Bau eines Parabolmikrofons

Videofilmer wissen, dass die wichtigste Regel für qualitativ hochwertige Tonaufnahmen darin besteht, das Mikrofon so nah wie möglich am Motiv zu platzieren. In den meisten Fällen bedeutet dies, dass das Mikrofonelement nur wenige Zentimeter von der Schallquelle entfernt ist. Wir können uns viel Mühe geben, um unsere Mikrofone so nah wie möglich an unser Motiv heranzubringen. Aber manchmal ist das keine Option. Manchmal ist es einfach nicht möglich, ein Mikrofon so nah wie möglich am Motiv zu platzieren. Hier kommt das Parabolmikrofon ins Spiel.

Vielleicht müssen Sie die Schreie von Kojoten oder den Gesang von Spottdrosseln aufnehmen. Vielleicht wollen Sie die Kadenz eines Quarterbacks aufnehmen (ohne selbst angegriffen zu werden). Oder vielleicht müssen Sie Ihren Ton heimlich sichern, wie ein Spion, für Ihre Verbrechensbekämpfungsshow mit versteckter Kamera. Bei manchen Produktionen müssen Sie das Mikrofon ganz nah an sich heranbringen, aber das kann Ihr Leben gefährden, Ihre Ausrüstung beschädigen oder Ihre Tarnung auffliegen lassen. Eine parabolische Mikrofonschüssel kann die beste Lösung sein.

Parabolisches Mikrofon?

Eine Parabolschüssel ist ein mathematisches Wunderwerk, das Licht- und Schallwellen in einem einzigen Punkt sammelt und bündelt. Sie werden in Scheinwerfern, Solarkochern und Satellitenfernsehempfängern verwendet. Die Parabolantenne macht sich die Geometrie zunutze und verwandelt ein gewöhnliches Mikrofon in ein hyper-direktionales Monstermikrofon. Damit können Sie klare Tonaufnahmen aus mehreren hundert Metern Entfernung machen. Wenn Sie nicht gerade Sport- oder Naturvideos produzieren, werden Sie eine Parabolantenne nur in seltenen Fällen verwenden.

Wenn Sie nicht bereit sind, in eine professionelle Parabel zu investieren, können Sie Ihre eigene Parabolmikrofonschüssel bauen. Dazu sind nur ein paar einfache Werkzeuge und Materialien erforderlich, die Sie vielleicht schon haben. Ihre selbstgebaute Parabolantenne wird möglicherweise nicht ganz so gut funktionieren wie ein professionell hergestelltes Modell. Diese Lösung wird Ihre Fähigkeit, Schallwellen einzufangen, erheblich verbessern und kann Ihnen die nötige Leistung liefern. Bevor du mit dem Bau beginnst, ist es wichtig zu wissen, wie eine Parabolantenne funktioniert.

Wissenschaft über Parabolmikrofone

Es gibt so etwas wie ein Parabolmikrofon nicht. Wenn wir von einem Parabolmikrofon sprechen, meinen wir eigentlich die Aufnahme von Audiosignalen mit einem normalen Mikrofon, das durch eine Parabolschüssel verstärkt wird. Eine Parabel ist eine bestimmte geometrische Kurve, die eine besondere mathematische Eigenschaft hat. Wenn eine gerade Linie auf einen beliebigen Punkt auf der Innenfläche einer Parabel trifft, wird sie an der Steigung zu einem einzigen gemeinsamen Punkt reflektiert, der sich vor der Kurve befindet. Dieser Punkt ist der Brennpunkt der Parabel.

Für die Audiotechnik bedeutet dies, dass mehrere Schallwellen, die von einer Schallquelle auf die geneigte Innenwand der Schüssel treffen, zu einer fokussierten Position vor der Scheibe zurückprallen. Wenn eine ganze Reihe von Schallwellen auf die Parabolschüssel trifft, werden die Wellen im Brennpunkt gebündelt. Ein gewöhnliches Mikrofon in der richtigen Position kann eine erstaunliche analoge Verstärkung der Schallquelle einfangen.

Auswahl eines Mikrofons

Die Leistung und Funktionalität einer Parabolmikrofonschüssel hängt mehr von der Form und Konstruktion als von der Qualität des Mikrofons selbst ab. Ein gutes Mikrofon kann jedoch nicht schaden.

Der drahtlose Mikrofonsender sitzt auf einem Tisch neben der selbstgebauten Parabolantenne.

Jedes gewöhnliche Mikrofon eignet sich für die Tonaufnahme von der Parabolantenne. Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Mikrofonen, die mit einer Parabolantenne verwendet werden. Eine Möglichkeit ist ein Mikrofon mit Nieren-Richtcharakteristik, wie ein Handmikrofon. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines kleinen Mikrofons, z. B. eines Lavaliers, mit Kugelcharakteristik. In beiden Fällen wird das Mikrofon in der Regel an einem Arm befestigt, der im Brennpunkt der Schüssel aufgehängt ist. Das Empfangselement ist in die Schale der Parabel gerichtet. Wir haben uns für das kleinere und leichtere drahtlose Lavalier-Mikrofon entschieden.

Eine Aufnahme der selbstgebauten parabolischen Mikrofonschüssel mit quer angebrachtem Dübel und einem Milchkannendeckel, der auf dem Mikrofon sitzt, das an der Metallhalterung befestigt ist.

Aufgrund der Kugelcharakteristik haben wir eine kleine runde Rückplatte hinzugefügt. Diese hilft, das Lavalier auf die Aufnahme der reflektierten Schallquelle zu fokussieren. Für die Audioaufnahme haben wir unser drahtloses Lavalier an den XLR-Eingang unserer Videokamera angeschlossen. Sie können aber auch einen beliebigen tragbaren Audiorecorder verwenden.

Mikrofonposition

Der Schlüssel zur Aufnahme des besten Tons von Ihrer Parabolantenne ist die Positionierung des Mikrofons direkt am reflektierten Brennpunkt vor der Parabel. Der Sweet Spot variiert von Parabolantenne zu Parabolantenne, abhängig von ihrer Tiefe und ihrem Durchmesser. Wir wollten eine Vielzahl verschiedener Parabolantennen testen. Wir befestigten unser Lavalier auf dem Arm eines C-Stativs, damit wir es leicht bewegen konnten. Während wir über Kopfhörer zuhörten, ermittelten wir den idealen Standort für jede Schüssel. Sobald Sie den Brennpunkt der Parabolantenne gefunden haben, nehmen Sie eine Messung vor und befestigen Sie einen Tragarm, der als permanente Mikrofonhalterung dient.

Auswahl eines Parabolmikrofons

Der wichtigste Teil Ihres Parabolmikrofons ist die Antenne selbst. Die Parabolmikrofonschale funktioniert nicht wie ein Trichter oder ein Megaphon, sondern als Reflektor der Schallwellen. Größe, Form und Material der Schale beeinflussen ihr Reflexionsvermögen. Für viele Selbstbaukonstruktionen werden Regenschirme, Bratpfannen, Wok-Deckel und andere Kochgeräte verwendet. Sie können jede dieser Komponenten verwenden, um eine parabolische Mikrofonschale zu bauen, die die Leistung Ihres Mikrofons über große Entfernungen verbessert. Einige sind besser geeignet als andere. Im Allgemeinen sollte die Schüssel drei Eigenschaften in sich vereinen: eine harte Oberfläche, eine große Größe und die richtige Krümmung.

Die Parabolschüssel nutzt die Geometrie, um ein gewöhnliches Mikrofon in ein hyper-direktionales Monster zu verwandeln, das in der Lage ist, klaren Klang über mehrere hundert Meter aufzunehmen.

Kurve:

Da es sich bei einer echten Parabel um eine bestimmte geometrische Kurve handelt, haben nur wenige selbstgebaute Schüsseln die volle parabolische Leistung. Der Trick besteht darin, eine Schüssel zu finden, die der Form einer echten Parabel sehr nahe kommt. Wenn Sie Zugang zu einer alten Satellitenschüssel haben, haben Sie eine hervorragende Möglichkeit. Diese Empfänger haben zwar einen außermittigen Brennpunkt, aber sie sind eine funktionierende Parabel. Eine Schüssel beliebiger Form kann jedoch bis zu einem gewissen Grad Schallwellen einfangen. Die besten Ergebnisse erzielen Sie, wenn der Boden nicht flach, sondern sanft gewölbt ist.

Material:

Das ideale Material für Ihre Parabolmikrofonschale ist steif und dick, aber leicht. Kunststoff-, Acryl- und Metallschüsseln sind stark reflektierend. Sie lassen keine Schallwellen durch und sind daher die bessere Wahl. Schalen mit Löchern, wie etwa Siebe, sind keine guten Reflektoren, selbst wenn sie gut geformt sind. Bei sorgfältiger Prüfung können dünnwandige Metallschalen ein leichtes metallisches Klingeln verursachen. Eine Schale aus dickem Kunststoff oder ähnlichem Material ist möglicherweise die beste Wahl.

Größe:

Audio, das von Parabolmikrofonschüsseln aufgenommen wird, neigt dazu, einen niedrigen Frequenzgang zu haben. Das hängt mit der Wissenschaft der Schallwellen zusammen. Kleine Parabolschüsseln sind einfach nicht in der Lage, den gesamten Tonbereich aufzunehmen, der für eine originalgetreue Tonaufnahme erforderlich ist. Die Wissenschaft der Schallwellen legt jedoch nahe, dass, wenn alle anderen Aspekte der Schüssel identisch sind. Eine größere Parabel könnte die tiefen Frequenzen erfassen. Größer ist also tatsächlich besser. Allerdings ist die Schüssel eher unpraktisch groß, bevor in diesem Fall ein guter Low-Fidelity-Sound aufgenommen werden kann.

Der beste Weg, eine Schüssel zu finden, die alle drei Kriterien gleichermaßen gut erfüllt, ist der Kauf einer echten Parabolschüssel bei einem Händler. Professionelle Parabolantennen sind leicht erhältlich, aber sie können teuer sein. Wenn Sie eine hochwertige Parabolantenne für eine ernsthafte Tonproduktion benötigen, sehen Sie sich die JonyShot von JonyJib an. ($1.250; Mikrofon nicht inbegriffen) Sie umfasst eine 24-Zoll-Schüssel mit Griffen, eine Stativmontageplatte und eine isolierte Mikrofonhalterung. Als günstigere Option können Sie die SS1 Long Range Dish von Sound Shark erwerben. Diese verwendet ein Standard-Lavalier und kostet 285 $.

Verwendung der Parabolschüssel

Videofilmer mit Kopfhörern in Nahaufnahme.

Die einzige Möglichkeit, ein starkes, klares Signal zu erhalten, ist das Tragen von Kopfhörern, damit Sie die Tonquelle überwachen und während der Aufnahme Anpassungen vornehmen können. Je nachdem, wie weit man vom Motiv entfernt ist, kann selbst eine kleine Drehung der Schüssel das Mikrofon vom Ziel ablenken, so dass die Aufnahme einen aktiven und aufmerksamen Bediener erfordert.

Parabolische Mikrofonschüssel-Tests

Eine Sammlung von Testgeräten: Popcornschüssel, Regenschirm, Bratpfanne, parabolische Lichtreflektorschüssel und ein Mülleimerdeckel.

Für unser Projekt haben wir fünf verschiedene selbstgebaute Schüsseln getestet, um herauszufinden, welche am besten zu bauen ist:

  • 6″ Omelettpfanne
  • 10.5″-Aluminium-Lampenabdeckung
  • 12″-Popcornschüssel aus Plastik
  • 22″-Plastik-Mülleimerdeckel
  • 45″-Golfschirm

Unsere Tests wurden durchgeführt, indem wir zwei verschiedene Soundtracks abspielten, eine Schleife mit zirpenden Grillen und dann ein Musikbett, in einer Entfernung von etwa 30 Fuß. Wir befestigten ein bewährtes Handmikrofon mit Nierencharakteristik und ein Lavaliermikrofon am Arm eines C-Stativs, das in unsere Schüsseln zeigte, und hörten über Kopfhörer zu. Wir nahmen mit jeder Schüssel Proben auf und kehrten dann in den Bearbeitungsraum zurück, um unsere Ergebnisse zu analysieren. Es ist zwar schwierig, die Qualität während der Aufnahme zu beurteilen, aber wir konnten einen deutlichen Unterschied im Frequenzgang feststellen, nachdem wir die Clips in unsere Bearbeitungsanwendung eingegeben und über Studiomonitore wiedergegeben hatten.

Bei unseren Tests haben wir festgestellt, dass unser 22-Zoll-Mülleimerdeckel am besten abgeschnitten hat. Der große Durchmesser, die gleichmäßige Krümmung und die Kunststoffkonstruktion trugen dazu bei, dass er die Leistung der anderen getesteten Schalen übertraf. In diesem Test erfuhren wir auch, wo unser Mikrofon positioniert werden musste, also beachte dies bei deinen Tests.

Das Mikrofon bauen

Nachdem wir unsere Schüssel ausgewählt haben, ist es an der Zeit, unser DIY-Parabolmikrofon zu bauen. Für die Schüssel, die für ein Lavalier-Mikrofon ausgelegt ist, braucht man folgendes. Wir haben uns für diese Option entschieden, da sie leicht und kabellos ist. Hätten wir uns für ein Nierenmikrofon entschieden, bräuchten wir eine Stoßdämpferhalterung, ähnlich der für ein Richtrohrmikrofon.

Sammlung der endgültigen Teile für unsere DIY-Parabolmikrofonschüssel.

Materialien

  • 22″ Plastik 32gal. Mülleimerdeckel
  • 6″ Streifen 1/2″ breites flexibles Metallband
  • 24″ x 1/4″ Holzdübel
  • Milchkannendeckel

Werkzeug

  • Metallschere
  • Kleine Bügelsäge
  • Gaffer’s Tape

Zusätzlich zu der gewünschten Größe und Form des von uns ausgewählten Deckels entdeckten wir, dass seine Griffe perfekt als Griffe funktionierten; Es bestand also keine Notwendigkeit, Griffe hinzuzufügen. Wir mussten lediglich eine Querstange und eine Mikrofonhalterung bauen.

Der Bau

Zunächst sägten wir mit der Metallsäge ein Stück 1/4-Zoll-Dübel ab, das ungefähr den Durchmesser des Mülltonnendeckels hat, damit es genau in die geformten Kerben auf der Innenseite des Griffs passt. Dann haben wir es mit Gaffer’s Tape fixiert. Die Querstange passte genau südlich der Mitte unseres Deckels und überspannte unsere Schüssel 1 1/4 Zoll von der Mittellinie entfernt.

Großaufnahme eines Lavaliermikrofons, das an einem Metallstreifen befestigt ist und auf die Innenseite der Parabolschüssel des Mülleimers zeigt.

Als Nächstes schnitten wir mit einer Blechschere ein 6 Zoll langes Stück eines flexiblen, flachen Metallbandes ab, das als mittlere Verlängerung dienen sollte, um das Lavaliermikrofon zu halten. Wir wickelten ein Ende des Riemens um die Mitte des Dübels und befestigten es mit Gaffer’s Tape. Dann formten wir ihn zu einer leichten Kurve, die wir nach oben und außen abwinkelten, um sie mit der Mitte unserer Schüssel in Einklang zu bringen. Etwa acht Zentimeter vom unteren Mittelpunkt entfernt, wenn er auf dem Rücken liegt, befestigten wir den Tonabnehmer des drahtlosen Lavaliers mit Klebeband an unserer Halterung. Wir sicherten das Kabel entlang des Dübels und um die Rückseite der Schüssel herum mit Klebeband und ließen genügend Kabel übrig, um den Sender am Gürtel des Operators zu befestigen. Schließlich haben wir einen 2-Zoll-Deckel von einem Milchkrug an der Rückseite der Mikrofonhalterung befestigt. Dadurch wird die Kugelcharakteristik des Lavaliers zurück in die Schüssel gelenkt.

Die Ergebnisse

Während unsere Nachforschungen Stunden in Anspruch nahmen, dauerte der Bau selbst weniger als 30 Minuten. Die Gesamtkosten für das Projekt betrugen weniger als 25 Dollar, abzüglich des Mülleimerdeckels, den wir zur Hand hatten, aber einschließlich der Milch. Probieren Sie es also aus. Wenn Sie keinen Mülltonnendeckel zur Verfügung haben, können Sie eine beliebige Schale verwenden oder sich eine professionell geformte Parabel besorgen. Mit ein wenig Kreativität und ein paar einfachen wissenschaftlichen Methoden kannst du dein selbstgebautes Parabolmikrofon in etwa einer Stunde benutzen.

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Parabolmikrofone und Football

Der sichtbarste Ort, an dem man ein professionelles Parabolmikrofon im Einsatz sehen kann, ist am Rande eines NFL- oder NCAA-Footballspiels. Schalten Sie einfach an fast jedem Wochenende zwischen September und Januar den Fernseher ein und halten Sie am Spielfeldrand Ausschau nach den Betreibern, die die coolen Kompositschüsseln halten. Obwohl drahtlose Mikrofone auf dem Spielfeld üblich sind, verwendete die NCAA bis vor einigen Jahren hauptsächlich Parabolmikrofone, um die Schiedsrichter zu hören. Fox Sports verwendet bei jedem NFL-Spiel, über das sie berichten, sechs Parabolmikrofone: zwei an jeder Seitenlinie und jeweils eines in den Endzonen. Fox Sports entschied sich für die Klover MiK 26 Parabolantenne ($2.250; Mikrofon separat erhältlich).

Chuck Peters ist ein dreifach mit dem Emmy Award ausgezeichneter Autor und Produzent. Er ist ein unabhängiger Produzent und Medienberater.

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