Mikrofoneingangsrauschen

Ein Vergleich

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.

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: Je 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

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).

Hörproben wurden leider vom Autor der engl. Originalversion entfernt :(