Mikrofoneingangsrauschen - Ein Vergleich

30.06.2010

Auf der Internetpräsenz von Avisoft Bioacoustics findet sich ein detaillierter, englischsprachiger Testbericht zum Thema Eingangsrauschen bei mobilen Rekordern von Fostex, Tascam, Olympus, Edirol u.a.. Sein Testbericht steht ganz im Zeichen von Zahlen und technischen Details. Diese haben wir für sie interpretiert und verständlich dargestellt.  Mit Erlaubnis des Autors Raimund Specht stellen wir Ihnen die sinngemäße Übersetzung und Aufarbeitung hier zur Verfügung.

Die Hersteller von tragbaren Audiorekordern verwenden für die Angabe des Eingangsrauschen oft verschiedene und manchmal verwirrende Spezifikationen. Diese verhindern eine objektive und verlässliche Abschätzung ihrer Qualitäten und Fähigkeiten, zumindest wenn es um die Aufnahme von feinen Tiergeräuschen in der Natur geht (das war das Ziel des Autors Raimund Specht). In diesem Bericht finden Sie eine vergleichbare Liste einheitlicher Spezifikationen der verschiedenen Rekorder, gefolgt von einer Erklärung zum Messverfahren. Zuvor erhalten Sie einen kurzen Einblick in die Themen Eingangsrauschen, Eingabeübersteuerung, und dynamische Reichweite, dokumentiert mit mehreren Hörbeispielen.

 

1. Eigenschaften der Testaufnahmen

2. Eingangsrauschen, Eingabeübersteuerung & Reichweite

3. Liste von Spezifikationen

4. Test des Rauschverhaltens

5. Hörbeispiele
 

Eigenschaften der Testaufnahmen

Im Test wurden folgende Bedingungen eingehalten:

1. Aufnahmeformat: 44.1 kHz, 16 Bit (es sei denn es wird anders angegeben), mono (linker Kanal). Alle Parameter wurde bei maximaler Empfindlichkeit gemessen (es sei denn es wird anders angegeben). PIP, Limiter und Rauschunterdrückung wurden deaktiviert. Die Angaben in den eckigen Klammern geben, sofern vorhanden, die Angaben der Hersteller wider. Die Fehler der Abmessungen sollten weniger als +-2dB betragen.

2. Das Maß der Eingabeübersteuerung bei maximaler Empfindlichkeit stellt die maximale Eingabeempfindlichkeit der Aufnahmegeräte dar. 0 dBu entspricht 775 mVrms. Bitte beachten Sie, dass die Angaben zur dB Aufnahme die vom Hersteller angegeben wurden oftmals keine bedeutungsvolle Charakterisierung der relevanten Eingabeempfindlichkeiten (welche wir in der Praxis benötigen) darstellen. 

3. Die dynamische Reichweite bei maximaler Einstellung der Empfindlichkeit alleine sollte nicht als Indikator für die tatsächliche Arbeitsleistung eines Aufnahmegerätes gesehen werden. Das liegt daran, dass die Zahlen letztlich stets von der gewählten Aufnahmeeinstellung abhängen.

4. Die MZ-RH1 Abmessungen wurden von John Beale durchgeführt.
Die Kalkulation der Filtervorgänge wurden durchgeführt mit der Avisoft-SASLab Pro Sound Analyse Software, Version 4.39.

5. Verwendete Mikrofone
Das endgültige Ergebnis eines solchen Vergleichstests hängt immer von einem Zusammenspiel von Rekorder und Mikrofon ab. Dabei gibt es eine große Anzahl an verfügbaren Mikrofonen, die sich für Atmosphäre- und Naturaufnahmen eignen. Beispielsweise Mikrofone von Sennheiser sind erprobt und verlässlich. So besticht das Modell K6/ME66 mit einer Kombination aus Größe, Qualität und Preis, während die teurere Variante der MKH-Serie ein besseres Eigenrauschen bei niedrigen Frequenzen (10kHz und niedriger) bietet. Dennoch kann man mittlere Frequenzen (15kHz bis 20kHz) getrost mit der ME Serie von Senheiser aufnehmen.

Zur Eingabeübersteuerung, dem Hervorrufen einer Verzerrung bei einem Tonsignal, lässt sich sagen, dass sie häufig von niedrigen Frequenzen ausgelöst wird. Windgeräusche kommen erschwerend hinzu, weshalb sich ein Windschutz empfiehlt. Dennoch gilt: Will man Übersteuerung vermeiden, sollte man die Einstellungen eines Aufnahmegerätes anpassen. Notfalls sollte man ein paar Testaufnahmen machen, und diese miteinander vergleichen, um die optimale Einstellung zu finden. Denn die dynamische Verhältnisse unserer Umgebung sind dafür verantwortlich, dass keine Einstellung für jede Situation perfekt sein kann.

Um bei Aufnahmen von Tiergeräuschen Probleme mit Rauschen und Hall zu vermeiden, sollte sich das Mikrofon so nah wie möglich am Tier (oder an einer anderen Geräuschquelle) befinden. Sollte das Annähern an eine Geräuschquelle unmöglich sein, so sollte ein Richtmikrofon verwendet werden.

 

 

Eingangsrauschen, Ausmaß der Eingabeübersteuerung und dynamische Reichweite

Wie bereits eingangs erwähnt, verwenden Hersteller von tragbaren Audiorekordern oft verschiedene, oder auch verwirrende Spezifikationen für ihre Produkte. So werden zum Beispiel gerne hohe, dynamische Zahlen wie ">100dB" und mehr angegeben, doch gelten diese nur für Signale auf sehr hohen Ebenen. So kann zum Beispiel ein Vergleich von einem Gerät mit der Angabe 100dB und einem Gerät mit der Angabe 65dB überraschenderweise ergeben, dass das Gerät mit der Angabe 65dB eine klarere Aufnahme mit weniger Rauschen aufweisen kann.  Auf die schwammigen Angaben der Hersteller ist zumeist kein Verlass.

Eine angemessene Abmessung des Eigenrauschens sollte deshalb stets in dBu oder dBV angeben werden. Raimund Specht setzte sich eben dieses Ziel, und die folgende Tabelle ist das Ergebnis seiner Vergleichsarbeit. Hierbei gilt: Desto niedriger der dBu-Wert, desto besser bzw. niedriger das Eingangsrauschen. Daraus folgt: Desto höher die Positionierung eines Gerätes in der folgenden Tabelle, desto besser ist es für feine Naturaufnahmen geeignet.

 

Spezifikationen

(1) Entsprechendes Eingangsrauschen (Impedanz: 150 ohms)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) Ausmaß der Eingabeübersteuerung (entsprechend 0 dBFS)

(3) Dynamische Reichweite bei maximaler Empfindlichkeit

Angaben des Herstellers in Klammern.

 

	(1) A-gewichtet	(1) ungewichtet 20Hz - 20kHz	(2)  dBu	(2) mVrms	(3) A-gewichtet
SoundDevices 722	-130dBu (-130dBu)	-128dBu (-128dBu)	-46dBu	3.8mV	84dB
Fostex FR-2LE	-129dBu	-125dBu	-45dBu	4.3mV	84dB (85dB)
Tascam HD-P2	-127dBu	-125dBu	-40dBu	7.7mV	87dB
Tascam DR-680 (MIC GAIN : HIGH)	-127dBu	-125dBu	-58dBu	0.95mV	69dB
SONY PCM-D50	-126dBu	-124dBu	-58dBu	0.95mV	68dB
Marantz PMD661	-125dBu	-124dBu	-52dBu	1.9mV (1.2mV)	73dB (65dB)
Marantz PMD671	-125dBu	-123dBu	-50dBu	2.4mV (1.2mV)	75dB (65dB)
SONY Hi-MD MZ-RH1 (4)	-124dBu	-122dBu	-64dBu	0.49mV	61dB
SONY PCM-M10	-122dBu	-120dBu	-57dBu	1.0mV	65dB
Olympus LS-10, LS-11 (SENSE HIGH, LEVEL 10)	-122dBu	-119dBu	-51dBu	2.0mV	71dB
Marantz PMD670	-120dBu	-118dBu	-52dBu	1.9mV (1.2mV)	68dB (65dB)
Marantz PMD660	-120dBu	-118dBu	-52dBu	1.9mV (1.2mV)	68dB (60dB)
Olympus LS-10, LS-11 (SENSE LOW, LEVEL 10, 24 bit)	-121dBu	-118dBu	-30dBu	25mV	92dB (keine max. Empf.)
Edirol R-09HR (MIC Gain H)	-118dBu	-115dBu	-43dBu	5.0mV	75dB
KORG MR-1000	-117dBu	-115dBu	-46dBu	3.8mV	71dB
SONY DAT TCD-D3	-117dBu	-115dBu	-56dBu	1.3mV	61dB
M-Audio MicroTrack 24/96 (1/4" input, +27dB)	-115dBu	-113dBu	-48dBu	3.1mV	67dB
Tascam DR-1 (MIC 2 IN)	-115dBu	-113dBu	-28dBu	31mV	87dB
Tascam DR-100 (GAIN : H)	-113dBu	-111dBu	-39dBu	8.7mV	74dB
Tascam DR-07 (GAIN : HIGH)	-113dBu	-111dBu	-46dBu	3.9mV	67dB
Olympus LS-10, LS-11 (SENSE LOW, LEVEL 10)	-113dBu	-110dBu	-30dBu	25mV	81dB (keine max. Empf.)
Marantz PMD620	-112dBu	-110dBu	-40dBu	7.7mV	72dB
Tascam DR-680 (MIC GAIN : LOW)	-112dBu	-110dBu	-34dBu	15mV	78dB
Tascam DR-1 (MIC 1 IN)	-111dBu	-109dBu	-41dBu	6.9mV	70dB
M-Audio MicroTrack 24/96 (1/8" input)	-109dBu	-107dBu	-32dBu	19mV	77dB
Tascam DR-2d	-108dBu	-106dBu	-43dBu	5.0mV	65dB
M-Audio MicroTrack II (1/8" input)	-106dBu	-104dBu	-46dBu	3.8mV	60dB
Tascam DR-08	-106dBu	-103dBu	-46dBu	3.9mV	60dB
Edirol R-09 (MIC Gain HIGH)	-105dBu	-102dBu	-41dBu	6.9mV	63dB
Olympus LS-10, LS-11 (SENSE HIGH, LEVEL 2)	-103dBu	-100dBu	-30dBu	25mV	73dB (keine max. Empf.)
Edirol R-09HR (MIC Gain L)	-103dBu	-100dBu	-22dBu	62mV	81dB

 

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Test des Rauschverhaltens (Anhand von Audiodateien)

Um die Abmessung des Rauschverhaltens verschiedener Aufnahmegeräte in Verbindung mit verschiedenen Mikrofonen durchzuführen, wurde das Geräusch einer elektronischen Alarmuhr mit drei verschiedenen Mikrofonen und mehreren Aufnahmegeräten aufgenommen. Alle Rekorder waren auf maximale Verstärkung eingestellt, die Umgebungsbedingungen für den Test waren die gleichen, und zwar für die gesamte Testdauer. Der Abstand zwischen Uhr und Mikrofon betrug genau einen Meter. Die Spalte mit der Beschriftung "normalisiert" beinhalten eben diese Probeaufnahmen. Um die verschiedenen Aufnahmeempfindlichkeiten der Aufnahmegeräte auszugleichen, wurde die Normalisierung des Ausmaßes der virtuellen Eingabeübersteuerung auf -60dBu gesetzt. Bitte beachten Sie, dass die Normalisierung die verschiedenen Empfindlichkeiten der Mikrofone nicht ausgleichen kann. Von daher müssen wir für unsere Abmessung eben diese Empfindlichkeit zusätzlich in Betracht ziehen (50mV/Pa : 40mV/Pa : 25mV/Pa = 0dB : -2dB : -6 dB). In der Spalte mit der Beschriftung "original" befinden sich die originalen, unmodifizierten Versionen der Audiodateien (16 Bit WAV Dateien). Die letzten zwei Sekunden jeder Datei stehen für das Eigenrauschen der Rekorder (die Mikrofon Aufnahme wurde von einem 150 ohms Widerstand begrenzt).

Hinweis: Wenn sie diese Hörbeispiele hören, sollten sie in jedem Fall einen (guten) Kopfhörer nutzen. In keinem Fall reichen ihre Notebook- oder PC-Boxen aus, die wesentlichen, feinen Details oder Unterschiede deutlich zu machen. Klicken Sie einfach auf die entsprechenden "Play"-Taste eines Hörbeispiels, um es abzuspielen.

 

Hinweis: Zum Abspielen der Hörbeispiele wird QuickTime benötigt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	Sennheiser K6/ME66 50mV/Pa, 10dBA Rauschpegel: -108dBu		Sennheiser MKH60 40mV/Pa, 8dBA Rauschpegel: -112dBu
	normalisiert	original	normalisiert	original
SoundDevices 722
Tascam HD-P2, 16 Bit
Tascam HD-P2, 24 Bit
Marantz PMD671
Marantz PMD670
Marantz PMD660
M-Audio MicroTrack 24/96
Edirol R-09