Mikrofon
Bild: Holger.Ellgaard, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons
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Kurz: Ein Eingabegerät, das Schallwellen in ein elektrisches (analoges oder digitales) Signal umwandelt — Grundlage für Sprachaufnahme, Videotelefonie und Voice-over-IP.
Genauer: Mikrofone werden analog (über eine Klinkenbuchse/AUX) oder digital (über USB, mit eingebautem Wandler) angeschlossen. Bei Laptops und Webcams ist meist ein einfaches Mikrofon bereits integriert.
Im Detail
Bauarten: Kondensator vs. dynamisch
Technisch wandelt eine Mikrofonkapsel Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Signal um — die gängigsten Bauarten sind Kondensatormikrofone und dynamische Mikrofone, die auf grundlegend unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen. Kondensatormikrofone nutzen eine extrem dünne, leitfähige Membran, die zusammen mit einer festen Gegenelektrode einen elektrischen Kondensator bildet; Schallwellen bewegen die Membran und verändern dadurch die Kapazität, was in ein Signal umgesetzt wird. Diese Bauart ist sehr empfindlich und detailreich, braucht aber eine kleine Betriebsspannung (“Phantomspeisung”, meist 48V, über das Mikrofonkabel selbst zugeführt) und ist typisch für Studio-/Streaming-Mikrofone. Dynamische Mikrofone arbeiten dagegen wie ein umgekehrter Lautsprecher: Eine Membran bewegt eine Spule in einem Magnetfeld, wodurch direkt eine elektrische Spannung induziert wird (elektromagnetische Induktion) — robuster, brauchen keine externe Spannung, unempfindlicher gegenüber Hintergrundgeräuschen und Stößen, typisch für Bühnen-/Interview-Mikrofone.
Analoge und digitale Signalwege
Bei analogem Anschluss über eine Klinkenbuchse liefert das Mikrofon ein durchgehendes elektrisches Wechselspannungssignal, das die Soundkarte per Analog-Digital-Wandler (ADC) erst in digitale Werte umrechnen muss, bevor der Computer es weiterverarbeiten kann; ein USB-Mikrofon erledigt diese Wandlung bereits eingebaut (ein kleiner ADC-Chip sitzt direkt im Mikrofongehäuse) und liefert dem Computer direkt ein digitales Signal — dadurch entfällt die potenziell rauschanfällige Soundkarte des Rechners als zusätzliches Glied in der Kette, was bei günstiger interner PC-Hardware oft zu hörbar besserer Qualität führt.
Richtcharakteristik
Für Videotelefonie und Streaming ist neben der reinen Mikrofonqualität auch die Richtcharakteristik relevant — also aus welcher Richtung ein Mikrofon Schall bevorzugt aufnimmt. Kugelmikrofone (omnidirektional) nehmen aus allen Richtungen gleich stark auf, praktisch für Gruppengespräche mit mehreren Personen um ein zentrales Mikrofon. Nierenmikrofone (kardioid, nach der herzförmigen Aufnahmecharakteristik benannt) bevorzugen den Schall von vorne und unterdrücken Störgeräusche von der Seite und von hinten deutlich — typisch für Einzelsprecher-Setups wie Podcasts oder Streaming. Achtmikrofone nehmen von vorne und hinten gleich stark, von der Seite kaum auf — praktisch für Interview-Situationen mit zwei sich gegenübersitzenden Personen.
Mikrofon-Arrays in kompakten Geräten
Viele integrierte Laptop-/Webcam-Mikrofone kombinieren mehrere kleine Kapseln zu einem “Mikrofon-Array” statt eine einzelne, größere Kapsel zu verbauen — der begrenzte Platz in einem dünnen Laptopgehäuse lässt keine große, hochwertige Einzelkapsel zu. Durch Beamforming (die Signale der mehreren Kapseln werden softwareseitig so kombiniert, dass sie effektiv eine gerichtete Aufnahmecharakteristik simulieren) und aggressive Software-Rauschunterdrückung lässt sich trotz der kompakten Bauform noch brauchbare Sprachqualität erreichen, auch wenn ein dediziertes externes Mikrofon in puncto Klangqualität praktisch immer überlegen bleibt.