Marc Henshall,

Was ist Dualdyne? Das Prinzip des Shure KSM8

Das Shure KSM8 Dualdyne ist das weltweit erste dynamische Handmikrofon mit Doppelmembran – eine bahnbrechende Ingenieursleistung, die bei einem dynamischen Mikrofon eine Umkehrung des Luftstroms erzielt. Um zu begreifen, warum dies so bedeutend ist, müssen wir zunächst die Technik des Shure Unidyne verstehen.

Von Unidyne zu Dualdyne

Im Jahr 1939 stellte Shure das weltweit erste gerichtete dynamische Mikrofon mit Einzelmembran vor – das Unidyne 55. Vor dem Unidyne bestand die übliche Methode zur Erzielung einer nierenförmigen Richtcharakteristik darin, eine Kapsel mit Kugelcharakteristik mit einer weiteren mit Achtcharakteristik im selben Gehäuse zu kombinieren. Diese frühen Konstruktionen waren bauartbedingt groß und klobig und lieferten uneinheitliche Ergebnisse. All das änderte sich mit der Einführung des Unidyne.

Es war der Startschuss für eine sprunghafte Entwicklung in der Welt der Bühnenmikrofone, nachdem andere Hersteller das Konstruktionsprinzip aufgriffen. Bis heute bauen sämtliche dynamischen Richtmikrofone auf diesen von 1939 von Shure etablierten Grundprinzipien auf.

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Bei Shure war Benjamin Bauer die treibende Kraft bei der Entwicklung des Unidyne. Bauer erkannte, dass sich die Problematik der Rückkopplungsfestigkeit und Inkonsistenz am besten mit einer einzelnen Kapsel lösen ließ. Er fand heraus, dass wenn der Schall die Einzelkapsel nur von vorne erreichte, sich eine Kugelcharakteristik ergab. Wenn die Kapsel außerdem dem von hinten einfallenden Schall ausgesetzt wurde, ließe sich so eine bidirektionale Richtwirkung erzielen. Die eingehende Untersuchung dieser physikalischen Grundlagen brachte Bauer auf die Idee, die Rückseite einer Mikrofonkapsel teilweise zu blockieren, um auf diese Weise eine Charakteristik zwischen Kugel und Acht zu erreichen. Seine Forschungsarbeit resultierte in einem akustischen System namens Uniphase.

Bauers Uniphase-System war ein sorgfältig berechnetes Netz aus Öffnungen an der Vorder- und Rückseite, durch welches die Schallwellen beide Seiten der Mikrofonmembran erreichen konnten. Der Schall musste bis zur Rückseite der Membran einen weiteren Weg zurücklegen, was eine zeitliche Verzögerung bewirkte. Durch den absichtlichen Schalleintritt auf der Kapselrückseite gelang es Bauer, den Schall so zu verzögern, dass die rückwärtig einfallenden Schallwellen die Vorder- und Rückseite der Membran exakt zur selben Zeit erreichten, was eine effektive Membranauslenkung gleich Null zur Folge hatte. Heureka! Das erste gerichtete dynamische Mikrofon war erfunden.

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Mit seinem schnittigen Design wurde das Unidyne 55 bald zu dem Symbol für das Wort „Mikrofon“, da zahllose Künstler und bekannte Persönlichkeiten sich mit dem außerordentlich fotogenen Mikrofon ablichten ließen. Allen voran war es Elvis, der zum Symbolträger des Unidyne wurde – ein Bild, das später sogar eine US-Briefmarke zieren sollte. Auch nach seinem 75. Geburtstag im Jahr 2014 bleibt das Unidyne so begehrt wie eh und je, und attraktive moderne Ausführungen führen die große Tradition des „Mikrofons, das keinen Namen braucht“, fort. Es ist wohl nicht zu hoch gegriffen, das Unidyne als das Mikrofon mit dem höchsten Wiedererkennungswert überhaupt zu bezeichnen, mit einer Bühnenpräsenz, die bis heute noch von keinem anderen Mikrofon übertroffen wurde.

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Die rastlosen Ingenieure bei Shure entwickelten das Konzept des Unidyne weiter – durch Verfeinerung der Konstruktion und Perfektionierung der Leistung.

Das Unidyne III war bei seiner Vorstellung 1959 das erste hochwertige gerichtete Mikrofon, dessen Einsprechrichtung nicht seitlich, sondern axial lag. Es war der Vorläufer des SM57 und legte den Grundstein für die legendäre SM Serie von Shure (mit anderen Worten: Shure war der erste Hersteller, der Mikrofone mit kugelförmigen Gitterkörben ausstattete).

Bis 1964 hatte Shure den luftgefederten Erschütterungsabsorber entwickelt – eine äußerst komplexe, in die Kapselakustik integrierte Konstruktion, die sich nur in authentischen Shure Produkten findet.

Nach seiner Einführung 1966 hatte sich das SM58 schon bald in der Rock‘n‘Roll-Gemeinde durchgesetzt, die das robuste Mikrofon mit seiner hochwertigen Klangqualität schätzte. Das SM58 ist nach wie vor das beliebteste Gesangsmikrofon der Welt und wurde in seiner über 50-jährigen Geschichte kontinuierlich weiterentwickelt. Obwohl die stetige Verbesserung der Herstellungsverfahren wichtig bleibt, halten Sie mit dem SM58 immer noch ein Mikrofon in den Händen, das im Herzen ein Unidyne III ist. Letzen Endes basiert jedes heute am Markt erhältliche dynamische Mikrofon auf den Grundprinzipien, die in diesem Artikel beschrieben werden.

Was kommt als nächstes? Was ist unser nächstes Ziel?

Gerichte Mikrofone mit Einzelkapsel leisten zwar ihren Beitrag bei der Bekämpfung von Rückkopplung und schlechter Sprachverständlichkeit, dafür müssen jedoch in anderen Bereichen Abstriche gemacht werden, nämlich im Bezug auf Nahbesprechungseffekt und außeraxiale Klangverfärbung.

Vorhang auf für das KSM8 Dualdyne – das weltweit erste dynamische Handmikrofon mit Doppelmembran und die bedeutendste Weiterentwicklung der Mikrofontechnik seit dem Unidyne von 1939.

Herzstück des KSM8 ist eine Weltneuheit, ein Kapseldesign mit zwei hauchdünnen Membranen und umgekehrtem Luftstrom. Das Resultat ist ein Mikrofon mit verschwindend geringem Nahbesprechungseffekt, hervorragender Unterdrückung von außeraxialem Schall und noch nie dagewesener Stimmtransparenz, die EQ-Anpassungen und Signalverarbeitung beinahe überflüssig macht.

Die untenstehenden Grafiken zeigen die Leistungsmerkmale des KSM8 im Vergleich mit gängigen dynamischen Handmikrofonen.

Nahbesprechungseffekt

Ein kontrollierter Nahbesprechungseffekt erhöht den nutzbaren Abstand zum Mikrofon ohne axiale Verfärbung drastisch und bietet die präziseste Frequenzabbildung, die ein dynamisches Mikrofon liefern kann.

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Übertragungsbereich

Die rote Linie in der Grafik unten repräsentiert das KSM8. Auffällig ist der deutlich linearere Frequenzgang – insbesondere im Bereich der Präsenzanhebung.

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Richtcharakteristik

Die letzte Grafik zeigt, wie konstant sich das KSM8 über mehrere Frequenzmesspunkte hinweg verhält.

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Wie zuvor das Unidyne, stellt das KSM8 der Welt eine völlig neuartige Mikrofonkapsel vor. Die nahezu vollständige Eliminierung des Nahbesprechungseffekts und die vorbildliche Dämpfung des außeraxialen Schalls wird möglich durch die Umkehrung des Luftstroms eines dynamischen Mikrofons und durch die Verwendung zweier hauchdünner Membranen – eine aktiv, die andere passiv. Die passive Membran ist Teil der Kapselakustik und ermöglicht eine bisher unerreichte Kontrolle des Nahbesprechungseffekts. Die aktive vordere Membran, die Spule und der Magnetpolaufbau produzieren den präzisesten Frequenzgang, der mit einem dynamischen Mikrofon erzielbar ist.

Ersetzt dieses Mikrofon andere Shure Mikrofone?

Nein. Alle Mikrofone dienen unterschiedlichen Anwendungszwecken – kein einzelnes Mikrofon kann die Lösung aller Probleme sein. In ihrer Preisklasse bleibt die Kapsel des Unidyne III als Einzelmembran-Mikrofon mit luftgefedertem Erschütterungsabsorber nach wie vor unübertroffen. Dualdyne repräsentiert eine neue Kapsel-Kategorie, die in mehreren Bereichen Leistungsverbesserungen erzielt – wie in diesem Artikel beschrieben –, indem sie wichtige Erkenntnisse aus der Konstruktion des Unidyne miteinbezieht. Auf diese Weise setzt das Dualdyne völlig neue Maßstäbe für die Anwendungen, bei denen diese Verbesserungen einen Unterschied ausmachen.

Hören wir dazu Mumford and Sons:

„Marcus gefiel das KSM8 richtig gut, als er es gestern Abend bei Rock in Roma zum ersten Mal einsetzte. Mir auch. Ein total sauberer, linearer Frequenzgang, geschmeidige Höhen und eine wirklich erstaunliche Reduzierung des Übersprechens! Marcus möchte mitten in der Tournee das Mikrofon wechseln – er ließ auch durchblicken, wie sehr ihm das Mikrofon optisch gefällt – und wollte es sofort verwenden...“ – Chris Pollard, FoH bei Mumford & Sons.

In diesem Beispiel profitiert Marcus von der gleichmäßigen Nierencharakteristik, die eine transparentere Monitormischung ermöglicht. Da außerdem ein linearer Frequenzgang und eine ausgeglichene Höhenwiedergabe erwünscht sind, eignet sich das KSM8 perfekt für diese Anwendung. Sollte sich die Situation so darstellen, dass ein Künstler eine markante Präsenzanhebung bevorzugt, bleibt das SM58 – oder selbst das Beta58 – die sicherere Alternative.

Ähnlich wie bei Mumford and Sons fiel auch die Rückmeldung von Hozier zum KSM8 aus:

„Ich wollte euch nur wissen lassen, dass wir heute das neue Mikrofon benutzt haben, und wir sind alle vollkommen begeistert davon und lieben es. Besonders Andy (Hozier).

Die Eingangsempfindlichkeit war genauso wie beim Beta, aber es war im Bereich von 3 bis 5 kHz viel ausgeglichener und hat eine wirklich schön ausgeprägte Präsenz, ohne aufdringlich zu sein. Es fügte seinen Gesang wirklich gut in die Mischung ein. Insgesamt ein absoluter Volltreffer. Künftig wird es als Andys primäres Gesangsmikrofon dienen.”

Der geradlinige Songwriter-Stil von Hozier profitiert von einem ausgeglichenen und linearen Frequenzgang, der kaum einen Nahbesprechungseffekt aufweist. Bei einem anderen Gesangsstil und einem anderen Musikgenre könnte manchen Künstlern der Nahbesprechungseffekt vielleicht sogar gelegen kommen (beispielsweise zum „Andicken“ einer eher dünnen Stimme).

Die Quintessenz

Das KSM8 bedient sich brandneuer Technologie, um die Leistungsfähigkeit dynamischer Mikrofone zu erweitern. Kein einziges Mikrofon kann allein allen Anwendungen wirklich gerecht werden bzw. zu jedem Gesangsstil passen. Das KSM8 meistert jedoch die üblichen Herausforderungen, die sich für Tontechniker beim Einsatz konventioneller dynamischer Mikrofone ergeben, mit Bravour. Genauso wie das Unidyne 1939 eine Antwort auf das allgegenwärtige Problem der Rückkopplungen lieferte, begegnet das Dualdyne den Herausforderungen für die dynamischen Mikrofone von heute. Es markiert den Einzug einer neuen Generation der Mikrofontechnik und steht für eine Historie der Innovation – eine Tradition, die wir mit Freude weiterführen. Benjamin Bauer, so hoffen wir, wäre stolz.

Über den Autor

Marc Henshall

Marc forms part of our Pro Audio team at Shure UK and specialises in Digital Marketing. He also holds a BSc First Class Hons Degree in Music Technology. When not at work he enjoys playing the guitar, producing music, and dabbling in DIY (preferably with a good craft beer or two).