensteller 
wollte den Thread kapern.

von Stefan F. (Gast)


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Sebastian R. schrieb:
> Der von dir zitierte Fragensteller wollte den Thread kapern.

Ach so, das habe ich nicht bemerkt. Karli, eröffne für deine Frage bitte 
einen separaten Thread und zeige den Plan des einen Impedanzwandler, der 
dich interessiert. Einen können wir Dir erklären.

von äxl (Gast)


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Sebastian R. schrieb:
> Wenn man die Systeme kennt,
.. bräuchte man hier nicht nachfragen

von Karli (Gast)


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Hallo

ich bin nicht der TO - sollte aber aus der Namensnennung und den Kontext 
hervorgehen...?!

Aber ja bezüglich meiner "Frage"- gerade das ist ja die Herausforderung 
bzw. wäre die Genialität desjenigen der das so wie von mir gewünscht 
beschreiben kann.
Ein kleines Taschenbuch kaufen und durchlesen - oder zeitgemäßer 
verschiedene Quellen und andere Medienformen aus den Netz nutzen kann 
jeder, da ist es auch keine allzu große Kunst (wobei einigen Autoren 
schaffen es trotzdem...) das verständlich und nachvollziehbar zu 
vermitteln.
Würde ich eventuell auch noch schaffen (wobei ich gerade schriftlich und 
ohne direkten Fragesteller nicht wirklich gut in so etwas bin.)

Thread Kapern - nicht wirklich sondern nur die Frage ausschreiben die 
mir bei reinen Titel im Sinn kommt.

Irgendein Mitleser und Anfänger hier im Forum (eventuell sogar zukünftig 
wenn es gut läuft durch ein Googlesuchtreffer zum Thread gelangt):

"Impedanz, habe ich auch nie so richtig verstanden, könnte ein 
interessanter Thread werden wo das auch für "mich" verständlich 
vermittelt wird"

Karli

von Stefan F. (Gast)


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Stefan F. schrieb:
> Karli, eröffne für deine Frage bitte einen separaten Thread

von Karl B. (gustav)


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Rainer S. schrieb:
> ich habe für eine kleines Headset-Mikrofon ("Kondensator, 750 Ohm")
> einen Adapter benutzt, um das Mikrofon an ein
> E-Gitarren-Effektmodul("Input impedance:1MΩ") anschließen zu können.

Hi,
das mit den "Impedanzen" bringt die Leute immer wieder durcheinander.
Ok.
Wechselstromtechnik.
Impedanz ist der Wechselstromwiderstand.
Sagt aber in dem Zusammenhang meistens rein garnichts über das aus, was 
tatsächlich an "Pegel" verlangt wird. (Das Wort DIN-Norm kann man erst 
einmal vergessen.)
Und: Anpassung.
Was bei den Audio-Vorstufen-Eingangs-Komponenten interessiert:
Wie wird angekoppelt.
Meistens niederohmigereren Ausgang an höherohmigeren Eingang.
Spannungsanpassung.
Und der Pegel.
Bei Line In ca. 1V.
Ein Mikrofon hat am Ausgang Zehnerpotenzen an Spannung weniger.
Das soll der Vor-Verstärker ausgleichen.
Und den nennen die Leute dann "Impedanzwandler".


ciao
gustav

von HildeK (Gast)


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Karl B. schrieb:
> Impedanz ist der Wechselstromwiderstand.

Das kann auch ein ohmscher Widerstand sein.

Karl B. schrieb:
> Das soll der Vor-Verstärker ausgleichen.
> Und den nennen die Leute dann "Impedanzwandler".

Nein, den nennt man Vorverstärker. Nebeneffekt kann ein niederohmiger 
Ausgang sein - meistens jedenfalls.
Ein Impedanzwandler ist eine Schaltung, die z.B. aus einem hochohmigen 
Quellsignal ein niederohmiges macht.
Beim Elektret ist das der eingebaute FET. Nebeneffekt ist, dass er auch 
etwas verstärkt - je nach Schaltung.

von Karl B. (gustav)


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Karl B. schrieb:
> Impedanz ist der Wechselstromwiderstand.

HildeK schrieb:
> Das kann auch ein ohmscher Widerstand sein.

Wobei hier nicht zwischen Induktanz oder Kapazitanz unterschieden wird. 
Dafür gibt es noch Extra-Wörter. Auch Blindwiderstand Reaktanz.
Aber so viel wollten wir ja nicht von der Oberfläche abkratzen.

OK.
Ein Paar gängige Beispiele für Impedanz:
200 Ohm für dynamische Mikrofone.
4 Ohm für Lautsprecher

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Rainer S. (711mx3)


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ok, Ihr seid so klasse. So viele Informationen für mich. Vielen Dank 
dafür.

Ich halte für mich fest:

- das Teil, das ich da habe ist kein Impedanzwandler, sondern eine 
Stromversorgung für das Elektret-Kondensatormikrofon.

- das Mikrofon benötigt Strom, um zu funktionieren. (Deswegen hat wohl 
auch bisher nicht mein Versuch geholfen, einfach das Mikrofon in einen 
Kopfhörer-Verstärker zu stecken. Kam nichts heraus, weil der 
Kopfhörerverstärker keinen Strom an das Mikro liefert). Ich dachte, ein 
jedes Mikrofon würde einfach auch ganz ohne Strom funktionieren durch 
Induktion. So wie ein Kopfhörer, den ich an den Mikrofoneingang 
anschließen kann- das funktioniert ja auch, wenn ich da reinbrülle.

- das Gitarreneffekt-Pedal liefert keinen Strom an das Mikro, daher gibt 
es keine Funktion, wenn ich das Mikro direkt das einstecke. E-Gitarren 
produzieren wohl durch die Saiten und die Induktion deutlich mehr Strom/ 
Pegel als ein winziges Mikrofon.

- an klassischen Mikrofoneingängen (ich habe eine Aktivbox mit 
Mikrofoneingang) funktioniert das Mikrofon, da der Eingang wohl Strom 
liefert

- ich brauche eigentlich nur einen passenden Mikrofonverstärker, der 
idealerweise gleich auch das Mikrofon mit Strom versorgt

- der Kondensator wird nur benutzt, um einen Hoch- oder Tiefpass des 
Audiosignals (für bessere Stimmenperformance) zu erreichen? Ist das 
richtig? Dann könnte ich den Kondensator ja besser weglassen, denn ich 
brauche viel Bass für Vaders Stimme und die Signale stelle ich ja im 
Effektpedal ein.

- ich könnte auch zunächst statt eines 3,3 kOhm Widerstands einen 2kOhm 
Widerstand nehmen und statt einer 1,5 V einen 9 Volt-Block.

: Bearbeitet durch User
von Rainer S. (711mx3)


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Kondensator entfernt, rotes Kabel an den Widerstand angelötet und 
9v-Block statt 1,5v Batterie angeschlossen: JA! Schon viel klarer und 
lauter.
Dank, danke, danke!

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