Feldübertragungsfaktor

Der elektroakustische Übertragungsfaktor B_E 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 B_E 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 B_E-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 L_p = 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. Siehe:[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

• Sensor
• Mikrofon
• Richtcharakteristik
• Polardiagramm

Weblinks

• Umrechnung: Übertragungsfaktor (Feldbetriebsübertragungsfaktor) in Mikrofonempfindlichkeit (sensitivity)