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13.09.2019

Was ist Phantomspeisung – und kann sie Mikros schaden?

48 V vom Mikrovorverstärker (nicht nur) für Kondensator-Mikros

Phantomspeisung: Die Speisespannung aus dem Preamp

Phantomspeisung: An vielen Mikrovorverstärkern ist ein Schalter zu finden, der meist entweder „Phantom Power“ oder auch nur „48V“ heißt, oft mit einer kleinen optischen Rückmeldung durch eine rote LED. Bei Mikrofonen heißt es im Manual oft, dass sie „phantomgespeist“ seien. Oder es ist klein „48V“ in der Nähe des XLR-Anschlusses aufgedruckt. Was es mit dieser weit verbreiteten Speisespannung auf sich hat, welche Mikros Phantomspeisung benötigen, was es zu beachten gilt und ob durch die Phantomspeisung irgendwo Gefahren lauern, erfahrt ihr hier.

Was ist Phantomspeisung? Wofür wird Phantomspeisung benötigt?

  • Phantomspeisung ist eine Spannungsversorgung für Mikrofone und andere Geräte.
  • Mikrofone können damit ihre eingebaute Elektronik betreiben, wenn diese eine Spannungsversorgung benötigt. In Kondensatormikrofonen und auch aktiven Bändchenmikrofonen ist das der im Mikrofon sitzende Mikrofonverstärker, in dem zum Beispiel ein Transistor versorgt werden muss.
  • In einem Kondensatormikrofon kann die Phantomspeisung genutzt werden, um die Kapselvorspannung zu generieren, die der Kondensator, bestehend aus Membran und Backplate, zum Betrieb braucht.
  • Elektret-Kondensatormikrofone generieren die Kapselvorspannung nicht aus der Phantomspeisung, da sie permanent polarisiert („vorpolarisiert“) sind. Allerdings funkitonieren auch Elektret-Kondensatormikrofone meist nur mit Phantomspeisung, das die aktive Elektronik eine Spannungsversorgung benötigt.

Wie funktioniert Phantomspeisung?

Die Spannung der Phantomspeisung wird vom Mikrofonvorverstärker bereitgestellt und muss dort meist durch den User aktiviert werden. Die Übertragung der Gleichspannung erfolgt über das Mikrofonkabel – also quasi entgegen der Signalflussrichtung. 

Der Preamp stellt 48 Volt DC symmetrisch über Pins 2 und 3 des XLR-Anschlusses bereit. Entweder geschieht dies über Widerstände von 6800 Ohm oder über die Primärwicklung des Eingangsübertragers. Im Mikrofon kann diese Spannung dann ebenfalls vor dem Übertrager oder zwischen zwei Widerständen abgegriffen werden.

Welche Mikrofone benötigen 48V-Phantomspeisung? Welche Mikros benötigen keine Phantomspeisung?

Faustregel: Kondensatormikrofone und aktive Bändchen benötigen Phantomspeisung – die anderen nicht.

Röhrenmikrofone haben bekanntlich ein eigenes Netzteil. Dieses stellt beispielsweise die höheren Heizspannungen für die Röhre bereit. Dafür reicht die Phantomspeisung bei Weitem nicht aus, weshalb Phantomspeisung und Röhrenmikrofone nicht zusammengehören.

Und natürlich gibt es ein paar Sonderlösungen, etwa Batteriebetrieb. Diese Tabelle liefert die wichtigsten Informationen im Überblick:

Mikrofon-Typ Phantomspeisung benötigt?
moderne Studio-Kondensatormikrofone ja
moderne Bühnen-Kondensatormikrofone ja
batteriebetriebene Mikrofone* nein
Röhrenmikrofone** nein
passive Bändchenmikrofone nein
aktive Bändchenmikrofone ja
dynamische Tauchspulenmikrofone nein
aktive dynamische Tauchspulenmikrofone*** ja
Piezomikrofone i.d.R. nein
USB-Mikrofone nein, Versorgung über USB
digitale Mikrofone nein, Versorgung über DPP
alte/antike Mikrofone nein, teilweise andere Lösungen
130V-Mikrofone nein, 130V-Speiseteil nötig

* Viele batteriebetrieben Mikrofone erlauben alternativ eine Verwendung von Phantom- oder anderer speisung

** Mikrofone könnten eine Miniaturröhre oder eine "Marketing-Röhre" mit Phantomspeisung betreiben und sich deswegen "Röhrenmikrofon" nennen.

*** Das Aston Stealth ist uns als einziges derartiges Mikrofon bekannt.

Kann Phantomspeisung Mikrofonen beschädigen oder zerstören?

  • Prinzipiell ist es gefahrlos, Phantomspeisung aktiviert zu haben und dynamische Mikrofone wie Tauchspulenmikros oder passive Bändchen zu betreiben.
  • Auch an Röhrennetzteilen richtet die Phantomspeisung keinen Schaden an, zumindest ist uns kein Fall bekannt.
  • Manche Preamps haben kontinuierliche, nicht ausschaltbare Phantomspeisung, manche Mischpulte oder Preamps erlauben nur globale Aktivierung der Phantom-Power oder das Schalten der 48 Volt in Achterblöcken.
  • An- und Ausschalten, Auf- und Abstecken kann zu Asymmetrien oder Spannungsspitzen führen, auch Kabel- oder Lötstellendefekte können zu kurzfristigem Stromfluss führen. Allerdings gelangt Gleichspannung bei fast allen Mikrofonen nicht bis zur Tauchspule oder zum Bändchen (DC = 0 Hz!). Das Schalten der Phantomspeisung kann aber für Kopfhörer, Lautsprecher und Ohren gefährlich werden, deswegen immer Mute aktivieren beim Schalten und Anschließen!
  • Wer absolut auf Nummer Sicher gehen will, lässt die Phantomspeisung besonders bei passiven Ribbon-Mics ausgeschaltet oder verwendet einen Phantom-Blocker.

Vorsicht bei Verwendung von Adaptern von XLR auf unsymmetrische Klinkenanschlüsse! Bei Verwendung derartiger Adaptierungen auf Amateurmikrofone Phantomspeisung sicherheitshalber deaktivieren oder blockieren.

Vorsicht auch an Patchbays: Splittet man ein Mikrofonsignal und schickt es zu zwei Preamps mit aktivierter Phantomspeisung, addiert sich diese natürlich… Merke: Mikrofonsignale immer mit speziellen Mikrofonsplittern splitten! 

Beispiel für einen Phantomblocker: Triton Audio Phantom Blocker

Kann man durch Phantomspeisung einen elektrischen Schlag bekommen?

Es können keine wirklich hohen Ströme fließen, sondern nur Stromstärken von wenigen Milliampère. Bezüglich Verbrennungen, Verletzungen, Todesfällen oder spontanen Änderungen der Frisur ist uns nichts bekannt.

Was ist der Unterschied zwischen 12 Volt, 24 Volt oder 48 Volt Phantomspeisung?

Neben der klassischen 48-Volt-Speisung sind 12 Volt und 24 Volt anzutreffen. Dies ist vor allem bei mobilen Geräten der Fall. Einige Mikros arbeiten in einem Bereich von 10 bis 52 Volt. Eine geringere Spannung bedeutet im Endeffekt meist Performance-Einschränkungen, besonders eine geringere technische Dynamik. 

Welche anderen Arten zur Spannungsversorgung von Mikrofonen gibt es außer der Phantomspeisung noch?

  • Für digitale Mikrofone (AES42) gibt es DPP, „Digital Phantom Power“.
  • Veraltet ist die Tonaderspeisung („T-Powering“ oder „AB Powering“ mit 12 Volt), einige (vor allem deutsche) Transistormikrofone wurden damit betrieben.
  • Röhrenmikrofone benötigen verschiedene Spannungen auch für die Röhrenheizung und dergleichen, sie besitzen daher eigene Netzteile.
  • Nicht zu vergessen: Batterien! Es gibt einige Mikrofone, die auch mit Batterien betrieben werden. Oftmals ist das aber optional, etwa beim CAD Equitek E200 (s.o.), welches auch mit zwei 9V-Akkus zur Arbeit überredet werden kann.
  • 130-Volt-Technik ist selten anzutreffen. DPA hat einige Mikrofone mit dieser speziellen Verstärkungsart gewählt, um höhere Dynamik zu ermöglichen. Es gibt aber neben den HMA-Preamps (wie dem des DPA-4009-Sets für den Vergleichstest der Luxusklasse der Kleinmembranmikrofone) nur Millennia und Grace Design, die diese Speisespannung für einige ihrer Amps als Option anbieten. Um Verwechslungen zu vermeiden, nutzen 130V-Mikros und -Preamps andere Stecker und Buchsen.

Gibt es einen großen Unterschied zwischen Phantomspeisung und Tonaderspeisung?

Allerdings, den gibt es! Die Systeme sind nicht kompatibel und können bei verkehrtem Anschluss zu hohen Schäden führen! Besonders vorsichtig sollte man bei alten Mikrofonvorverstärkern, Mischpulten und (Filmton-)Aufnahmegeräten (etwa Nagra) sein. Aufgrund der Anschlussnorm kann man nicht auf die Speisungsart schließen: Ein Sennheiser ME80 (hier im Richtrohr-Special zu sehen und zu hören) ist ein Mikrofon mit Kleintuchel, welches mit Batterie oder aber über Phantomspeisung betrieben werden kann.

Wie hoch sind die Toleranzen bei der Phantomspeisung? Wie wichtig ist die Qualität?

Manche Mikrofone benötigen eine recht konstante Spannung, besonders Echtkondensatormikros. Andere wiederum zeigen sich recht tolerant. Für 12, 24 und 48 Volt sind Spannungstoleranzen mit 1, 2 und 4 Prozent üblich. Es gibt sogar tatsächlich eine Normierung (IEC 61938). Bei übertragerlosen Mikrofonvorverstärkern ist das Matching der verwendeten Widerstände wichtig (innerhalb von Mikrofonen übrigens genauso), sie muss laut Norm weniger als 0,4 Prozent betragen. Das ist sehr wenig – und Bauteile sind vor allem durch das Matching teuer!

 

Die tatsächliche Speisespannung eines Vorverstärkers lässt sich mit einem Multimeter nachmessen. Aktiviert dazu die Speisung, wählt eine passende Volt-Range (beispielsweise bis 100 Volt) und verbindet Pins 1 und 2 oder 1 und 3. Der Spannungsunterschied zu Pin 1 wird dann in Volt angezeigt. Interessant ist es, mit schnellen Multimetern Peaks beim Einschalten abzulesen und besonders zu Beginn die Drift zu erkennen. Manchmal dauert es viele Sekunden, bis die Spannung aufgebaut ist. Einige Preamps machen das bewusst, um Mikrofone und eventuell offene Lautsprecher oder Kopfhörer (und Ohren) zu schützen und nutzen eine gewisse „Ramp Time“. Und wenn ihr wissen wollt, wann man nach dem Ausschalten eines Amps oder der Phantomspeisung das Mikrofon abziehen sollte, dann beobachtet das einfach! Nicht selten dauert es fast eine Minute, bis die angelegte Phantomspeisung abgebaut ist.

Was mache ich, wenn ich ein Mikrofon anschließen will, das Phantomspeisung benötigt, mein Vorverstärker aber keine Phantomspeisung bereitstellen kann?

Die meisten Preamps liefern Phantomspeisung, ob an Mischpulten, Aufnahmegeräten, Audio-Interfaces oder an separaten Preamps/Channelstrips. Falls doch nicht: Es gibt kleine Speisegeräte als Zubehör zu kaufen, sogenannte „Phantomadapter“. Eine preiswerte Lösung ist das Stereogerät Millenium PP2B für 29 Euro. Auch Markenhersteller wie Palmer haben diverse Lösungen, zum Beispiel den Palmer PAN 48. Die Spannungsversorgung derartiger Geräte funktioniert mit eingebautem oder externem Netzteil, manche arbeiten auch mit Batterien. In der Regel werden dann 9 oder 12 Volt auf 48 hochtransformiert.

Was sind andere Namen für Phantomspeisung?

„Phantomspeisung“ ist der häufigste Begriff, gerne auch „Phantom Power“. Seltener ist von „Simplex Powering“ die Rede. Manchmal wird auch einfach etwas ungenau „Speisespannung“ gesagt oder „48 Volt“. Auf manchen Mikrofonen oder Amps steht nur "P48", "48P" oder "48V".

Ist Phantomspeisung nur für Mikrofone? Oder wozu kann Phantomspeisung noch verwendet werden?

Mitnichten ist Phantomspeisung nur für Mikrofone geeignet, sie wird auch für ganz andere Geräte verwendet.

Manche DI-Boxen benötigen eine Spannungsversorgung, die entweder über Netzteil, Batterie oder auch Phantomspeisung bereitgestellt werden muss. Diese „aktiven“ DI-Boxen arbeiten gerne mit Phantomspeisungen, weil sie ja sowieso an einen Preamp angeschlossen werden, der in der Regel auch 48 Volt bereitstellt. Aktive DI-Boxen betreiben mit der Energie ihre eingebauten Aufholverstärker.

Einige Mikrofone erlauben erst unter Spannung, bestimmte Bedienelemente oder aktive Elektroniken zu benutzen, etwa das Neumann TLM 107, das AKG C414 XLII, diverse Lewitt wie das Lewitt LCT-441 Flex, das (dynamische!) AKG D12 VR oder das Aston Stealth. Oder sie leuchten einfach, das The Fin von Heil Sound ist so ein Kandidat. 

In aktiven Bändchenmikrofonen wird die Phantomspeisung im Grunde für eine kleine Vorverstärkung verwendet. Und diese gibt es auch einzeln zu kaufen, als kleine Kisten in der Größe von DI-Boxen oder als Barrels, die kaum größer sind als ein XLR-Stecker. Mit diesen kleinen Zusatzgeräten wird ein gewisses Gain aus der Spannungsversorgung gezogen, etwa falls der eigentliche Preamp nicht leistungsfähig genug ist. Der FetHead von TritonAudio oder die Cloudlifter von Cloud Microphones wären als Beispiel für beliebte Mini-Amps zu nennen.

Es gibt auch Mikrovorverstärker ohne Phantomspeisung. Warum, wenn man diese doch fast immer ausschalten kann?

Es gibt viele Mikrofone, die keine Phantomspeisung benötigen. Einige spezielle Preamps wie der True Systems P-Solo Ribbon oder der Forssell SMP-2 besitzen keine Phantomspeisung oder separate Eingänge. Der Vorteil: Ohne Phantomspeisung entfallen auch die „Blocking“-Widerstände, die die Spannung am Amp vom Audiosignal fernhalten. Das ist bei aktuellen Profigeräten also kein Manko, sondern durchaus bewusst so gemacht!

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