DE3309796C2 - Grenzflächenmikrofon - Google Patents
GrenzflächenmikrofonInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Grenzflächenmikrofon mit einem nahe einer akustischen Grenzfläche angeordneten Mikrofonsystem. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Mikrofonsystemen mit Richtcharakteristik erhält das Grenzflächenmikrofon ebenfalls eine ausgeprägte Richtcharakteristik und kann somit universell eingesetzt werden. Besondere Ausgestaltungen des Grenzflächenmikrofons gestatten auch eine Verwendung bei stereofonen Aufnahmen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Grenzflächenmikrofon mit mindestens einem nahe einer akustischen
Grenzfläche angeordneten Mikrofonsystems.
Mikrofone dieser Bauart bestehen aus einer Piaue aus schallhartem Material, auf deren Oberfläche ein Mikrofonsystem
angeordnet ist. Diese Platte wird auf den Fußboden gelegt oder an eine Wand gehängt und bildet
so einen Teil der Grenzfläche eines Raumes, in dem sich die aufzunehmenden Schallquellen befinden. Als Mikrofonsysteme
sind bisher Druckempfänger bekanntgeworden.
Diese Mikrofonanordnung weist gegenüber der am meisten gebräuchlichen Anordnung von Mikrofonen
auf Stativen einige Vorteile auf.
Zu den üblicherweise auf Stativen angeordneten Mikrofonen gelangt der von einer Schallquelle abgestrahlte
Schall auf mehreren Wegen: Außer dem Direktschall wird auch reflektierter Schall — insbesondere der am
Fußboden reflektierte — aufgenommen, wodurch, durch Interferenzen bedingt, ein Frequenzgang des Mikrofons
mit zahlreichen Maxima und Minima resultiert Um diesen Nachteil der konventionellen Mikrofonaufstellung
zu vermeiden, werden Richtmikrofone mit möglichst hohem Bündelungsmaß eingesetzt und/oder
nahe der Schallquelle angeordnet Bei dieser, auch PoIymikrofonie
genannten Mikrofonanordnung ergibt sich nachteilig, daß zwischen den von den einzelnen Mikrofonen
abgegebenen Tonfrequenzspannungen Interferenzen auftreten; auch wird eine künstliche Verhallung
der Signale notwendig.
Bei den Grenzflächenmikrofonen werden dagegen Interferenzen, die durch Fußbodenreflektionen entstehen, vermieden, wenn die Mikrofone nahe dem Fußboden so angeordnet werden, daß derselbe die Grenzfläche bildet Die Reflektion führt dann zu einem Schall-Druckstau über den gesamten Frequenzbereich, wobei der resultierende Schalldruck am Fußboden — also auch am Mikrofon frequenzunabhängig um 6 dB größer ist als im freien Schallfeld bei gleicher Entfernung von der Schallquelle.
Bei den Grenzflächenmikrofonen werden dagegen Interferenzen, die durch Fußbodenreflektionen entstehen, vermieden, wenn die Mikrofone nahe dem Fußboden so angeordnet werden, daß derselbe die Grenzfläche bildet Die Reflektion führt dann zu einem Schall-Druckstau über den gesamten Frequenzbereich, wobei der resultierende Schalldruck am Fußboden — also auch am Mikrofon frequenzunabhängig um 6 dB größer ist als im freien Schallfeld bei gleicher Entfernung von der Schallquelle.
Dieser Schall-Druckstau sowie die sich ergebenden Mikrofon-Richtcharakteristiken können erklärt werden,
indem die Grenzfläche als Reflektionsfläche für den Schall angesehen wird. Ein über der Grenzfläche angeordnetes
Mikrofon wird von dem von einer Schallquelle ausgehenden Schall einerseits direkt und andererseits
indirekt über den von der Grundfläche reflektierten Schallanteil angeregt Hierbei entstehen in Abhängigkeit
von der Frequenz Interferenzen, d. h. Schalldruckerhöhungen um 6 dB bzw. Auslöschungen. Wird das Mikrofon
jedoch nahe oder in der Grenzfläche selbst angeordnet, so wird nur die Schalldruckerhöhung von 6 dB
wirksam. Die Richtcharakteristik wird ermittelt, indem für jede Schalleinfallsrichtung die Welle des direkten
Schalls mit der Welle des reflektierten Schalls überlagert und die Resultierende gebildet wird. Ist die Grenzfläche
unendlich ausgedehnt — in der Praxis genügen einige Quadratmeter —, so ergibt sich die Richtcharakteristik
bei Einsatz eines Druck-Mikrofonsystems zu einer Halbkugel mit einem Bündelungsmaß von 3 dB.
Grenzflächenmikrofone der beschriebenen Art gehören zum Stand der Technik. Beim Einsatz derartiger Mikrofone hat sich jedoch als Nachteil das geringe Bündelungsmaß herausgestellt, da unter anderem durch die Rundumcharakteristik die Durchsichtigkeit des wiedergegebenen Klangbildes ungenügend ist
Grenzflächenmikrofone der beschriebenen Art gehören zum Stand der Technik. Beim Einsatz derartiger Mikrofone hat sich jedoch als Nachteil das geringe Bündelungsmaß herausgestellt, da unter anderem durch die Rundumcharakteristik die Durchsichtigkeit des wiedergegebenen Klangbildes ungenügend ist
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Bündelungsmaß eines Grenzflächenmikrofons wesentlich zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
weise gelöst, in den unieraiisprüuiicii wciucn Zweckmäßige
Ausbildungsformen eines Mikrofons nach der Erfindung angegeben.
Wird in einem Grenzflächenmikrofon ein Richt-Mikrofonsystem eingesetzt, so addiert sich dessen jeweiliges
Bündelungsmaß in vorteilhafter Weise zu dem durch das Grenzflächenprinzip gebildeten Bündelungsmaß
von 3 dB. Beispielsweise ergibt ein Mikrofonsystem mit Hypercardioid-Charakteristik, welches ein
Bündelungsmaß von ungefähr 6 dB aufweist, eine Gesamtbündelung
des Grenzflächenmikrofons von 9 dB. Bei der Anordnung von Interferenz-Mikronfonsystemen
auf einer Grenzfläche können noch wesentlich höhere Bündelungsmaße erzielt werdea
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Beschreibung
und einer Zeichnung beispielsweise beschrieben. In der Zeichnung zeigt die
F i g. 1 die prinzipielle Anordnung eines Druckgradientensystems auf einer Grenzfläche, ι ο
F i g. 2 die vertikale und horizontale Ausbild der Richtcharakteristik eines Grenzflächenmikrofons mit
einem Cardioid-Mikrofonsystem,
F i g. 3 die prinzipielle Anordnung eines Interferenzsystems auf einer Grenzfläche,
Fig.4 die besondere Ausbild eines Interferenzsystems,
F i g. 5 die Anordnung von zwei Druckrrradientensystemen
in einem für Stereofonie-Aufnahmen geeigneten Grenzflächenmikrofon,
F i g. 6 für ein ebensolches Mikrofon die Kombination
von einem Druckgradientensystem mit einem Drucksystem,
Fig.7 eine konstruktive Einzelheit eines Grenzflächenmikrofons.
In F i g. 1 ist ein Druckgradientenmikrofonsystem 1
nahe der ein Teil der Grenzfläche bildenden Mikrofongrundplatte 2 angeordnet Die Befestigung kann zum
Beispiel federnd gummigelagert zwischen zwei Tragbolzen 3 erfolgen, um Körperschallanregungen zu mindem.
Ein angedeuteter Schutzkorb 2.1 schützt das Mikrofonsystem 1 vor Beschädigungen und Staub. Mit der
Bezugszahl 4 ist die Hauptachse der Richtcharakteristik gekennzeichnet. Die Ausrichtung erfolgt nahezu parallel
zur Grenzfläche und in einem Abstand zu derselben, der kleiner ist als die Wellenlänge der höchsten zu übertragenen
Frequenz. Obwohl mehrere Möglichkeiten der Ausrichtung der Hauptachse denkbar sind, ergibt in der
Praxis nur die angegebene Richtung eine sinnvolle Orientierung des Richtmikrofonsystems zur Grenzfläehe.
Wird ein Mikrofonsystem mit einer Cardioid-Charakteristik eingesetzt, so wird die Richtcharakteristik
des Grenzflächenmikrofons insgesamt die einer halben Cardioide aufweisen. Entsprechend werden auch die
keulenförmigen Richtcharakteristiken von Hypercardioid- bzw. Interferenzsystemen den entsprechenden
Grenzflächenmikrofonen jeweils halbierte Formen als Gesamtrichtcharakteristik verleihen.
Diese genannten Richtcharakteristiken sind für ein Grenzflächenmikrofon besonders zweckmäßig, da dieses
bei der meistgewählten Lage auf dem Fußboden nicht mehr direkt unterhalb der Schallquellen bzw. der
Musiker angeordnet werden muß, wo es einerseits der Gefahr der Zerstörung unterliegt und andererseits auch
viel Störschall durch Fußgeräusche aufnimmt Vielmehr kann das Mikrofon nunmehr vor den Musikern oder den
Vortragenden auf einer Bühne bzw. Podium beispielsweise am vorderen Rand angeordnet werden, wie es in
der F i g. 2 gezeigt ist. Die Richtcharakteristik ist somit ciriSciüg aiii die müSikcF ausgerichtet Und ucT im Audi- öü
torium erzeugte Störschall wird weitgehend ausgeblendet.
Eine Erhöhung des Bündelungsmaßes kann durch die Anordnung eines Richtrohr-Mikrofonsystems auf der
Grundplatte erzielt werden. In F i g. 3 ist die prinzipielle Ausführung gezeigt. Ein Inierferenzsystem 5 mit der
Hauptachse 6 ist in die Grundplatte 2 eingearbeteit. Wie in der F i g. 4 zusätzlich gezeigt wird, kann jedoch auch
bereits eine in der Grundplatte 2 vorgesehene kanalförmige Aussparung 7 mit einer aus akustischem Widerstandsmaterial
bestehenden Abdeckung 8 ein Interferenzsystem bilden, wobei die allgemein bekannten Regeln
für die Gestaltung solcher Interferenzsysteme angewendet werden. Mit der Bezugsziffer 9 ist das am
Ende des Interferenzsysterns angeordnete Mikrofonsystem bezeichnet.
Für die stereofone Aufnahmetechnik werden mindestens zwei in einem geeigneten Abstand angeordnete
Grenzflächenmikrofone der beschriebenen Bauart benötigt Eine besondere Ausführungsform eines Grenzflächenmikrofons
nach der Erfindung ermöglicht jedoch allein eine stereofone Aufnahme, wenn eine Gruppe aus
zwei gleichen Mikrofonsystemen mit Richtcharakteristik derart auf der Mikrofongrundplatte angeordnet
sind, daß deren Hauptachsen einen für die ΛΎ-Stereofonie
geeigneten Winkel einschließen. In bekannter Weise können auch Mikrofonsysteme mit einer Cardioid- bzw.
einer Achtercharakteristik Anwendung finden. In den F i g. 5 und 6 sind solche stereofonen Grenzflächeamikrofone
im Prinzip dargestellt Auf den Mikrofongrundplatten 2 sind jeweils zwei Richtmikrofonsysteme 10
angeordnet deren zugehörige Richtcharakteristiken gestrichelt eingezeichnet sind. Die Ausgangsspannungen
dieser Mikrofonsysteme werden nach den bekannten Regeln für die XY- bzw. MS-Stereofonie weitergeführt.
Die Aufnahmerichtung solcher Grenzflächenmikrofone, gekennzeichnet mit der Bezugsziffer 11, muß gekennzeichnet
werden, sofern sie nicht durch beispielsweise eine asymmetrische Bauart dem Benutzer nahegelegt
wird. Eine besondere Gestaltung bzw. Anordnung eines Warenzeichens und/oder eines Firmenschriftzugs
kann für den Benutzer einen Hinweis darstellen.
In F i g. 7 ist ein Grenzflächenmikrofon mit einem auf der Mikrofongrundplatte 2 angeordneten Cardioid-Mikrofonsystem
12 dargestellt. Im Auslöschungsbereich, d. h. im Bereich des der Schallquelle abgewandten hinteren
Mikrofonsystemeinlasses wird eine Teilfläche der Grundfläche 2 mit akustischem Dämpfungsmaterial 13,
beispielsweise einer Filzschicht, belegt. Durch diese konstruktive Maßnahme wird der grenzflächenbedingte
Staudruck im Bereich des hinteren Schalleinlasses gedämpft, so daß eine stärkere Bündelung der Grenzflächenmikrofon-Richtcharakteristik
erreicht wird.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Grenzflächenmikrofon mit mindestens einem nahe einer akustischen Grenzfläche angeordneten
Mikrofonsystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrofonsystem mit Richtcharakteristik
auf einer die Grenzfläche bildenden Mikrofongrundplatte angeordnet ist, wobei die Hauptachse
der Richtcharakteristik nahezu parallel zur Grenzfläche ausgerichtet ist, und der Abstand des Mikrofonsystems
zu derselben kleiner ist als die Wellenlänge der höchsten zu übertragenden Frequenz.
2. Grenzflächenmikrofon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofonsystem ein
Gradientensystem ist.
3. Grenzflächenmikrofon nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein nach dem Interferenzprinzip
arbeitendes Mikrofonsystem.
4. Grenzflächenmikrofon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Interferenzteil des
Mikrofonsystems aus einer in das die Grenzfläche bildende Material eingearbeiteten kanalartigen Aussparung
besteht, welche mit akustischem Widerstandsmaterial abgedeckt ist.
5. Grenzflächenmikrofon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe aus zwei
gleichen Gradientensystemen mit Cardioidcharakteristik derart auf der die Grenzfläche bildenden Mikrofongrundplatte
angeordnet sind, daß deren Hauptachsen einen für die ΛΎ-Stereofonie geeigneten
Winkel einschließen.
6. Grenzflächenmikrofon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von zwei
Gradientensystemen, deren eines eine Cardioidcharakteristik und deren zweites eine Achtercharakteristik
aufweist, derart auf der die Grenzfläche bildenden Mikrofongrundplatte angeordnet werden, daß
deren Hauptachsen einen Winkel von 90° zueinander aufweisen.
7. Grenzflächenmikrofon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Schwächung des grenzflächenbedingten Staudrucks im Bereich der Auslöschungsrichtung eines
Mikrofonsystems auf der Grenzfläche nahe dem hinteren Mikrofoneingang ein akustisches Dämpfungsmaterial aufgebracht ist.
8. Grenzflächenmikrofon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anordnung von Warenzeichen und/oder Bezeichnungszeichen auf der Grenzfläche die Hauptaufnahmerichtung
des Mikrofons angibt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833309796 DE3309796C2 (de) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | Grenzflächenmikrofon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833309796 DE3309796C2 (de) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | Grenzflächenmikrofon |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3309796A1 DE3309796A1 (de) | 1984-09-20 |
DE3309796C2 true DE3309796C2 (de) | 1986-12-11 |
Family
ID=6193903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833309796 Expired DE3309796C2 (de) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | Grenzflächenmikrofon |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3309796C2 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3600011C2 (de) * | 1986-01-02 | 1994-08-25 | J Hinrich Prof Dr Peters | Kunstkopfartige Tonaufnahmeanordnung |
FR2675332A1 (fr) * | 1991-04-10 | 1992-10-16 | Piccaluga Pierre | Procede pour ameliorer les qualites de spatialite d'enregistrement et appareil de mise en óoeuvre comportant au moins un micro, recevant le signal direct et des signaux reverbes. |
IT1283803B1 (it) * | 1996-08-13 | 1998-04-30 | Luca Gubert Finsterle | Sistema di registrazione dei suoni a due canali e sistema di riproduzione dei suoni tramite almeno quattro diffusori con |
EP1850639A1 (de) * | 2006-04-25 | 2007-10-31 | Clemens Par | signalsysteme zur gewinnung multipler audiosignale aus wenigstens einem audiosignal |
DE202009015757U1 (de) | 2009-11-17 | 2010-09-23 | Maier, Andreas | Mikrofon-Halterung |
-
1983
- 1983-03-18 DE DE19833309796 patent/DE3309796C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3309796A1 (de) | 1984-09-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |