Warum klingen Handy-/Telefonmikrofone so schlecht?

Es gibt scheinbar kein Ende der Dinge, die Sie heute auf Ihrem Handy tun können. Tatsächlich verdienen einige Menschen ihren gesamten Lebensunterhalt, indem sie sich in Smartphone-Apps einloggen und posten. Trotz all dieses technologischen Fortschritts scheint es immer noch, dass die grundlegendste Funktion eines Mobiltelefons – einen Anruf zu tätigen – aufgrund der schlechten Mikrofonklangqualität nicht berauschend ist. Warum ist das so?

Warum klingen Handy-/Telefonmikrofone so schlecht? Die Klangqualität auf Mobiltelefonen ist aufgrund ihrer kleinen, omnidirektionalen Mikrofone, die für eine „optimale“ Klangqualität innerhalb strenger Grenzen betrieben werden müssen, schlecht. Es ist möglich, dass sich die Klangqualität mit speziellen Richtmikrofonen verbessern könnte, aber Benutzer müssten auf einige Funktionen auf ihrem Gerät verzichten.

Während die Qualität von Handymikrofonen im Vergleich zu professionellen Studiomikrofonen viel zu wünschen übrig lässt, leisten sie angesichts der Designbeschränkungen tatsächlich erstaunliche Arbeit. Im Folgenden werden wir die Gründe behandeln, warum Handymikrofone eine schlechte Klangqualität haben, und die Optionen, die Benutzer haben, um sie zu verbessern.

Eine kurze Geschichte der Klangqualität von Telefonen

Es wird allgemein angenommen, dass der Bereich des menschlichen Gehörs zwischen 20 Hz und 20.000 Hz liegt, während der Bereich der menschlichen Stimme im Allgemeinen zwischen etwa 80 Hz und 14.000 Hz liegt.

In den frühen Tagen der Telefon-Audioübertragung wurden die über Telefonleitungen übertragenen Audiosignale im sogenannten „Voiceband“ oder „Narrowband“ bandübertragen. Dadurch wurden effektiv alle Audiofrequenzen außerhalb des Bereichs von 300 – 3.400 Hz herausgefiltert. Mit diesem Band konnte ein Großteil der Sprachverständlichkeit mit eher schwachen Signalinformationen übertragen werden, was eine einfachere Übertragung ermöglichte.

Als die Technologie voranschritt und weitere Studien über die harmonischen Inhalte der menschlichen Sprache durchgeführt wurden, wurde das Breitband (50 Hz – 7.000 Hz) und später das Superwideband (50 Hz – 14.000 Hz) entwickelt.

Heute verwenden einige Mobilfunkstandards Breitband-„HD Voice“ -Codecs, obwohl viele Übertragungsstandards weiterhin das relativ informationsarme „gebührenpflichtige“ Schmalband verwenden.

Diese Beschränkung, zusammen mit der Massenproduktion von kostengünstigen Mikrofonen und Audioschaltungen, spielt eine große Rolle bei der Bestimmung der Gesamtaudioqualität von Telefon / Handy-Audio.

Interferenzen und andere Übertragungsprobleme wirken sich auch auf die Audioqualität solcher Telefone aus.

Mit diesen Einschränkungen gibt es also sowieso keine Notwendigkeit für ein High-End-Mikrofon in Studioqualität. Lassen Sie uns mit diesem Artikel fortfahren, um besser zu verstehen, warum Telefon- / Handymikrofone so schlecht klingen.

Ursachen für schlechte Klangqualität in Handymikrofonen

Mobiltelefone verwenden kleine, omnidirektionale Elektret-Kondensatormikrofone, die in weniger als idealen Gehäusen oder MEMS-Mikrofonen untergebracht sind. Diese winzigen Mikrofone sind so konzipiert, dass sie mit sehr wenig Strom arbeiten und gut in die Schaltkreise des Mobiltelefons passen.

Als omnidirektionale Mikrofone sind sie in der Lage, Schall aus allen Richtungen gleichmäßig aufzunehmen. Dies funktioniert hervorragend, wenn der einzige Klang der Ihrer Stimme ist. Wenn das Mikrofon jedoch andere starke Geräusche wie starke Winde oder laute Musik aus einer anderen Richtung erkennt, kann Ihre Stimme in einer Reihe von Geräuschen verloren gehen.

Um dies zu erweitern, können einige andere Faktoren zu schlechten Ergebnissen in einem Handymikrofon führen.

Abstand zum Mikrofon

Mobiltelefone sind so konzipiert, dass sie erwarten, dass der Lautsprecher einen bestimmten Abstand vom Mikrofon hat. Wenn sich das Telefon beispielsweise im Mobilteilmodus befindet, erwartet es, dass das Telefon neben das Gesicht des Sprechers gehalten wird. Im Freisprechmodus erwartet er, dass das Mikrofon etwa 25 Zentimeter vom Gesicht des Sprechers entfernt ist.

Wenn diese Abstände beeinträchtigt werden, funktioniert das Mikrofon nicht wie vorgesehen. Wenn Sie das Telefon beim Sprechen zu weit nach unten schieben, klingt es möglicherweise, als würden Sie vom Boden des Laufs sprechen. Wenn Sie im Freisprechmodus zu weit vom Mikrofon entfernt sind, erkennt es möglicherweise eine näher gelegene Schallquelle als dominanten Aufnahmeeingang.

Häufigkeit des Sprechens

So wie Handymikrofone unter Berücksichtigung bestimmter Entfernungen entwickelt wurden, sind sie auch so konzipiert, dass sie die Frequenz einer normalen menschlichen Stimme aufzeichnen. Das Mikrofon wird sein Bestes tun, um aufzunehmen, wenn Sie in einem normalen Sprachbereich sprechen.

Viele Benutzer sind versucht, ihre Stimme zu erheben und direkt in das Mikrofon zu sprechen, wenn sie feststellen, dass der Empfänger sie nicht gut hört, aber dies kann tatsächlich zu erhöhten Verzerrungen führen und die Klangqualität verschlechtern.

Begrenzte Wiedergabetreuekapazität

Audio Fidelity bezieht sich darauf, wie genau ein Audiosignal seine Quelle wiedergibt. Im Falle von Handymikrofonen würde die Wiedergabetreue also daran gemessen, wie genau die vom Empfänger gehörte Stimme widerspiegelt, wie Sie tatsächlich klingen. Beim Umgang mit Handymikrofonen schränken ihre winzige Größe und billigen Materialien die Wiedergabetreue ein, die erreicht werden kann.

Mobilfunkanbieter verwenden Software, die als Codecs bekannt ist, um den aufgenommenen Ton vom Mikrofon zu nehmen, digital zu speichern und über den Lautsprecher des Empfängers zurück in den Ton zu übertragen. Die fortschrittlichen Multi-Rate-Codecs, die von den meisten Mobilfunkanbietern verwendet werden, erreichen 12,2 Kilobit und begrenzen die Wiedergabetreue, die bei der digitalen Speicherung von Ton erreicht werden kann. Dies knüpft an die im zweiten Abschnitt erwähnten Übertragungsprobleme an. Eine kurze Geschichte der Klangqualität von Telefonen.

Mikrofon-Verstopfungen

Während die geringe Größe des omnidirektionalen Mikrofons die Audioqualität des Mobiltelefons einschränkt, besteht die Möglichkeit, dass das Mikrofon selbst die Probleme nicht verursacht und dass Staub oder andere Ablagerungen die Audioaufnahme blockieren.

Überprüfen Sie den Mikrofoneinlass und prüfen Sie, ob eine sichtbare Blockade vorliegt. Der Mikrofoneinlass befindet sich entlang der Unterkante des Telefons und besteht normalerweise aus fünf oder sechs Punkten oder Strichen in einer Reihe. Nehmen Sie eine kleine Zahnbürste und reinigen Sie vorsichtig Ablagerungen. Wenn sich das Mobiltelefon in einer Schutzhülle befindet, entfernen Sie das Telefon aus der Hülle und reinigen Sie das Innere der Hülle, um sicherzustellen, dass sich an diesem Ende keine Hindernisse befinden.

Während Staubansammlungen die Audioaufnahme beeinträchtigen und die Klangqualität verschlechtern können, ist das Mikrofon selbst typischerweise durch eine feine, netzartige Membran geschützt, die verhindert, dass Fremdpartikel in das Innere des Telefons gelangen. Wenn ein Schmutz- oder Sandkorn diese Membran irgendwie umgehen würde, wäre ein größeres Problem vorhanden, das den Austausch des Mikrofons erfordern könnte.

Probleme mit dem Tonübertragungsprozess

Das Mikrofon, das Ihre Stimme aufnimmt, ist nur ein Schritt im Tonübertragungsprozess. Die typische Reise des Klangs vom Sender zum Empfänger läuft ungefähr so ab:

Schallwellen wandern von Ihrem Mund zum Mikrofon.
Das Mikrofon wandelt diese Schallwellen in ein elektrisches Signal um.
Der Codec Ihres Mobilfunkanbieters wandelt das elektrische Signal in ein digitales Signal um.
Das digitale Signal wird verarbeitet, komprimiert und an den Empfänger übertragen.
Der Empfänger wandelt das komprimierte digitale Signal wieder in ein elektrisches Signal um.
Das elektrische Signal wird vom Lautsprecher wieder in Schallwellen umgewandelt.

Wie Sie sehen können, kann selbst in diesem einfachsten Szenario viel schief gehen, was nicht unbedingt die Schuld des Mikrofons ist. Fügen Sie Bluetooth hinzu, das eine zusätzliche Konvertierungs- und Übertragungsebene hinzufügt, und selbst die hochwertigsten Mikrofone werden wahrscheinlich eine gewisse Verzerrung erfahren.

Warum nicht auf Richtmikrofone umsteigen?

Die omnidirektionalen Mikrofone, die in Mobiltelefonen verwendet werden, können eine schlechte Klangqualität liefern, wenn die Aufnahmebedingungen nicht ideal sind. Dies kann dazu führen, dass Sie sich fragen, warum Handy-Ingenieure nicht auf ein Richtmikrofon umsteigen, um die menschliche Stimme effektiver zu kanalisieren und zu übertragen. Schließlich weisen Richtmikrofone wie Nieren, Hypernieren und Supernieren Umgebungsgeräusche effektiver ab als omnidirektionale Mikrofone.

Es gibt einige Gründe, warum Richtmikrofone keine gute Wahl für Mobiltelefone sind:

Obwohl sie Umgebungsgeräusche gut ausblenden, gibt es bei der Arbeit mit Richtmikrofonen nur sehr wenig Flexibilität bei der Platzierung. Wenn das Mikrofon nicht richtig positioniert ist, kann das Mikrofon die Stimme des Sprechers tatsächlich blockieren. Minderwertige Töne von einem omnidirektionalen Mikrofon sind besser als gar kein Ton.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Sprachaufnahmen nur eine Funktion des modernen Handys / Smartphones sind. Ein Richtmikrofon wäre keine gute Wahl für die Aufnahme von Live-Events, bei denen Sie alle Geräusche erfassen oder Sounderkennungs-Apps wie Shazam verwenden möchten.

Schlussfolgerung

Bei all den Fortschritten in der Mobiltelefontechnologie ist es ein wenig frustrierend, dass etwas so Grundlegendes wie ein Telefonanruf aufgrund der schlechten Aufnahmequalität des Handymikrofons etwas enttäuschend sein kann.

Während die Ursache für den minderwertigen Klang weitgehend auf die geringe Größe des omnidirektionalen Mikrofons des Mobiltelefons zurückzuführen ist, das für eine optimale Funktionalität innerhalb strenger Grenzen verwendet werden muss, gibt es sekundäre Probleme, wie z. B. eine verschmutzte Audioaufnahme oder Probleme mit dem Tonübertragungsprozess, die sich ebenfalls negativ auf die Klangqualität auswirken können.

Verändert ein Mikrofon Ihre Stimme? Mikrofone verändern, wie alle Audiogeräte, den Klang Ihrer Stimme. Einige Mikrofone erfassen die Stimme genauer als andere, aber alle verändern den Klang auf die eine oder andere Weise. Darüber hinaus unterscheidet sich die Art und Weise, wie Sie Ihre eigene Stimme hören, von der Art und Weise, wie Ihre Stimme tatsächlich klingt.

Wie reduziere ich Mikrofongeräusche? Es gibt viele Rauschquellen, die einem Mikrofonsignal unerwünschtes Rauschen hinzufügen können. Glücklicherweise gibt es Methoden, um den Lärm zu reduzieren, der von fast jeder dieser Quellen verursacht wird. Hier sind nur 15 Methoden, um Mikrofongeräusche zu reduzieren:

Wählen Sie einen Kondensator oder ein aktives Mikrofon mit geringem Eigenrauschen
Wählen Sie ein dynamisches Mikrofon mit einer Humbucking-Spule
Platzieren Sie Mikrofone näher an der Klangquelle
Verwenden Sie eine Stoßdämpferhalterung
Verwenden eines Pop-Filters
Aufnahme in ruhigen oder schalldichten Umgebungen
Verwenden Sie symmetrische Mikrofonkabel
Verwenden Sie keine Mikrofonkabel neben Stromkabeln.
Verwenden eines HF-Filters
Hochpassfilter Das Mikrofonsignal
Verwenden Sie ein Pad, wenn Sie sich dem maximalen Schalldruckfaktor nähern
Stecken Sie das Mikrofon in einen Mikrofoneingang
Verwenden Sie saubere Vorverstärker
Verwenden Sie einen Inline-Vorverstärker vor dem Mikrofonvorverstärker
Verwenden Sie ein Plugin zur Rauschunterdrückung in Ihrer DAW