DE3406899C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrofonschal­ tung mit einem Kondensatormikrofon mit zwei voneinander durch einen steifen Körper getrennten Menbranen, die eine Doppelmembraneinheit bilden, und mit einer Verstär­ kerstufe.

Die US-PS 26 78 967 zeigt eine Mikrofonschaltung mit einem Kondensatormikrofon mit zwei voneinander durch einen starren Körper getrennten Membranen, die eine Doppelmembraneinheit bilden, und mit einer Verstärker­ stufe in Form einer Triodenröhre. Die beiden Membranen sind im Verhältnis zu dem auf 0 V liegenden starren Kör­ per mit unterschiedlichen Spannungen polarisiert. An der einen Membran liegt über den Widerstand eine negative Vorspannung -U an, während an der anderen Membran über das Potentiometer und den nachgeschalteten Widerstand im allgemeinen eine positivere Vorspannung +U anliegt.

Die Differenz dieser beiden unterschiedlich polarisier­ ten Vorspannungen ist zur Einstellung einer gewünschten Richtcharakteristik des Mikrofons veränderbar. Dies geschieht mit Hilfe eines Potentiometers, wodurch sich die Spannung an der anderen Membran von +U bis -U ein­ stellen läßt, während die Spannung an der einen Membran konstant den Wert -U hat. Zur Veränderung der Richtcha­ rakteristik wird also die Spannung an der anderen Mem­ bran in ihrer Höhe und in ihrer Polarität verändert. Darin liegt jedoch ein Nachteil dieser bekannten Schal­ tung. Da die Spannungen an den Membranen im allgemeinen recht hoch sind, kann es gerade bei einer größeren Ver­ änderung der Spannung an der anderen Membran mit Wechsel der Polarität zur Einstellung einer neuen Richtcharakte­ ristik mehrere Sekunden dauern, ehe die Mikrofonschal­ tung und die daran angeschlossenen Verstärker nach einem solchen Wechsel wieder eingeschwungen sind und sich stabilisiert haben. Außerdem besteht gerade bei einem stärkeren und schnelleren Wechsel der Polarisationsspan­ nung stets die Gefahr einer Beschädigung und Zerstörung der nachgeschalteten Verstärker, da gerade stärkere und schnellere Wechsel der Polarisationsspannung nicht uner­ hebliche Schwingvorgänge in der Gesamtschaltung auslösen. Es liegt somit auf der Hand, daß gerade eine stärkere Veränderung der Polarisationsspannung relativ langsam erfolgen muß und daß solche Wechsel während einer lau­ fenden Aufzeichnung nicht durchgeführt werden können.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Mikrofonschaltung besteht darin, daß praktisch ausschließlich (zumindest in Systemen hoher Qualität) ein Transformator zur Impe­ danzanpassung an die folgenden Verstärker verwendet wur­ de, was regelmäßig eine niedrige Ausgangsimpedanz von etwa 600 Ohm erfordert. Überprüft man die Eigenschaften solcher Transformatoren bei den Höhen wie auch den Tie­ fen, so ist es erstaunlich, daß bis heute sachkundige Personen die durch die Transformatoren z. B. aufgrund von Übersättigung erzeugten starken Verzerrungen hingenommen haben.

Ein veränderliches Richtmikrofon mit mehreren dynami­ schen Mikrofoneinheiten ist in der GB-A-20 71 459 offen­ bart. In diesem Mikrofon werden Signale von drei ge­ trennten dynamischen Einheiten kombiniert, um eine ver­ änderbare Richtcharakteristik von Richtungsunempfind­ lichkeit bis zu einer Schalldruckgradientenempfindlich­ keit zweiten Grades zu erhalten. Aufgrund von Phasendif­ ferenzen zwischen den verschiedenen Membranen, die ent­ weder nebeneinander oder in großer Entfernung voneinan­ der angeordnet sein müssen, treten in solch einem Mikro­ fon unvermeidbare Schwierigkeiten auf. Diese Phasendif­ ferenzen bewirken Verluste in den Höhen, insbesondere wenn sich die Schallquelle seitlich vom Mikrofon befin­ det.

Solch ein Mikrofon kann nicht bei Aufzeichnungen hoher Qualität verwendet werden, wird aber häufig bei Fernseh­ aufzeichnungen benutzt, wenn auf die Schallquelle scharf eingestellt wird (Zooming).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Mikrofonschaltung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Veränderung der Richtcharakteristik des Kondensatormikrofons ohne Veränderung der Membran­ vorspannungen durchführbar und die Stromaufnahme relativ niedrig ist und der Rauschpegel und der Klirrfaktor auf ein Minimum reduziert sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Mikrofonschaltung der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Verstärker­ stufe getrennte, im wesentlichen identische Verstärker für jede Membran aufweist, die von jeder Membran je ein Signal bilden, und daß an die Verstärkerstufe eine Mischstufe angeschlossen ist, die erste Schaltungsele­ mente zur unabhängigen Veränderung der Signalstärke jedes Signals und zweite Schaltungselemente zur wahlwei­ sen Invertierung oder Nicht-Invertierung jedes Signals enthält.

Die erfindungsgemäße Mikrofonschaltung unterscheidet sich somit von dem Stand der Technik bereits dadurch, daß für die Verstärkung der beiden Membranspannungen nunmehr zwei Verstärker vorgesehen sind, während der Stand der Technik mit einem Verstärker auskommt. Dieses Unterschiedsmerkmal ist jedoch für die Erfindung wesent­ lich, da die beiden Membranen nicht - wie beim Stand der Technik - mit unterschiedlichen und veränderlichen Pola­ risationsspannungen beaufschlagt werden, sondern mit einer im wesentlichen konstanten Spannung gleicher Pola­ rität, welche somit zur Veränderung der Richtcharakteri­ stik nicht verwendet werden, sondern lediglich die für das Funktionieren des Kondensatormikrofons erforderliche Kondensatorspannung bilden. Denn gemäß der Erfindung wird die gewünschte Richtcharakteristik des Kondensator­ mikrofons nicht durch Veränderung der an den Membranen anliegenden Spannungen eingestellt, sondern durch eine nachgeschaltete Mischstufe, in der die Signale von den Membranen in besonderer Weise verarbeitet werden. Eine wesentliche Voraussetzung für das erfindungsgemäße Prin­ zip ist die getrennte Gewinnung und Verarbeitung beider Signale aus den Membranen, wozu die beiden getrennten, im wesentlichen identischen Verstärker vorgesehen sind.

Die eigentliche Veränderung der Richtcharakteristik des Kondensatormikrofons findet in der der Verstärkerstufe nachgeschalteten Mischstufe statt. Diese enthält erfin­ dungsgemäß erste Schaltungselemente, mit der die Signal­ stärke bzw. Amplitude jedes Signals unabhängig voneinan­ der verändert werden kann. Ferner enthält die erfin­ dungsgemäße Mischstufe zweite Schaltungselemente, die je nach gewünschter Einstellung der Richtcharakteristik ggf. das oder die in ihrer Stärke bereits von den ersten Schaltungselementen veränderten Signalen invertiert oder nicht. Die beiden so verarbeiteten Signale werden dann frühestens am Ausgang der Mischstufe oder in nachfolgen­ den Schaltungen miteinander kombiniert.

Demnach ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Mikrofon­ schaltung eine Veränderung der Richtcharakteristik des Kondensatormikrofons ohne Veränderung der Membranvor­ spannungen durchführbar. Die beim Stand der Technik aufgrund von insbesondere starken Spannungsänderungen und -wechseln an den Membranen auftretenden Störungen sind bei der erfindungsgemäßen Mikrofonschaltung ausge­ schlossen, was sich im übrigen auch vorteilhaft auf das S/N-Verhältnis auswirkt. Die in der erfindungsgemäßen Mischstufe zu verarbeitenden Signale brauchen nur auf dem üblichen Kleinsignalspannungsniveau zu liegen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Steuerung der Richtcharakteristik entfernt vom Kon­ densatormikrofon durchgeführt werden kann, ohne daß die laufende Aufzeichnung gestört wird. Dieser Umstand ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Mikrofone an erhöhten Standorten oder schwer zugänglichen Stellen aufgestellt sind.

Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet.

Im folgenden werden anhand der Zeichnungen einige bevor­ zugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines bekannten Kondensatormikrofons;

Fig. 2 ein Schaltbild einer ersten Aus­ führungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild einer an das Mikrofon der Fig. 2 ange­ schlossenen Versorgungsein­ heit;

Fig. 4 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform des Mikrofons mit abgeglichenen Ausgängen;

Fig. 5 ein Schaltbild mit einer Kom­ bination der Ausgänge des Mikrofons gemäß Fig. 4;

Fig. 6 ein Schaltbild des Impedanz­ wandlers A2 aus den Fig. 2 oder 4;

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines Mikrofons des durch die US-A-26 78 967 repräsentierten Standes der Technik. In diesem Mikrofon werden die Signale von den zwei Membranen durch eine Parallelschaltung der beiden Kon­ densatormembranen zusammengezählt, ehe sie dem Ver­ stärker zugeführt werden. Diese Parallelschaltung ver­ ringert die mögliche Stärke des Signals um bis zu 50% (6 dB) dadurch, daß die Kapazität, wie in der Patent­ schrift erwähnt, verdoppelt wird. Das Rauschen entsteht durch einen einzigen Verstärker.

Der vorliegenden Erfindung zufolge wird vorgeschlagen, daß jede Membran mit einem getrennten Verstärker ver­ bunden ist. Dadurch wird die gesamte Signalstärke jeder Membran verwendet und verstärkt. Wenn ein Mikrofon mit Kugel- oder Achtcharakteristik verwendet wird, tragen beide Verstärker zum Gesamtrauschen bei.

Offensichtlich wird dadurch das Signal um 6 dB ver­ stärkt, während das Rauschen um 3 dB ansteigt, wenn man die vorliegende Erfindung mit den bekannten Mikrofonen vergleicht. Es ergibt sich ein Gewinn von 3 dB im Signal/Rausch-Verhältnis. Falls das verwendete Mikrofon eine Nierencharakteristik besitzt, tragen nur eine Mem­ bran und ein Verstärker zum Signal und zum Rauschen bei, was zu einem Gewinn von 6 dB im Signal/Rausch-Ver­ hältnis führt.

Eine erste Ausführung des Mikrofons gemäß der vorliegen­ den Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt.

Ein Kondensatormikrofon mit zwei Membranen 2, 3 wird über zwei hochohmige Widerstände 4 und 5 mit hoher Spannung versorgt. Dies geschieht zum Beispiel über eine sogenannte Phantomzuführung über den Anschluß 6, der vom "Canon"-Typ sein kann. Standardmäßig ist die Phantomzuführungsspannung 48 Volt, aber Spannungen von 20 Volt bis 50 Volt werden ebenfalls verwendet. Die vom Kondensatormikrofon erhaltenen Signale sind im wesent­ lichen proportional zu der Zuführspannung. Es ist daher eine hohe Zuführspannung erwünscht, um ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis (S/N) zu erhalten. Außerdem sollten die Spannungschwankungen möglichst gering sein. Die Signale R und L von den Membranen 2 und 3 des Mikrofons werden einem Verstärker A₁ (7, 8) zugeführt, der einen FET-Transistor aufweist. Die Membranen 2 und 3 sollten so wenig wie möglich belastet werden und daher sind zwei Lastwiderstände 9, 10 von je 100 Megaohm vorgesehen (Fig. 1). Diese Widerstände können auch noch größer sein. Die Eingangsstufe des Ver­ stärkers A₁ sollte eine möglichst geringe Eingangskapa­ zität aufweisen, vorzugsweise höchstens einige Picofarad, um die Membran nicht zu belasten. Geeig­ neterweise besitzt der Verstärker A₁ eine ziemlich niedrige Spannungsverstärkung von z. B. 20 bis 40 dB, wodurch gleichzeitig eine Verringerung der Impedanz erreicht wird. Der Verstärker A₁ kann auch eine ver­ änderbare Verstärkung besitzen, z. B. durch einen Schalter (der fernsteuerbar sein kann), der die Ver­ stärkung um 20 dB bei besonders hohen Lautstärken herab­ setzt. Die oben erwähnte Verstärkung ist vom Standpunkt des Rauschens her wünschenswert, da das Eigenrauschen der Eingangsstufe in der folgenden Verstärkerkette vor­ herrscht. Der Verstärker A₁ kann ein einzelner FET- Transistor oder möglicherweise ein FET-Transistor in Kombination mit einem oder mehreren Transistoren ein- oder zweipoligen Typs sein. Falls die Verstärkung im ersten FET-Transitor mehr als 10 ist, sind die Rausch­ anforderungen an die Folgekomponenten nicht sehr ein­ engend. Falls dem so ist, entsteht der Hauptrauschbei­ trag von dem Eigenrauschen des FET-Transistors und aus dem Rauschen des Eingangskreises, das ist im wesent­ lichen die Eingangskapazität (der Mikrofoneinheit) para­ llel mit dem Lastwiderstand 9, 10. Falls die Eingangska­ pazität hoch ist, wird das Rauschen insbesondere bei niedrigen Frequenzen absinken. Es ist daher ein FET-Transistor zu wählen, der ein niedriges Eigen­ rauschen zusammen mit einer niedrigen Eingangskapazität aufweist, um die Membran nicht zu belasten. Die letztere Anforderung wird besonders wichtig bei Elek­ tret-Einheiten oder einer Kombination aus Elektret- und Polarisationsspannungseinheiten, da Elektret-Einheiten oft eine besonders niedrige Kapazität besitzen.

Nach dem Verstärker A₁ ist ein zweiter Verstärker A₂ (11, 12) im wesentlichen als Puffer angeschlossen, d. h. mit der Verstärkung 1. In diesem Verstärker wird eine weitere Impedanzsenkung durch eine Nennausgangsimpedanz von weniger als 600 Ohm zum Aussteuern des Anschluß­ leitung erreicht. Dieser Verstärker A₂ kann in bestimmten Anwendungsfällen wegfallen, falls die Ausgangsimpedanz des Verstärkers A₁ genügend klein ist.

Der Verstärker in Fig. 2 weist außerdem einen Spannungs­ regler auf, der die Eingangsspannung aus der Phantomver­ sorgung des Anschlusses 6 auf beispielsweise 12 Volt zum Speisen der Verstärker A₁ und A₂ (7, 8; 11, 12) um­ formt. Der Beitrag der Rauschsignale muß vernachlässig­ bar sein. Darüber hinaus muß der Eigenstromverbrauch minimal sein. Es sollte daher kein konventioneller integrierter Spannungsregler verwendet werden.

Die Ausgangssignale vom Verstärker des Mikrofons werden dem Anschluß 6 zugeführt und über zwei Leitung mit Er­ dungsschirm dem Eingangsanschluß 15 der Versorgungsein­ heit 14 oder einer Batterie zugeführt. Die Versorgungs­ einheit 14 weist einen Transformator 16, eine Gleich­ richterbrücke 17 und einen Siebkreis 18 auf und gibt am Kontakt N 48 Volt ab. Vom Kontakt N führen zwei gut an­ gepaßte Widerstände 19, 20 von je 6,8 Kiloohm standard­ mäßig zu je einem Signalkontakt des Anschlusses 15. Auf diese Weise erfolgt die Phantomzuführung über die Signalleitungen mit 48 Volt.

Die Signale werden im Anschluß 15 von Kapazitäten abge­ nommen und einem doppelgängigen Potentiometer 21 von z. B. etwa einem Kiloohm zugeführt. Alternativ können zwei getrennte Potentiometer verwendet werden, um die Empfindlichkeit getrennt für die beiden Richtungen des Mikrofons einzustellen. Von den Ausgangskontakten des Potentiometers werden die Signale R und L einem Puffer 22, 23 mit der Verstärkung +1 und einem Puffer 24, 25 oder Inverter, der die Verstärkung -1 besitzt, zugeführt. Die Ausgangssignale dieser Puffer werden über zwei Schalter einem Ausgangsanschluß 28 der Versorgungsein­ heit zugeführt. Falls dieser Anschluß 28 einem abge­ glichenen Eingang eines nachfolgenden Mischpults oder Tonbandgeräts o. dgl. angeschlossen ist, werden ver­ schiedene Richtcharakteristiken erreicht, von einer Kugel- über eine Nieren- zu einer Achtcharakteristik, abhängig von der Stellung des Schiebers des Potentio­ meters 21 und den Schaltern 26, 27. Die Signalleitung R ist normalerweise an den positiven Eingang der abge­ glichenen Eingangsstufe angeschlossen, während die Signalleitung L mit dem negativen Eingang verbunden ist. Jedenfalls sind die Signale R und L zueinander um 180° phasenverschoben bei einem Schallsignal aus der­ selben Schallquelle, da sie in um 180° unterschiedene Richtungen gerichtet sind. Falls daher beide Schalter 26 und 27 in ihrer oberen bzw. unteren Stellung sind (gemäß Fig. 2) und das Potentiometer 21 in einer Mittel­ stellung ist, werden die Signale L und R in dem abge­ glichenen Eingang voneinander abgezogen und man erhält eine Achtcharakteristik. Falls einer der Schalter 26 oder 27 in der unteren Position und der andere in der oberen Position ist, werden die Signale R und L addiert und man erhält eine Kugelcharakteristik. Wird das Po­ tentiometer 21 verstellt, so geht die Kugel- oder Acht­ charakteristik anschließend in eine Nierencharakte­ ristik über.

Das vorbeschriebene und in den Fig. 2 und 3 darge­ stellte Mikrofon ist völlig kompatibel und kann zu­ sammen mit anderen, vorhandenen abgeglichenen Systemen verwendet werden. Eine bekannte Versorgungseinheit kann verwendet werden. Die Steuerung der Richtcharakteristik kann von der Versorgungseinheit oder einem Mischpult entfernt vom Mikrofon geschehen, ohne die laufende Auf­ zeichnung zu stören. Der Umstand, daß die Steuerung in Entfernung von den Mikrofonen stattfinden kann, ist be­ sonders vorteilhaft, wenn die Mikrofone in erhöhten Standorten oder an schwer zugänglichen Stellen be­ festigt sind. Das Aufnahmepersonal muß keinen schalliso­ lierten Studioraum betreten und kann statt dessen die Einstellungen von einem Mischpult aus vornehmen. Dem Fachmann werden die erheblichen entstehenden Vorteile klar sein.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Stereoaufnahmen nun mit einem einzigen Mikrofon vorgenommen werden können.

Das Mikrofon besteht aus einer Doppelmembraneinheit 2 und 3 mit Nierencharakteristik in unterschiedlichen, um 180° zueinander verschobenen Richtungen.

Das Signal R enthält im wesentlichen die Informationen von der rechten Seite der Szenerie, während das Signal L im wesentlichen die Informationen von der linken Seite enthält. Die Signale R und L werden jedem Kanal des Tonbandgerätes zugeführt und eine stereophone Auf­ zeichnung entsteht. Die Signale R und L können in einem bestimmten Grade gemischt werden, um den bekannten Auf­ nahmeverfahren zufolge ein in der Mitte entstehendes Loch zu verhindern. Bei dieser Stereoanwendung wird keine Gleichtaktunterdrückung (sogenannte "Common-mode- rejection") erhalten; das Brummen kann auf langen Lei­ tungen und/oder gestörten Anlagen stören.

In Fig. 4 ist ein Schaltkreis dargestellt, in dem die abgeglichenen Signale den vier Signalleitungen R1, R2, L1 und L2 und einem Schirm zugeführt werden. Wie in Fig. 2 weist das Mikrofon 1 Widerstände 9 und 10 und Verstärker A₁ (7, 8) und A₂ (11, 12) auf. Außerdem ist der Ausgang des Verstärkers A₁ an einen invertierenden Puffer 29, 30 und von dort an Puffer A2 (31, 32) ange­ schlossen. Als Ergebnis entstehen ein Signal R1 und ein invertiertes Signal R2 sowie ein Signal L1 und ein in­ vertiertes Signal L2.

Die Signale R1, R2, L1 und L2 sind über Leitungen an die Versorgungseinheit desselben Typs wie in Fig. 3 an­ geschlossen. In Fig. 5 ist dargestellt, wie das Signal vom Eingangsanschluß 33 auf vier verschiedene An­ schlüsse 34 bis 37 aufgeteilt wird. Der obere Anschluß 34 führt den Kanal I, d. h. Signal R1, R2, und der untere Anschluß 37 führt Kanal II, d. h. Signal L1, L2. Der Anschluß 35 führt die Summe von R und L, d. h. eine Kugelcharakteristik, während der Anschluß 36 die Diffe­ renz von R und L führt, d. h. eine Achtcharakteristik. Durch Steuerung der Signale hinter den Anschlüssen 34 bis 37, d. h. in einem anschließenden Mischpult wird ein kontinuierlich steuerbares Schallbild erhalten.

Die in den Fig. 1 und 3 dargestellten Verstärkerstufen verdienen aus mehreren Gründen besondere Aufmerksam­ keit. Der Raum ist begrenzt, da üblicherweise kleine Mikrofone angestrebt werden. Der Stromverbrauch in den Verstärkern des Mikrofons darf nicht zu hoch sein. Es wird ein Verstärker mit besonders niedrigem Eigen­ rauschen und extrem hoher Dynamik erforderlich. Alle diese Anforderungen sind nur schwer zu erreichen.

Die Raumbegrenzung führt dazu, daß ein Verstärker mit einer großen Zahl diskreter Bauelemente nicht berück­ sichtigt werden kann. Auch können keine integrierten Schaltkreise bekannter Bauart verwendet werden, da sie einen hohen Stromverbrauch haben. In dieser Verbindung soll darauf hingewiesen werden, daß die Stromaufnahme über die beiden Widerstände 19, 20 von 6,8 Kiloohm parallel in der Versorgungseinheit stattfindet, d. h. über 3,4 Kiloohm. Ein Stromverbrauch von 1 mA bedeutet eine Abnahme der Spannung um 3,4 Volt, was akzeptiert werden kann. Es sollte aber beachtet werden, daß gleich­ zeitig die Polarisationsspannung des Kondensatormikro­ fons von 48 Volt auf 45 Volt absinkt, was zu einer ent­ sprechenden Abnahme der Signalstärke und damit auch des Signal/Rausch-Verhältnisses führt. Aus diesem Grund sollten starke Schwankungen im Stromverbrauch, die das Signal verändern und Verzerrungen bewirken können (Intermodulation), vermieden werden.

In einem Schaltkreis gemäß Fig. 4 können die Verstärker A₂ (11, 31) und der Inverter 29 durch einen Transfor­ mator ersetzt werden, der keinen Stromverbrauch hat. Diese findet üblicherweise in üblichen Kondensatormikro­ fonen statt und führt dazu, daß Verzerrungen sowohl in den Tiefen wie auch in den Höhen stattfinden. Da das vorliegende Mikrofon zwei Verstärker aufweist, einen für jede Membran, sind die Anforderungen an einen niedrigen Stromverbrauch besonders zwingend.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem durch den Umstand gelöst, daß die Verstärker A₂, die Impedanzwandler auf eine verhältnismäßig niedrige Impe­ danz sind und daher üblicherweise einen hohen Stromver­ brauch haben, als Emitterfolgen konstruiert sind und die Widerstände 19, 20 von 6,8 Kiloohm der Versorgungs­ einheit als Emitterwiderstand verwenden. Die Schaltung kann gemäß Fig. 6 aufgebaut sein. Der Widerstand 38 von einem Megaohm steuert die Spannung VCE über den Transistor 40. Eine Konstantstromquelle 39 ist im Kollektorkreis angeschlossen, um den Strom auf einen Wert von z. B. 0,4 mA zu begrenzen. Vom Kollektor des Transistors erhält der Spannungsregler 13 die Spannung, die er dem Verstärker A₁ zuführt. Diese Verstärker A₁ weisen zumindestens einen FET-Transistor als Eingangs­ stufe auf. Um so wenig wie möglich Rauschen beizu­ steuern, sollte der FET-Transistor mit so geringer Ver­ sorgungsspannung angesteuert werden, wie es möglich ist. Durch den beschriebenen Schaltkreis wird die hohe Zuführspannung von 48 Volt zweimal verwendet, da nämlich der Impedanzwandler A₂ und der Verstärker A₁ von der Spannungsversorgung aus gesehen in Reihe ge­ schaltet sind, d. h. derselbe Strom führt sowohl durch den Transistor 40 und durch den Regler 13 und dann durch den Verstärker A₁. Durch den Stromregler 39 wird der Stromverbrauch auf die erlaubten Werte begrenzt. In dem Schaltkreis gemäß Fig. 4 kann der Stromregler natürlich sowohl für die Verstärker A₂, d. h. die Ver­ stärker 11 und 31, in jeder Hälfte verwendet werden, da diese Stufen voneinander spiegelbildliche Signale führen. Der Verstärker A₁ und der Regler 13 haben einen verhältnismäßig niedrigen Stromverbrauch, beispiels­ weise etwa 100 µA. Die Gesamtspannung an den Wider­ ständen 19, 20 von 6,8 Kiloohm wird daher 3,4 Volt sein, was akzeptabel ist. Bei einer Zunahme der Belas­ tung steigt die Spannung nicht an, da der Stromregler 39 den Stromverbrauch konstant hält. Auf diese Weise wird die Modulation der Polarisationsspannung ver­ mieden.

Das Mikrofon kann mit einer Dämpfung von 20 dB ver­ sehen werden, die im ersten Verstärker A₁ angeordnet werden sollte, um das Risiko einer Überlastung zu ver­ ringern. Die Dämpfung kann durch Anschließen eines nicht mit einer Nebenleitung versehenen Quellenwider­ standes im ersten FET-Transistor erfolgen, was aller­ dings den Rauschbeitrag beträchtlich erhöht. Dies ist allerdings kein Nachteil, denn die Dämpfung wird ledig­ lich bei starken Schalldrücken benötigt, wenn das Rauschen völlig unhörbar ist. Es ist also möglich, die Polarisationsspannung bei hohen Schallpegeln herabzu­ setzen, wodurch das Signal im Verhältnis zur Polarisa­ tionsspannung abnimmt.

In einer praktischen Ausführungsform gemäß den oben an­ gegebenen Prinzipien entstand ein Mikrofon mit ausge­ zeichneten Eigenschaften. Der Rauschpegel betrug etwa 16 bis 20 dBA und die Dynamik war größer als 120 dB. Die Stromaufnahme betrug konstant etwa 1,15 mA in der Ausführungsform gemäß Fig. 4, bei Spannungen von 20 V bis 50 V. Durch den Wegfall von Transformatoren wurde ein klarerer und ausgeprägterer Klang erhalten. Durch Verbindung der Anschlüsse 34 bis 37 mit Steuerungen (einschließlich Phaseninvertern) in einem Mischpult wurde es möglich, die Richtcharakteristik während einer laufenden Aufzeichnung kontinuierlich zu ändern.

Um verfolgen zu können, auf welcher Seite R bzw. L beim Mikrofon ist, ist eine Elektrolumineszenzdiode (LED) unterhalb des Metallnetzes des Mikrofongehäuses angeord­ net. Die Diode leuchtet gegen die Maschen des Metall­ netzes und das Licht wird gleichmäßig in alle Rich­ tungen reflektiert und zeigt gleichzeitig an, daß das Mikrofon angeschlossen ist. Die Diode 41 kann an den Stromregler 39 angeschlossen sein, so daß sie keinen erhöhten Stromverbrauch des Schaltkreises bewirkt. Es ist ebenfalls möglich, eine dritte Membran im Mikrofon hinzuzufügen, die von der Schallquelle abgewandt wird, d. h. in Richtung des Hintergrundes. Es ist manchmal wünschenswert, den Raumschall von der Rückseite wegzu­ dämpfen, beispielsweise zum Dämpfen von Echos oder zum Vermindern des Nachhalls. Gleichzeitig wird ein besseres Einstellen der Schallquelle erreicht. Die dritte Membran besitzt ihre eigenen Verstärker A₁ und A₂ und das Signal wird über eine Leitung dem Mischpult zugeführt und im geeigneten Verhältnis den beiden anderen Signalen untergemischt.

Claims (8)

1. Mikrofonschaltung mit einem Kondensatormikrofon (1) mit zwei voneinander durch einen steifen Körper getrenn­ ten Membranen (2, 3), die eine Doppelmembraneinheit bilden, und mit einer Verstärkerstufe, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe getrenn­ te, im wesentlichen identische Verstärker (7, 11; 8, 12 bzw. A₁, A₂) für jede Membran (2, 3) aufweist, die von jeder Membran (2, 3) je ein Signal (R, L) bilden, und daß an die Verstärkerstufe eine Mischstufe angeschlossen ist, die erste Schaltungselemente (21) zur unabhängigen Veränderung der Signalstärke jedes Signals (R, L) und zweite Schaltungselemente (22 bis 27) zur wahlweisen Invertierung oder Nicht-Invertierung jedes Signals (R, L) enthält.

2. Mikrofonschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schaltungsele­ mente (22 bis 27) zuschaltbare Inverter (24, 25) für jedes Signal (R, L) aufweisen.

3. Mikrofonschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Versorgungseinheit zum Anlegen einer Spannung an das Kondensatormikrofon (1) und zur Erzeugung eines Stroms für die getrennten Verstärker (7, 11; 8, 12).

4. Mikrofonschaltung nach vorstehenden Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe einen ersten Verstärker (A₁) mit wenigstens einem FET-Transi­ stor und einen zweiten Verstäker (A₂) aufweist, der ein Impedanzwandler ist und die Ausgangsimpedanz erniedrigt.

5. Mikrofonschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verstärker (A₁) und der zweite Verstärker (A₂) im Verhältnis zur Versorgungs­ einheit in Reihe geschaltet sind.

6. Mikrofonschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verstärker (A₂) einen Transistor (40) mit einem Innenwiderstand (19) der Versorgungseinheit als Lastwiderstand aufweist.

7. Mikrofonschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe einen Stromregler (39) aufweist, der die Stromaufnahme kon­ stant hält.

8. Mikrofonschaltung nach einem der vorstehenden An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Membran mit Nierencharakteristik vorgesehen ist, die von der Schall­ quelle weggedreht ist.