SCHOEPS-Mikrofone bei extremen Wetterbedingungen

Kondensatormikrofone sind die erste Wahl, wenn es um Klangqualität geht. Alle Schoeps-Mikrofone arbeiten nach diesem Prinzip. Kondensatormikrofone sind hochempfindliche Sensoren, die kleinste Ladungsverschiebungen erkennen. Während der Entwicklung und Produktion werden unsere Mikrofone unter einer Vielzahl von Umweltbedingungen getestet. Sie sind für einen Temperaturbereich von -10° bis +60° C und einer relative Luftfeuchtigkeit bis 90% spezifiziert. Diese Grenzen sind jedoch konservativ; wir haben positive Rückmeldungen von Kunden, die ihre Schoeps-Mikrofone ohne Probleme in der Arktis oder in der Wüste eingesetzt haben. Dennoch gibt es Grenzen, die in diesem Artikel beschrieben werden, und es werden Vorschläge für den Einsatz unserer Mikrofone unter schwierigen Bedingungen gegeben.

Die rein elektronischen Teile von Kondensatormikrofonen können in einem sehr großen Temperaturbereich zuverlässig arbeiten. Wir testen unsere Mikrofonverstärker z.B. von -30° bis +80° C. Die Kapsel ist jedoch anfälliger. Bei extremen Temperaturen versteift oder entspannt sich die Membran etwas, wodurch sich die Empfindlichkeit und der Frequenzgang des Mikrofons leicht verändern. Die Membranen aller unserer Kapseln werden vor dem Zusammenbau unter Spannung bei hohen Temperaturen künstlich "vorgealtert", wodurch sie in einem großen Bereich unterschiedlicher Bedingungen stabil bleiben. Längerer Betrieb bei extremen Temperaturen kann jedoch dauerhaftere Auswirkungen haben, die einer beschleunigten Alterung ähneln.

Luft enthält immer eine gewisse Menge an Wasserdampf und kann bei hohen Temperaturen mehr davon aufnehmen als bei niedrigen Temperaturen. Die Menge des Wasserdampfs in der Luft, ausgedrückt als Prozentsatz der maximalen Menge, die von der Luft bei dieser Temperatur aufgenommen werden kann, ist die relative Luftfeuchtigkeit. Wenn sich die Temperatur ändert, ändert sich auch die relative Luftfeuchtigkeit. Bei oder über 100 % relativer Luftfeuchtigkeit können sich Wassertröpfchen bilden (Kondensation). Unsere Mikrofone funktionieren bei fast jeder gleichbleibenden Luftfeuchtigkeit sehr gut. SCHOEPS-Mikrofone sind so spezifiziert, dass sie bis zu einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 %, gemessen bei 25°C, einwandfrei funktionieren. Alle unsere Mikrofone müssen einen Test unter diesen Bedingungen bestehen.

Aber Kondensation innerhalb einer Kapsel kann die Funktion stören, da Teile überbrückt werden können, die elektrisch voneinander isoliert sein müssen - genauso bei NF- wie bei HF-Mikrofonen. Kondensation ist der Übergang eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand; siehe de.wikipedia.org/wiki/Kondensation. Kondensation entsteht hauptsächlich durch Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen - vor allem, wenn diese abrupt auftreten - und nicht durch "stationäre" Bedingungen. Bei der Kondensation entstehen Wassertröpfchen. Diese Wassertröpfchen haften an Materialien, die kälter sind als die Luft. Brillenträger wissen am besten, was hier gemeint ist: Im Winter beschlägt die noch kalte Brille sofort, wenn man einen warmen Raum betritt. Bringt man ein Mikrofon von drinnen nach draußen oder umgekehrt, kann es zu einem abrupten Wechsel der Temperatur (und damit der Luftfeuchtigkeit) sowohl des Mikrofons als auch der umgebenden Luft kommen. Die Wassertröpfchen setzen sich an den kalten Metallteilen des Mikrofons fest und bringen es zum Ausfall.

Eine weitere Überlegung: Mikrofone, die in staubigen Umgebungen eingesetzt werden und/oder die Sprech- oder Gesangsstimmen aus nächster Nähe aufnehmen, können Ablagerungen in ihrem Inneren bilden. Diese Verunreinigungen können in Verbindung mit Wassertröpfchen (z.B. durch Kondensation von Feuchtigkeit) einen Leckstrom durch die auf der Membran platzierte Ladung ermöglichen. Das Ergebnis können Geräusche sein - Brummen, Knistern oder Pfeifen, die ziemlich stark sein können - oder sogar ein vorübergehender Signalverlust. Hier besteht eine wechselseitige Beziehung, da hohe Luftfeuchtigkeit sowohl solche Ablagerungen begünstigt als auch eine Verschlechterung der Leistung verursacht, wenn sie vorhanden sind.

Feuchtigkeitsprobleme treten vor allem dann auf, wenn Mikrofone im Freien unter wechselnden Wetterbedingungen eingesetzt werden. Darauf haben wir in den letzten Jahren ein besonderes Augenmerk gelegt, insbesondere bei unseren Richtrohrmikrofonen, da diese im Außenbereich bei jedem Wetter eingesetzt werden. Deshalb haben wir die Kapsel der CMIT-Serie, beginnend mit der Generation D (2021, etwa seit SN #9200, siehe CMIT 5 Produktgeschichte und MiniCMIT Produktgeschichte), so weiterentwickelt, dass sie eine hohe Robustheit gegenüber Feuchtigkeit und Kondensation aufweist. Diese Weiterentwicklung hat selbstverständlich keinerlei Einfluss auf den Frequenzgang und den Klang der Kapsel. Wir haben diese Verbesserungen ohne öffentliche Ankündigung eingeführt und beobachtet, wie die Zahl der gemeldeten Feuchtigkeitsprobleme auf fast Null zurückging. Jetzt (2023) sind wir endlich bereit, etwas über diese Verbesserungen öffentlich zu sagen.

Kondensations-Messung: Zusätzlich zum oben beschriebenen Temperaturtest führen wir nun bei den analogen Modellen der CMIT-Serie (MiniCMIT, CMIT 5) während der Produktion einen genau definierten Kondensationstest durch, bei dem das Mikrofon einem schnellen Wechsel von kalt und trocken zu heiß und feucht ausgesetzt wird. Dabei entstehen deutlich sichtbare Tröpfchen auf dem Mikrofongehäuse, wie die Fotos unten zeigen.

Die meisten Kondensatormikrofone, unabhängig vom Hersteller, haben bei diesem Test Probleme, die sich als lautes Knistern oder im Extremfall als vollständiger Signalverlust äußern. Eine CMIT-Kapsel der Generation D läuft unbeirrt weiter. Alle CMIT-Kapseln, die diesen Test während der Herstellung nicht bestehen, werden aussortiert. Mikrofone, die sorgfältig gelagert werden und weder Schmutz noch Staub ausgesetzt sind, behalten diese Eigenschaft über lange Zeit. Da sich dies im praktischen Außeneinsatz nicht immer vermeiden lässt, kann es im Laufe der Zeit zu einer gewissen Beeinträchtigung kommen. Wir empfehlen hier generell eine regelmäßige Reinigung, siehe Abschnitt 4.

Allgemein:

• Bewahren Sie das Mikrofon im Etui auf, wenn Sie es nicht benutzen; lassen Sie es nicht auf dem Stativ stehen, insbesondere nicht in staubiger Umgebung. Die Membran und die Gegenelektrode einer gleichstrompolarisierten Kondensatormikrofonkapsel ziehen noch einige Zeit nach der Trennung von der Stromversorgung kleine Partikel an. Etuis mit einem Einsatz aus Schaumstoff, der kleine Partikel abgeben kann, sollten auf keinen Fall verwendet werden.
• Verwenden Sie immer hochwertige Wind- oder Poppschutze, wenn Sie eine Sprech- oder Singstimme aus nächster Nähe aufnehmen oder aber in einer staubigen Umgebung arbeiten. Wenn ein Wind- oder Poppschutz Anzeichen von Alterung aufweist, ersetzen Sie ihn umgehend durch einen neuen.
• Wenn Sie Ihre Mikrofone auf eine Weise verwenden, die zu einer Verunreinigung führen könnte, senden Sie sie regelmäßig zur Überprüfung und Reinigung an uns zurück. Wir verlangen für diese Dienstleistung bewusst die niedrigste Kostenpauschale (siehe unten). Der Kunde sollte eine solche Reinigung auf keinen Fall selbst vornehmen, da die Kapsel dazu komplett zerlegt und wieder zusammengebaut werden muss. Insbesondere bei Richtmikrofonen werden oft Kleinteile ausgetauscht und eine erneute Justierung und Prüfung wird erforderlich.
• Für den Einsatz im Freien empfehlen wir die Verwendung des als Zubehör erhältlichen Schaumstoffwindschutzes oder (noch besser) eines geschlossenen Korb-Windschutz. Von der Verwendung minderwertiger Schaumstoffwindschütze raten wir ab, da sie Flocken abgeben, die in das Mikrofon gelangen können.

Extreme Temperaturen und sehr hohe Luftfeuchtigkeit:

• Auch wenn der Betrieb bei extremen Temperaturen normalerweise zuverlässig sein sollte, sollten Sie bedenken, dass eine Kapsel dadurch schneller "altert".
• Um Kondensationsprobleme zu vermeiden, vermeiden Sie den plötzlichen Wechsel aus einer kalten Umgebung in eine warme.
• Lagerung/Vorwärmung oder Akklimatisierung des Mikrofons: Das Mikrofon sollte wärmer als die Umgebungstemperatur gelagert werden. Alternativ sollte das Mikrofon eine halbe Stunde vor der Verwendung vor Ort aus dem Koffer genommen werden, um es zu akklimatisieren.
• Wenn ein Mikrofon in einer feuchten Umgebung verwendet wurde, ist es sinnvoll, im Etui ein Päckchen Trockenmittel mit Silikagel beizulegen. Dieses zieht die Feuchtigkeit an und entfeuchtet die Luft im Etui und Mikrofon.
• Das Mikrofon sollte immer sauber und trocken gehalten werden, denn durch Kondensation an Staubkörnern, Mikropartikeln (z.B. von schlechtem Schaumstoff), Salz- oder Schmutzablagerungen bilden sich viel schneller Feuchtigkeitsfilme und Leckströme. Ein neues oder kürzlich gewartetes bzw. stets sorgfältig gelagertes Mikrofon ist weniger anfällig für Kondensationsprobleme als ein Mikrofon, das unter extremen Bedingungen wie Feuchtigkeit, Staub, Salz und Schmutz verwendet wurde.

Damit unsere Mikrofone widerstandsfähig gegen hohe Luftfeuchtigkeit und Kondensation werden, empfehlen wir:

• für CMIT 5 / MiniCMIT Mikrofone, die vor 2021 produziert wurden (SN < ~9200): Wir bieten ein Upgrade auf die neueste Kapselgeneration D zum Festpreis an; siehe hier und hier.
• für andere Kapseln und Mikrofone (MK, CCM, CMH, SuperCMIT): Die Reinigung der Kapselmembran und der ggf. notwendige Austausch von Kleinteilen fällt immer unter die "kleine Servicepauschale", sofern keine größeren Reparaturen anfallen; siehe hier. Allerdings gibt es derzeit keine Möglichkeit, diese Mikrofone auf die hohe Kondensationsbeständigkeit einer CMIT-Kapsel der neuesten Generation zu bringen.