Übertragungsfaktor

Übertragungsfaktor

Der elektroakustische Übertragungsfaktor BE eines Schallaufnehmers ist die Empfindlichkeit (engl.: Sensitivity), mit welcher der Schalldruck von Mikrofonen - das sind Schallempfänger und Sensoren - in elektrische Signalspannung (Modulationsspannung) gewandelt wird. Die Empfindlichkeit wird in den Datenblättern gern mit Feld-Betriebs-Übertragungsfaktor oder Feld-Leerlaufs-Übertragungsfaktor bezeichnet und gilt immer für die Frequenz 1 kHz, wenn nicht anders angegeben.

Der Faktor BE stellt das Verhältnis dar zwischen der erzeugten elektrischen Wechselspannung U und dem Schalldruck p bei 1 kHz, ausgedrückt in mV/Pa und gilt als wesentliches Gütezeichen von elektroakustischen Wandlern.


B_{E} = \frac{U}{p} \,
.

Je höher dieser Faktor ist, desto mehr wird die elektrische Ausgangsspannung U am Mikrofon erhöht, bei gleich bleibendem Schalldruck p am Eingang. Ein üblicher BE-Wert ist bei einem Kondensatormikrofon hierfür etwa 10 mV/Pa. Bei einem dynamischen Mikrofon ist die Empfindlichkeit mit etwa 0,5 mV/Pa deutlich geringer.

Der Übertragungsfaktor wird auch als Betriebs- oder Leerlauf-Übertragungsfaktor in mV pro Pascal angegeben, wobei dem Schalldruck p = 1 Pa ein Schalldruckpegel von Lp = 94 dBSPL entspricht. (1 Pa → 94 dBSPL). Das ist die Ausgangsspannung von Mikrofonen in Abhängigkeit vom Schalldruck. In den Mikrofondaten wird das Umgangswort "Empfindlichkeit" hierfür nicht genannt; dafür findet man die technische Bezeichnung Feldbetriebsübertragungsfaktor in mV/Pa. Verständlicherweise verwendet der Praktiker anstatt "Feldbetriebsübertragungsfaktor" lieber den schlichten Ausdruck "Empfindlichkeit".

In den USA wird teilweise der Feldbetriebsübertragungsfaktor nicht in der bei uns üblichen Maßeinheit "mV/Pa" angeben, sondern als "sensitivity" in "dB re 1 V/dyn/cm2", wobei ein Minuszeichen an der Zahl vor dem dB steht.[1]

Kondensatormikrofon: Angabe üblicherweise etwa -40 dB oder -60 dB und dynamisches Mikrofon: etwa -66 oder -86 dB, je nach Wahl des Bezugswerts von 94 dBSPL = 1 Pa oder von 74 dBSPL = 1 dyn/cm2.

Bei einem Verstärker wird die Verstärkung als Quotient von Ausgangsspannung und Eingangsspannung definiert:


v = \frac{U_2}{U_1} \,
.

Dieses ist der Übertragungsfaktor. Die Definition des Übertragungsmaßes eines Verstärkers benötigt kein Bezugsmaß, da Eingangs- und Ausgangsgröße identische Einheiten besitzen.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. http://www.sengpielaudio.com/Rechner-sensitivity.htm

Weblinks


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