Was ist ein digitales Mikrofon?
Ein digitales Mikrofon ist ein Gerät, mit dem analoge Schallwellen erfasst und mithilfe digitaler Technologie in elektronische Signale umgewandelt werden können. Während herkömmliche Mikrofone nach dem Prinzip der elektronischen Verarbeitung von Spannungsunterschieden arbeiten, die durch Schallschwingungen auf Metalloberflächen verursacht werden, verwenden digitale Mikrofone dielektrische Wafer oder Dünnfilmwandler, um Schall aufzunehmen. Dies ermöglicht eine kleine Konstruktion, eine wirksame Störfestigkeit und eine genauere Klangwiedergabe. Digitale Mikrofone werden in anspruchslosen und hochwertigen Anwendungen wie Spielzeug, Computern, Telefonen und Tonstudios eingesetzt.
Ein großer Markt für digitale Mikrofontechnologie ist die Mobiltelefonindustrie, da diese Technologie eine Reihe von Stärken bietet, wie beispielsweise Rauschunterdrückung, geringer Stromverbrauch und niedrige Produktionskosten. Die Technologie ist typischerweise in Computern und Tablets sowie in herkömmlichen Mikrofonkonstruktionen zu finden. Tischmikrofone stehen auf einem Ständer und werden für Telefonkonferenzen oder Diktate verwendet. Headset-Mikrofone werden häufig zum Spielen oder Online-Chatten verwendet. Studiomikrofone ermöglichen hochwertige Aufnahmen für Musik, Podcasts oder professionelle Sprachaufnahmen.
Die meisten digitalen Mikrofontechnologien wandeln analoge Audio-Schallwellen in digitale Signale um. Ein digitaler Sensor empfängt im Wesentlichen Wellenschwingungen und wandelt diese in elektronische Signale um. Dazu wird eine Welle in eine Reihe digitaler Werte geschnitten, die auf einfache Weise verarbeitet, gefiltert oder auf ihren Effekt hin überarbeitet werden können. Mikrofone werden über Kabel mit Buchsen oder USB-Anschlüssen (Universal Serial Bus) verbunden.
Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) verwenden Dünnfilme, um durch Schall verursachte Kapazitätsänderungen zu erfassen. Komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Wafer (CMOS-Wafer) verwenden Metall-Dielektrikum-Strukturen, die in eine Membran geätzt sind und wie ein digitales Trommelfell funktionieren. Beide Methoden digitalisieren Signale und erlauben eine Vielzahl von Verarbeitungsmöglichkeiten.
Digital-Analog-Wandler (DACs) sind Chips in Soundkarten, Playern oder Lautsprechern. Diese wandeln digitale Daten in Spannung, Strom oder elektrische Ladung eines analogen Signals um. Die Lautsprecher arbeiten nach ähnlichen Prinzipien wie Mikrofone, jedoch in umgekehrter Reihenfolge.
MEMS-Bauelemente verwenden eine in Silizium geätzte Silizium-Druckmessmembran. Diese Komponenten sind zwar einfach herzustellen, haben aber geringere Bandbreiten und sind teurer und zerbrechlicher als die in Elektret-Kondensatormikrofonen (ECM). MEMS-Komponenten verwenden häufig einen bewährten Junction-Gate-Feldeffekttransistor (JFET). Dieser Transistor hemmt und reguliert den elektrischen Strom und fungiert als Vorverstärker des Mikrofons, einer Komponente, die das Ausgangssignal der winzigen Schallwellen eines analogen Eingangs verstärkt: zum Beispiel einer Stimme.
CMOS-Innovationen bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber MEMS-Membranen. Diese können reduzierte harmonische Verzerrungen, verbesserte Verstärkungseinstellungen und direkte digitale Ausgabe umfassen. Bei solchen technischen Unterscheidungen wird deutlich, dass ein Mikrofon nicht unbedingt ein echtes digitales Mikrofon ist, nur weil es eine digitale Anzeige hat.
Mit der Weiterentwicklung der digitalen Mikrofontechnologie sind die Preise gesunken und die Verfügbarkeit von Qualitätsprodukten gestiegen. Mikrofone sind in der Lage, echten Klang ohne Nebengeräusche oder Inkonsistenzen aufzunehmen. Die Digitalisierung bietet Anwendern aller Könnensstufen viele kreative Möglichkeiten. Tragbare Geräte funktionieren in lauten Umgebungen besser und Benutzer entwickeln professionellere Medien zu Verbraucherpreisen.