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EIN Grenzflächenmikrofon (ebenfalls Boundary-Effekt-Mikrofon oder PZM = Druckzonenmikrofon) ist ein Mikrofon die konstruktionsbedingt ein höheres Signal liefert und weniger gerichtet sein kann.
Operation
Wenn ein Mikrofon nahe an eine ebene Fläche gehalten wird, ist der Ton lauter. Dies liegt daran, dass das Mikrofon den Schall auf zwei Arten aufnimmt: direkt und von der Oberfläche reflektiert. Nahe der Oberfläche befindet sich sozusagen ein "Hochdruckbereich" des Schalls. Im Englischen wird dies als "Druckzone" bezeichnet, und der Effekt wird als "Boundary-Effekt" bezeichnet.
Theoretisch ist der Schall in der „Druckzone“ doppelt so laut, was einer Steigerung von 6 dB entspricht. In der Praxis ist eine Erhöhung um 3 bis 6 dB üblich. Damit erhöht sich auch der Signal-Rauschabstand um 3 bis 6 dB. Für ein Mikrofon ist das eine große Verbesserung.
Konstruktion
Das Mikrofonelement sollte klein sein und nahe an der ebenen Fläche montiert werden. Bei zu großem Abstand werden hohe Töne verzerrt durch Phasenverschiebung den direkten und reflektierten Schall. Dadurch ist nur ein kleiner Elektretmikrofonelement geeignet für ein Grenzflächenmikrofon.
Die am häufigsten verwendete Konstruktion besteht aus einem Mikrofonelement, das kopfüber über einer ebenen Fläche montiert wird. Der Abstand zwischen der ebenen Fläche und dem Mikrofon beträgt 0,1 bis 3 mm. Durch die verkehrte Montage erhält das Mikrofon keinen Direktschall, aber durch die "Druckzone" ist der Ton doppelt so laut.
Die Konstruktion, bei der das Mikrofon kopfüber auf einer ebenen Fläche montiert wird, ist patentiert. Auch der Begriff "PZM" ist ein eingetragener Name von Crown International. Andere Hersteller von Grenzflächenmikrofonen bauen daher eine etwas andere Konstruktion, um das Patent nicht zu verletzen.
Es gibt viele mögliche Konstruktionen für ein Grenzflächenmikrofon. Das Mikrofonelement kann an seiner Seite so angebracht werden, dass es gerichtet ist. Die ebene Fläche kann aber auch aus zwei oder mehr schräg zueinander angebrachten ebenen Flächen bestehen. Das Mikrofonelement wird dann in der Ecke platziert. Die flache Oberfläche kann auch konkav oder konvex geformt sein.
Manchmal wird ein Tisch als ebene Fläche verwendet. Einige Mikrofone zum Aufzeichnen von Besprechungen bestehen beispielsweise aus einem kleinen aufrecht stehenden Mikrofon, manchmal mit einer Auswahl von Direktschall oder reflektiertem Schall.
Die ebene Oberfläche beeinflusst den Frequenzgang, hohe Töne werden stärker verstärkt. Eine Korrektur mit einem Filter ist daher notwendig, um einen naturgetreuen Klang zu erhalten.
Anwendungen
Das Grenzflächenmikrofon ist besonders geeignet, wenn Geräusche aus der Umgebung aufgenommen werden müssen. Zum Beispiel bei Besprechungen oder beim Aufzeichnen aller Geräusche in einem Raum. Ein Grenzflächenmikrofon wird auch oft in einer Bassdrum eines Schlagzeugs verwendet (denken Sie an die Shure beta91), da Grenzflächenmikrofone oft eine gute Basswiedergabe haben.