DE3331440A1

DE3331440A1 - Phasensteueranordnungs-schallaufnahmeeinrichtung ohne unerwuenschte empfangschrakteristiken

Info

Publication number: DE3331440A1
Application number: DE3331440A
Authority: DE
Inventors: Makoto Sagamihara Kanagawa Iwahara; Noataka Yamato Kanagawa Miyaji; Atsushi Sakamoto
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1984-03-01
Also published as: ATA314583A; US4521908A; AT384140B; DE3331440C2

Description

Victor Company of Japan, Limited
Yokohama, Japan

Phasensteueranordnungs-Schallaufnahmeeinrichtung ohne
unerwünschte Empfangscharakteristiken

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Schallaufnahmeeinrichtungen mit phasengesteuerten Anordnungen und im einzelnen auf eine Phasensteueranordnungs-Schallaufnahmeeinrichtung ohne eine unerwünschte rückwärtige Keule.

Es wurde eine Schallaufnahmeeinrichtung mit einer phasengesteuerten Anordnung vorgeschlagen. Die Einrichtung weist eine Anordnung aufeinanderfolgend aufgereihter Mikrofone mit Rieht- bzw. Richtempfangscharakteristiken auf, die in der gleichen Richtung ausgerichtet sind. Die Signale aus den einzelnen Mikrofonen werden über eine Schalteinheit mit einer stufenweise veränderbaren Verzögerungsleitung mit Anzapfungen derart verbunden, daß gestufte Verzögerungen an den Signalen herbeigeführt werden, welche an einem Ausgangsanschluß in einem erwünschten Phasenverhaltnis zusammengefaßt werden.

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Dies ergibt für die Anordnung eine scharfe Richtcharakteristik bzw. eine schmale vordere Hauptkeule, die durch ein an die Verzögerungsleitung angelegtes Verzögerungssteuersignal lenkbar ist. Hinter der Anordnung der Mikroföne tritt jedoch eine unerwünschte rückwärtige Keule auf, die zur Folge hat, daß das erwünschte bzw. Nutzsignal gestört wird. ,,

Mit der Erfindung wird diese Unzulänglichkeit mittels einer Schaltungsanordnung vermieden, die bewirkt, daß die unerwünschte Empfangscharakteristik bzw. die hintere Keule außerhalb der einzelnen Empfangscharakteristiken der Mikrofone auftritt, so daß die Einrichtung nicht durch die hintere Keule beeinträchtigt wird.
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Gemäß Anspruch 1 hat eine Phasensteueranordnungs-Schallaufnahmeeinrichtung entsprechend einer ersten Gestaltung der Erfindung die Merkmale, daß die Mikrofone in eine erste und eine zweite Untergruppe von Mikrofonen aufgeteilt sind, die Mikrofone der ersten Untergruppe einzelne Richtempfangscharakteristiken haben, die an einer Seite der Norniale zu der Anordnung ausgerichtet sind, und über die ersten Anschlüsse von Schaltern an Anzapfungen derart angeschlossen sind, daß das. Signal aus dem an der der Ausrichtung der Mikrofone gegenüberliegenden Seite der Normale gelegenen Mikrofon eine maximale Verzögerung erfährt, und uie Mikrofone der zweiten Untergruppe einzelne Richtempfangscharakteristiken haben, die an der anderen Seite der Normale ausgerichtet sind, und über zweite

Anschlüsse der Schalter an die Anzapfungen derart angeschlossen sind, daß das Signal aus dem an der zu der Ausrichtung der Mikrofone entgegengesetzten Seite der Normale gelegenem Mikrofon eine maximale Verzögerung erhält. Die vordere Hauptkeule der Anordnung wird auf

einen veränderbaren Winkel ausgerichtet, der sich von

ORlQINAL INSPECTED

■-.;■- .L-UOOO 333UA0

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den Ausrichtungen der einzelnen Empfangscharakteristiken der Mikrofone unterscheidet. Infolgedessen liegt die rückwärtige Keule der Anordnung außerhalb der einzelnen Empfangscharakteristiken der Mikrofone, so daß daher keine Störung des erwünschten Signals hervorgerufen wird.

Gemäß Anspruch 7 hat die Schallaufnahmeeinrichtung entsprechend einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung die Merkmale, daß die Mikrofone in eine Vielzahl von Paaren aus einem ersten und einem zweiten Mikrofon aufgeteilt werden,, daß die Signale aus den Mikrofonen eines jeweiligen Paars in einer Schaltung in einem Verhältnis gemischt werden, das von einem angelegten Steuersignal abhängt, wobei das Ausgangssignal der Mischschaltung über den ersten oder den zweiten Anschluß eines entsprechenden Schalters an Anzapfungen angelegt wird, und daß ein Umsetzer zum Umsetzen eines Ausgangssignals einer Verzögerungssteuerschaltung in ein Signal für das Anlegen als Steuersignal an die Mischschaltung in einem vorbestimmten Zusammenhang vorgesehen ist. Der Umsetzer bringt auf diese Weise die Ausrichtung der vorderen Hauptkeule der Anordnung mit der Gestaltung der einzelnen Empfangscharakteristiken der Mikrofone in der Weise in Übereinstimmung, daß eine unerwünschte rückwärtige Keule außerhalb der

²^ einzelnen Empfangscharakteristiken liegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Phasensteueranordnungs-Schallaufnahmeeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

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F i t-·.. 2a und 2b sind Darstellungen einzelner Mikrofone, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel· ausgerichtet sind.

Fig. 3 ist eine Darstellung einer Empfangscharakteristik einer Anordnung unter Überlagerung mit einer Richtempfangscharakteristik eines Mikrofons.

Fig. 4a und 4b sino Darstellungen abgewandelter Mikrofcne-Ancrdnungen.

Fig. 5 ist eine Darstellung einer abgewandelten Anordnung einzelner Mikrofone.

Fig. 6 ist eine Darstellung einer weiteren Abwandlung der Mikrofone-Ancrdnung.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild der Phasensteueranordnungs-Schallaufnahmeeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 8a bis 8e sind Darstellungen von einzelnen Empfangscharakteristiken von Mikrofonen bei dem zweiten

Ausführungsbeispiel.
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Fig. 9 ist ein Blockschaltbild der Phasensteueranordnungs-Schallaufnahmeeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 10a bis 1Oe sind Darstellungen einzelner Empfangscharakteristiken der Mikrofone bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild der Phasensteueranord-

nungs-Schallaufnahmeeinrichtung gemäß einem

vierten Ausführungsbeispiel.

ORIGINAL INSPECTED

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Fig. 12a bis 12c sind Darstellungen einzelner E.-npfangscharakteristiken von Mikrofonen bei dem vierten Ausführungsbeispiel.

Fig. 13a bis 13b sind jeweils eine Darstellung des Frequenzgangs verzögerter Signale und des Frequerizgangs eines dem vierten Ausführungsbeispiel zugeordneten Entzerrers.

in der Fig. 1 ist eine Schallaufnahmeeinrichtung mit einer phasengesteuerten Anordnung gemäß einem ersten Ausführüngsbeispiel gezeigt. Die Einrichtung weist eine geradlinige Anordnung MA von Mikrofonen mit Nieren-Richtempfangscharakteristik , . eine Schalteinheit SA, eine Verzögerungsleitung mit Anzapfungen, die hintereinander geschaltete Verzögerungsschaltungen D₁ bis D _. enthält, und eine Verzögerungssteuerschaltung DCU auf. Die Mikrofone-Anordnung MA weist eine erste Untergruppe von Mikrofonen A₁. bis A . und eine zweite Untergruppe

^w von Mikrofonen A_1n, bis A _o auf, wobei die Mikrofone einer

in ηκ

jeweiligen Untergruppe abwechselnd mit denjenigen der anderen Untergruppe angeordnet sind. Gemäß der Darstellung in Fig. 2a sind die Mikrofone A . bis A . der ersten Untergruppe se angeordnet, daß ihre Nieren-Empfangscharakteristiken unter einem Winkel θ rechts von der Normalen N auf der Mikrofone-Anordnung ausgerichtet sind, um auf die nachstehend beschriebene Weise die vordere Empfangscharakteristik bzw. die Hauptkeule der Anordnung links der Normale N auszurichten. Andererseits sind die Mikrofo-

ne A_1R bis A _R der zweiten Untergruppe so angeordnet, daß gemäß der Darstellung in Fig. 2b ihre Nieren-Empfangscharakteristiken unter einem Winkel θ links der Normale N ausgerichtet sind, um die Hauptkeule der Anordnung

rechts der Normalen N auszurichten. Die Mikrofone A₁₁. .11*

bis A _T der ersten Untergruppe sind jeweils an links nL

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dargestellte Anschlüsse L von Schaltern S- bis S angeschlossen, während die Mikrofone A₁₀ bis A _o jeweils

in ηκ

gemäß der Darstellung an rechts dargestellte Anschlüsse H der Scnalter S bis S₁ angeschlossen sind. Die bewegbaren bzw. Schaltkcntakte der Schalter S₁ bis S werden

1 η

gleichzeitig entsprechend einem an einen Schaltsteueranschluß 1 angelegten Binärsignäl "Ί" " oder "0" auf den üzw. rechts dargestellten " Anschluß geschaltet.

Die Schaltkontakte der Schalter S₁ bis S sind jeweils mit Anzapfungen T bis T _ der Verzögerungsleitung verbunden. Die Verzögerungsschaltungen D₁ bis D _. sind zwischen den Anzapfungen T_n und T " in Reihe geschaltet, wobei die Verbindungsstellen zwischen aufeinanderfolgenden Verzögerung3schaltungen jeweils mit den Anzapfungen T₁ bis T _p verbunden sind. Jede der Verzögerungsschaltungen weist einen Satz aus vier Verzögerungselementen auf, die jeweils Verzögerungs'zeiten t, 2t, 4t und 8t -haben, wobei t eine VerzögerungszeTt'-Eihhe'it ~ ist, und die zwischen dem Eingangsanschluß und dem ~Ausgangsanschluß der jeweiligen Verzögerungsschaltüng in Reihe geschaltet sind. Diese Verzögerungse-lemente werden selektiv entsprechend einem digitalen Verzögerungssteuersignal aus der Verzögerungssteuereinheit DCU in di"e Schaltung eingeschaltet , so daß jede Verzögerüngsächaltung 16 Verzögerungsstufen ergibt.

Die Verzögerungssteuereinheit DCU enthält ein Lenksteuerungs-Potenticmeter VR, " das an seinem Schleifer eine einstellbare Gleichspannung liefert, die an einen Analog/ Digital-Wandler 3 angelegt wird, sowie eine Verzögerungssteuerschaltung 4. Der Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 3 setzt die angelegte Gleichspannung in ein digitales 8-Bit-Signal um, das im weiteren durch'die Verzögerungssteuerschaltung 4 in ein digitales' 5-Bit-Signai umgesetzt wird, dessen werthöchstes" Bit- als 'Schaltsteuersignal

INSPECTED

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zum Anlegen an den Steueranschluß 1 herangezogen wird. Der Rest des 5-Bit-Si.j,nals wird jeweils an die Verzo^erungsschaltungen D bis D angelegt, um gleichförmig das Ausmaß der Verzögerung auf eine erwünschte Einstellung zu steuern.

Wenn die Schalter auf die links dargestellten Anschlüsse L geschaltet sind, sind die Mikrofone A. ^ bis A mit der angezapften·. Verzögerungsleitung verbunden, wobei J-O die Signale aus diesen Mikrofonen um ein vorgegebenes Ausmaß der Verzögerung in gestuften Verzögerungszeiten derart verzögert werden, daß das Signal aus dem Mikrofon A_1T eine Verzögerung "0" bzw. eine minimale Verzögerung

erfährt, während das Signal aus dem Mikrofon A _T eine ic nL·

^xo maximale Verzögerung erhält. Die stufenweise verzögerten Signale werden an einem Ausgangsanschluß 2 der Schallaufnahmeeinrichtung in einem erwünschten Phasenverhältnis zusammengesetzt. Durch Steuerung der Verzögerungszeit einer jeden Verzögerungsschaltung von einem minimalen bis

zu einem maximalen Wert erzeugen die Signale aus den nach rechts gerichteten Mikrofonen A_1T bis A , eine Hauptkeule, die auf der rechten Seite der Normalen N bis zu

90 in Bezug auf diese ausgelenkt werden kann. Da die einzelnen Empfangscharakteristiken der Mikrofone A_{n T}

bis A- auf die rechte Seite der Normale ausgerichtet sind, während die Hauptkeule der Anordnung auf die linke Seite der Normale ausgerichtet ist, wie es durch die ausgezogene Linie in Fig. 3 dargestellt ist, liegt die

rückwärtige Keule der Anordnung außerhalb der einzelnen 30

Empfangscharakteristik, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.

Gleichermaßen werden dann, wenn die Schalter auf die rechts dargestellten Anschlüsse R geschaltet sind, die

Mikrofone A_{1 D} bis A _D an die angezapfte Verzögerungslei-IK ηκ

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tung angeschlossen, wobei die Signale aus diesen Mikrofonen unter gestuften Verzögerungszeiten so verzögert werden, daß das Signal aus dem Mikrofon A-_R eine maximale Verzögerung erfährt, während das Signal aus dem Mikrofon A _R eine minimale Verzögerung erhält. Durch Steuerung der Verzögerungszeit einer jeweiligen Verzögerungsschaltung von einem minimalen bis zu einem maximalen Wert erzeugen die Signale aus den nach links gerichteten Mikrofonen A₁₀ bis A „ eine Hauptkeule, die an der linken Seite der Normale N bis zu 90° in Bezug auf diese gelenkt werden kann. Die rückwärtige Keule der Anordnung fällt außerhalb der einzelnen Empfangscharakteristiken der nach links gerichteten Mikrofone A_1D bis A_n.

Die Mikrofone-Anordnung MA kann gleichermaßen genauso gut gemäß der Darstellung in den Fig. 4a und 4b gestaltet werden. Gemäß Fig. 4a ist die Anordnung nach vorne zu konvex, während gemäß Fig. 4b die Anordnung in drei geradlinige Untergruppen MAl, MA2 und MA3 aufgeteilt ist, wobei die Untergruppen MAl und MA3 nach vorne und innen zu geneigt sind. Diese alternativen Anordnungen ergeben einen Vorteil insofern, als für den Empfang akustischer Energie im Eereich höhrerer Frequenzen des Tonfrequenz-Spektrums eine übermäßige Zuspitzung der Hauptkeule der Anordnung verhindert wird.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel werden die Mikrofone einer jeden Untergruppe in einem gegenseitigen Abstand von d angeordnet, der kleiner als die halbe Wellenlänge der höchsten Tonfrequenz ist. Wenn die Mikrofone zu groß sind, um sie in einem derartigen Abstand voneinander anzuordnen, ist es wünschenswert, die Mikrofone einer jeweiligen Untergruppe in Versetzung gegenüber denjenigen der anderen Gruppe längs der Anordnung anzu-

ordnen, wobei der erforderliche Abstand d zwischen den

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* Mikrofonen der gleichen Untergruppe eingehalten wird, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Alternativ können die Mikrofone gemäß der Darstellung in der Fig. 6 angeordnet werden, gemäß der die Mikrofone einer Untergruppe auf die entsprechenden Mikrofone der anderen Untergruppe aufgesetzt und auf die vorstehend erläuterte Weise horizontal geneigt werden.

Die Fig. 7 ist eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei welchem die Mikrofone-Anordnung MA eine Vielzahl von Mikrofonpaaren A- bis A aufweist, welche jeweils ein Druck-Mikrofon A und ein Geschwindigkeitsbzw. Bewegungs-Mikrofon A aufweist. Längs der Anordnung sind die Druck-Mikrofone A_n bis A abwechselnd mit

ir ^{lp np}

° den Bewegungs-Mikrofcnen A₁ bis A angeordnet. Die Druckmikrofone sind Rundempfangs-Mikrofone mit einer Empfangscharakteristik gemäß der Darstellung in Fig. 8a, während die Bewegungs-Mikrofone eine Doppelkreisbzw. Achter-Empfangscharakteristisk gemäß der Darstellung

in Fig. 8e haben. Das Druck-Mikrofon A eines jeden Paars ist über eine digital veränderbare Dämpfungsschaltung VLp an eine Mischstufe C angeschlossen, an welche da." Bewegungs-Mikrofon A des gleichen Paars gleichfalls über eine digital veränderbare Dämpfungsschaltung VLv angeschlossen ist. Unter bestimmten Umständen ist es anzustreben, die Mikrofone eines jeden Paars übereinander zu stapeln, um den räumlichen Erfordernissen zu entsprechen.

Die Ausgangssignale der Mischstufen C₁ bis C sind jeweils an die Schaltkontakte von Schaltern S. bis S angeschlossen. Links dargestellte Anschlüsse L der Schalter S bis S sind jeweils an die Anzapfungen T_Q bis T . der

angezapften Verzögerungsleitung angeschlossen, während 35

rechts dargestellte Anschlüsse R der Schalter S₁ bis

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S jeweils an die Anzapfungen T , bis T_Q angeschlossen

Jede der veränderbaren DämpfungsschajL tung^:en:-^;;b"zw. jeder der Dämpfungsregler wird durch ein digitales Signal gesteuert, das aus einem digitalen Umsetzer 5 abgegeben wird, welcher an den Ausgang, der -Verzögerungssteuerschaltung 4 angeschlossen f.st. Der digit-ale; !'Urnsetzer· 5 setzt das Verzügerungssteuers ignal .aus. der, Verzöger-üngssteuerschaltung 4 in ein Paar von. Dämpfü-ngssteuerö-ignalen um, mit denen die Dämpfungsregler Vt un.di>VD·- -eingestellt werden. Wenn die Dämpfungsregler·,so eingestellt werden, daß das Signal aus einem vergegebenert Druck-Mikrofon an die Mischstufe mit. der Dämpfung-'; "Q/'v-angelegt wird, während das Signal aus dem entsprechenden-"■ Bewegungs-Mikrcfcn unter voller Dämpfung, an die; .Misehstufe-i angelegt wird, so daß es auf den S ign al pegglsf," Oe"-abgeschwächt wird, erscheint eine sich ergebende Empfangscharakteristik des Mikrofonepaars, gemäß der- Darstellung in Fig.

8a. Wenn im Gegensatz dazu die. BedingAingeji' umgekehrt sind, erscheint eine sich, -ergebende. ;.EmpfangiS;c^;fiäräkteristik gemäß der Darstellung ,in _:Fig., .8e,:;Bei gleicher Einstellung der Dämpfungsregler erscheint, eine-'-Zusarranengesetzte Empfangscharakteristik. ·.. gemäß·, dem .Darstellung in Fig. 8b, die im wesentlichen , mit eine Ti Nieren:^ bzw. Kardoidcharakteristik identisch ist. Es- ist somi-t'ersichtlich, daß durch geeignetes Verändern-der relativen Dämp- | fungswerte der Dämpfungsregler sich die zusammengesetzte Empfangscharakteristik eines ,jeden' Mikröfohepaars gemäß

^ou den Darstellungen in den Fig._;, 8c und-'3d-verändert und daß sich der unempfindliche: Bereich des-' Mikrofon ep aar s in der Form als eine . FunktiGn .,deriiEinstellung der" züge ordneten Dämpfungsregler, ändert. ... -st s-:.--;.-.·"■■^:' ^{C; J}-'

Wie bei dem vorangehend beschriebenen; ,ersten^vAusführungs-

ORIGlNAL INSPECTED

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beispiel ermöglichen e3 die Verzcgerungs- und Schaltsteuersignale aus der Verzögerungssteuerschaltung 4, die vordere Hauptkeule der Anordnung auf einen gewünschten Winkel über den Bereich von 9U° an jeder Seite der Normalen N zu der Anordnung auszulenken. Da die rückwärtige Keule der Anordnung an einer Stelle entsteht, die bezüglich der Länge der' Anordnung in einem Spiegelbild-Verhältnis zu der vorderen Keule liegt, bildet der Umsetzer 5 einen Zusammenhäng zwischen seinen Eingangs- und Ausgangssignalen in der Weise, daß die rückwärtige Keule der Anordnung außerhalb der einzelnen, durch das Ausgangssignal bestimmten Empfangscharakteristiken der Mikrofonpaare 1iegen kann.

Die Fig. 9 ist' eine Darstellung der Schal laufnahmeeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, welches dem in Fig. 7 gezeigten mit der Ausnahme gleichartig ist, daß jedes Mikrcfonepaar statt des Druck-Mikrofons und des Bewegungs-Mikrofons ein nach vorne gerichtetes Richtmikrofon A~ und ein nach hinten gerichtetes Richtmikrofon A aufweist. Die einzelnen Empfangscharakteristiken der Mikrofone A- und A sind jeweils in den Fig. 10a und 10b gezeigt. Die Anteilsteuerung der zugeordneten Dämpfungsregler ergibt für jedes Mikrcfonepaar eine zusammengesetζte Empfangscharakteristik, die unterschiedliche Formen gemäß den Darstellungen in den Fig. 10c bis 1Oe annimmt. Wenn die Dämpfungsregler gleich eingestellt werden, erscheinen die zusammengesetzten einzelnen Charakteristiken als eine Achter- bzw. Doppelkreis-Charak-

teristik (Fig. 10c); wenn die Dämpfungsregler so eingestellt werden, daß das Signal aus dem nach hinten gerichteten Mikrofon stärker gedämpft wird als das Signal aus dem nach vorne gerichteten Mikrofon, erscheint die zusammengesetzte Charakteristik gemäß der Darstellung in Fig. 1Od; eine Steigerung des Verhältnisses zwischen diesen

.:·; :":. \: 333U4U

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3 l_f;iuil i.t; ergibt ein Muster gemäß der Darstellung in Fig. lüe. Wie oei dem Ausführ ;ngsbe Lspiel nach Fig. 7 wer ien die Dämpfungsregler so gesteuert, daß die rückwärtige Keule der Anordnung aus den veränderbaren Empf angsc:v_trakteristLKen der einzelnen Mikrofonpaare herausfalle.

Fig. 11 ist eine Darstellung der Schallaufnahmeeinrichtung gemä.3 einem 'vierten Ausführungsbeispiel, welches dem in Fi^. 7 mi*, der Ausnahme eIe ichartig ist, daß jedes I'iikrofonepaar ein vorderes Mikrofon A_p und ein rückwärtiges Mikrofon A_R aufweist, welches in einem Abstand von αν von dem vorderen Mikrofon A^ steht, und daß diese MiKrofone Richtmikrofone mit einer Nierencharakteristik oder einer Super-Nierencharakteristik sind. Die rückwärtigen .-!ikrofene A₁., bis A . sind jeweils an durch digita-

In ΠΚ

Ie Steuerung veränderbare Verzögerungsschaltungen VDC₁ bis VDC angeschlossen, deren Ausgänge jeweils an die Negativ-Eingänge von Subtrahierstufen SB. bis SB angeschlossen sind. Die Ausgänge der vorderen Mikrofone A₁ „

bis A „ sind jeweils an die Positiv-Anschlüsse der Subtrahierstufen "ό. bis SB angeschlossen.

Die veränderbaren Verzögerungsschaltungen VDC. bis VTC
werden durch ein Ausgangssignal einer 'zweiten Verzögerungssteuerschaltung 6 gesteuert, die an den Ausgang der ersten Verzögerungssteuerschaltung 4 angeschlossen ist. Die zweite Verzögerungssteuerschaltung 6 ist ein umsetzer, der sein Eingangssignal in einen Digitalwert Ti = (dv . cosö)/c umsetzt, wobei θ der Winkel der Haupt-

^ou Keule der Anordnung in Bezug auf die Normale N zur Anordnung ist und c die Schallgeschwindigkeit ist. Entsprechend dem Ausgangssignal der Verzögerungssteuerschaltung 4 steuert der Umsetzer 6 den Wert Ti in der Weise, daß ciie in der Subtrahierstufe zusammengesetzten Signale eine vordere Ancrdnungs-Hauptkeule ergeben, welche auf

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einen Winkel θ zu der Normalen N zur Anordnung ausgelenkt wird.

Die Fig. 12a bis 12c sind Darstellungen der einzelnen Empfangscharakteristiken der Mikrofcnepaare bei den Abwinkelungen der vorderen Hauptkeulen der Anordnung auf 0°, 45° bzw. 90° in Bezug auf die Normale N in dem Fall, daß für jedes Paar Nieren-Mikrofone eingesetzt werden, deren Richtcharakteristiken durch die gepunkteten Linien dargestellt sind. Da die rückwärtige Keule der Anordnung. in spiegelbildlichem Verhältnis zu der vorderen Hauptkeule der Anordnung liegt, ist ersichtlich, daß die rückwärtige Keule aus der Empfangscharakteristik der einzelnen Mikrofone herausfällt.

Aufgrund des Abstands zwischen den vorderen und den rückwärtigen Mikrofonen ergeben die Ausgangssignale aus den Subtrahierstufen im Bereich niedrigerer Frequenzen des Spektrums eine geringere Empfindlichkeit, und zwar gemäß der Darstellung in Fig. 13a typischerweise mit einem Abfall von 6 dB je Oktave. Zum Kompensieren dieses Frequenzgangs ist an den Ausgangsanschluß 2 ein Entzerrer 7 angeschlossen, der einen komplementären Frequenzgang

gemäß der Darstellung in Fig. 13b hat.
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In einer Phasensteueranordnungs-Schallaufnahmeeinrichtung werden Mikrofone in eine erste und eine zweite Untergruppe aufgeteilt, wobei die Mikrofone der ersten Untergruppe einzelne Richtempfangscharakteristiken haben, die an

SQ einer Seite der Normalen zu der Anordnung ausgerichtet sind, und die Mikrofone der zweiten Untergruppe Empfangscharakteristiken haben, die an der anderen Seite der Normalen ausgerichtet sind, so daß die Hauptkeule der Anordnung eine von der Ausrichtung der einzelnen Emp-

^ fangscharakteristiken der Mikrofone unterschiedliche

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Ausrichtung, einnimmt, wodurch die unerwünschte rückwärtige Keule der Anordnung aus den Empfangscharakteristiken der Mikrofone fällt. Die Mikrofone können in eine Vielzahl von Paaren gruppiert werden, wobei die Signale aus den paarweise zusammengefaßten Mikrofonen so gemischt werden, daß in Übereinstimmung mit der vorderen Hauptkeule der Anordnung unterschiedliche einzelne Empfangscharakterist xken erzeugt werden, damit die unerwünschte rückwärtige Keule außerhalc der einzelnen Empfangscharakteristiken auftritt.

ORIGINAL INSPECTED

Claims

Patentanspruch?

1. Phasensteueranordnungs-Schallaufnahrnee inrichtung
mit einer Anordnung von Mikrofonen, einer Vielzahl von Schaltern mit jeweils einem ersten und einem zweiten Anschluß, einer veränderbaren Verzögerungsleitung mit Anzapfungen, die eine Vielzahl hintereinander geschdlteter veränderbarer Verzögerungsschal tunken mit Anzapfungen zwischen einander folgenden Verzc-gerur.gsschal fangen hat, wobei die Anzapfungen jeweils über die Schalter mit den Mikrofonen verbunden werden, um an den Signalen aus den Mikrofonen stufenweise veränderbare Verzögerungen derart herbeizuführen, daß die Anordnung eine an einer Seite der Normalen zur Anordnung ausgerichtete vordere Hauptkeu-Ie hat, wenn die Schalter auf die ersten Anschlüsse geschaltet sind, und eine an der anderen Seite der Normalen ausgerichtete vordere Hauptkeule hat, wenn :,: e Schalter auf die zweiten Anschlüsse geschaltet Sip.j, wobei die verzögerten Signale an einem Ausgangsansciiui', in einem Phasenverhältnis zusammengesetzt wer :en, cas von dem Ausmaß der mittels der jeweiligen Verz'JgerungSoChal tunken herbeigeführten Verzögerung abhängig ist, und einer Verzögerungssteuerschaltung zum Steuern der veränueiOarea

BAD ORIGINAL

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Verzögerungsscnaltungen und der Schalter entsprechend einer Einstellung von Hand, dadurch gekennzeichnet, daß Mikrofone (A₁₁. bis A _T, A_1n bis A _D) in eine erste Unter-

1L> uL· lit nn

gruppe von Mikrofonen (A₁ , bis A₁.) und eine zweite Untergruppe von Mikrofonen (A₁₀ bis A _D) aufgeteilt sind,

IK ηκ

die Mikrofone (A₁ bis A .) der ersten Untergruppe jeweils einzelne, an einer Seite der Normalen (N) der Anordnung (MA) ausgerichtete Richtempfangscharakteristiken haben und über die ersten Anschlüsse (Lj der Schalter (S- bis s ) derart an die Anzapfungen (T_ bis T _-) angeschlossen sind, daß das Signal aus dem an der zur Ausrichtung der MiKrofcne (A- bis A , ) entgegengesetzten Seite der Normalen (N) gelegenen Mikrofon (A _L) eine maximale Verzögerung erhält, und die Mikrofone (A_1n bis A _D) der zweiten Unter-

IK η κ

gruppe jeweils einzelne, an der anderen Seite der Normalen (N) ausgerichtete Richtempfangscharakteristiken haben und über die zweiten Anschlüsse (R) der Schalter derart an die Anzapfungen (T_n bis T ) angeschlossen sind, daß das Signal aus dem an der zu der Ausrichtung der

²^ Mikrofone (A-_R bis A ) entgegengesetzten Seite der Normalen (M) gelegenen Mikrofon eine maximale Verzögerung erhält.

2. Schallaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

ty ρ- -

gekennzeichnet, daß die Mikrofone jeder Untergruppe abwechselnd mit denjenigen der anderen Untergruppe angeordnet sind.

3. Schal laufnahmeeinri cn tung nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone jeder Untergruppe versetzt gegenüber denjenigen der anderen Untergruppe angeordnet sind (Fig. 5).

4. Schallaufnahmeeinrichtung nach einem der vorange-

henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofo-

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ne einer der Untergruppen jeweils auf diejenigen der anderen Untergruppe aufgesetzt sind (Fig. 6).

5. Schallaufnahrneeinrichtung nach einem der vcrangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (MA) zum Bilden einer gegenüber der einfallenden akustischen Energie konvexen Fläche gewölbt ist (Fig. 4a). .

6. Schallaufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, da:i die Anordnung (MAj in mehrere geradlinige Untergruppen (MAl, MA2, MA3) aufgeteilt ist, die gegeneinander abgewinkelt sind (Fig. 4b).

7. Phasensteuerancrdnungs-Schallaufnahrneeinrichtung mit einer Anordnung von Mikrofonen, einer Vielzahl von Schaltern mit jeweils einem ersten und einem zweiten Anschluß, einer veränderbaren Verzögerungsleitung mit Anzapfungen, die eine Vielzahl· hintereinander geschalteter veränderbarer Verzögerungsschaltungen mit Anzapfungen zwischen aufeinanderfolgenden Verzögerungsschaltungen hat, wobei die Anzapfungen jeweils über die Schalter mit den Mikrofonen verbunden sind, um an den Signalen ^Ό aus den Mikrofonen stufenweise veränderbare Verzögerungen derart herbeizuführen, daß die Anordnung eine an einer Seite der Normalen zur Anordnung ausgerichtete vordere Hauptkeule hat, wenn die Schalter auf die ersten Anschlüsse geschaltet sind, und eine an der anderen Seite der

Normalen ausgerichtete vordere Hauptkeule hat, wenn die Schalter auf die zweiten Anschlüsse geschaltet sind, wobei die verzögerten Signale an einem Ausgangsanschluß in einem Phasenverhältnis zusammengesetzt werden, das von dem Ausmaß der mittels der jeweiligen Verzögerungsschaltungen herbeigeführten Verzögerung abhängt, und

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einer Verzügerungssteuerschaltung zum Steuern der veränderbaren Verzögerungssteuerschaltungen und der Schalter entsprechend einer Einstellung von Hand, dadurch gekenn¹-zeichnet, daß die Mikrofone (A₁ bis A , A₁ bis A ; ^Alr ^{biS A}nr' ^Alf ^{bis A}nf^{: A}1F ^{bis A}nF' ^A1R ^{bis A}nR^{} in} eine Vielzahl von Paaren aus jeweils einem ersten und einem zweiten Mikrofon (A , A ; A , A„; A_F, A_R) aufgeteilt sind, daß die Signale aus den Mikrofonen eines jeden Paars in einer Mischschaltung (VLv, VLp, C; VDC, SB) in einem Verhältnis gemischt werden, das von einem angelegten Steuersignal abhängt, wobei das Ausgangssignal
der Mischschaltung über den ersten oder den zweiten Anschluß eines entsprechenden Schalters der Schalter (S₁

bis S) an eine der Anzapfungen (T_n bis T ) angelegt η υ n—i

wird, und daß ein Umsetzer (5) zum Umsetzen eines Ausgangssignais der Verzögerungssteuerschaltung (4) in ein als Steuersignal an iie Mischschaltung anzulegendes Signal entsprechend einem vorbestimmten Zusammenhang vorgesehen ist.

8. Schallaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Mikrofone jeweils voneinander verschiedene Richtcharakteristiken haben und daß die jeweilige Mischschaltung ein Paar entsprechend dem Steuersignal zum Regeln der Signale aus den zugeordneten Mikrofonen veränderbarer Dämpfungsschaltungen (VLv, VLp; VL_f, VL ) und eine Mischstufe (C) zum Zusammensetzen der Ausgangssignale der veränderbaren Dämpfungsschaltungen für das Bilden eines Signals als Ausgangssignal der Mischschaltung aufweist.

9. Schallaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das erste Mikrofon (AP) eine Hundempfangscharakteristik hat und das zweite Mikrofon (Av) eine Doppelkreis-Empfangscharakteristik hat.

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10. Schallaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Mikrofone (^A _r> ^Af) Mikrofone mit identischen Richtempfangscharakteristiken sind und in zueinander entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet sind.

11. Schallaufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis iO, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten

Mikrofone (A₁ bis A ; A₁ bis A ) abwechselnd mit Ip np Ir nr

den zweiten Mikrofonen (A. bis A ; A _f bis A _f) angeordnet sind. -,-"■■■

12. Schallaufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mikrofone gegenüber den zweiten Mikrofonen versetzt angeordnet sind.

13. Schallaufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Mikrofone übereinander geschichtet sind.

14. Schallaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Mikrofone

(A„, A₀) jeweils unter einem vorbestimmten Abstand in r K

einer zur Anordnung senkrechten Richtung in einer vorderen bzw. einer hinteren Lage angeordnet sind und daß die jeweilige Mischschaltung eine veränderbare Verzögerungsschaltung (VDC) zum Herbeiführen einer entsprechend dem Steuersignal veränderbaren Verzögerung an dem Signal aus dem zweiten Mikrofon (A_n) und eine Subtrahierstufe (SB) aufweist, die das verzögerte Signal und das Signal aus dem ersten Mikrofn (Ap) empfängt, um damit ein Signal als Ausgangssignal der Mischschaltung zu erzeugen.

-6- DE 3272

I^. .Schallaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Mikrofone (A_, A_R) identische Richtempfangscharakteristiken haben, die in einer zur Anordnung senkrechten Richtung ausgerichtet sind.

16. Schallaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 14 oder
15, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgangsanschluß (,2) ein Entzerrer (7) zum Kompensieren der Frequenzgangkennlinien der veränderbaren Verzögerungsschaltungen (VDC₁ bis VDC ) angeschlossen ist.

17. Schallaufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung

¹^ (MA) zum Bilden einer gegenüber der einfallenden akustischen Energie konvexen Fläche gekrümmt ist (Fig. 4a).

18. Schallaufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (HA) in mehrere geradlinige Untergruppen (MAl, MA2, ΜΑ3) aufgeteilt ist,' die gegeneinander abgewinkelt sind (Fig. 4b) .