DE4436272A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Richtcharakteristiken einer akustoelektrischen Empfangsanordnung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Richtcharakteristiken einer akustoelektrischen EmpfangsanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung
der Richtcharakteristik einer akustoelektrischen Emp
fangsanordnung mit mindestens zwei Mikrophonen mit insbe
sondere unterschiedlichen Einzel-Richtcharakteristiken
durch Überlagerung derselben und eine Vorrichtung zur
Beeinflussung der Richtcharakteristik einer akustoelek
trischen Empfangsanordnung mit mindestens zwei Mikropho
nen mit insbesondere unterschiedlichen Einzel-Richtcha
rakteristiken.
Bei der Auswahl eines Mikrophones ist die Richtcharakte
ristik eines der wesentlichen Merkmale. Man entscheidet
sich z. B. für eine "Kugel", eine "Niere" oder eine
"Acht". Dabei wird allgemein vernachlässigt, daß diese in
Polardiagrammen darstellbaren Richtwirkungen aus physika
lischen Gründen meist nicht im gesamten zu übertragenden
Frequenzbereich erhalten bleiben. Mikrophone mit Kugel
charakteristik entwickeln zum Beispiel bei hohen Frequen
zen meist eine Richtwirkung, so daß Schallquellen auf der
Hauptachse des Mikrophones bevorzugt aufgenommen werden.
Eigentlich ist eine derartige Abweichung vom idealen
Richtdiagramm unerwünscht, da damit der Frequenzgang eine
Funktion des Schalleinfallswinkels wird. In der Praxis
verstehen es die Toningenieure aber seit langem, aus den
frequenzabhängigen Abweichungen des Richtdiagrammes
Nutzen zu ziehen. Da diese bei Mikrophonen verschiedener
Konstruktion unterschiedlich ausfallen, werden bestimmte
Modelle nach Anwendungsfall spezifisch eingesetzt. Beson
ders bekannte Beispiele sind die sogenannten Freifeld-
und Diffusfelddruckempfänger oder auch sogenannte "Groß
membranmikrophone". Die allgemein in den Datenblättern
guter Mikrophone ausgewiesene Frequenzabhängigkeit der
kennzeichnenden Richtcharakteristik kann als "Charakter-
Merkmal" von Mikrophonen angesehen werden.
Auch ist es bekannt, daß die Frequenzabhängigkeit des
Richtdiagramms durch mechanische Aufsätze auf die Mikro
phonkapsel (attachments) gewollt verändert wird. Der
Nachteil besteht dann aber darin, daß die Möglichkeiten
der Einwirkung recht eingeschränkt sind und daß eine
Veränderung während oder nach der Aufnahme unmöglich ist.
Bekannt sind ferner Mikrophone mit umschaltbarer Richt
charakteristik, die mit zwei Membranen oder auch zwei
Wandlern arbeiten.
Die verschiedenen Richtcharakteristiken dieser Mikrophone
beruhen auf der elektrischen Verknüpfung der Signale,
die von den einzelnen Membranen herrühren, wobei die
Membranbewegungen jeweils mit einer anderen Richtcharak
teristik verbunden sind. Das klassische Beispiel hierfür
ist die Addition einer "Kugel" und einer "Acht" zu einer
"Niere". In diesem Fall wird gleiche Amplitude der beiden
Signale unterstellt.
Wenn die Signale der "Kugel" und der "Acht" bei der
Addition mit unterschiedlicher Amplitude vorliegen,
ergeben sich andere Richtdiagramme.
Mikrophone, die nach diesem Prinzip arbeiten, erlauben
auch eine fernsteuerbare Veränderbarkeit der Richtcharak
teristik. Die Frequenzabhängigkeit der einmal gewählten
Polardiagramme dieser Mikrophone ist aber ebenso unbeein
flußbar wie bei Mikrophonen mit einfacher Richtcharakte
ristik, und sie ist keinesfalls frequenzabhängig ein
stellbar. Wer den Klangcharakter eines Mikrophones wech
seln will, muß daher meist ein anderes Mikrophon wählen,
das bedauerlicherweise in praktisch allen Fällen auch
einen anderen Frequenzgang aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den durch die
Frequenzabhängigkeit des Polardiagrammes bestimmten
Klangcharakter einstellbar zu machen. Dies soll auch ohne
Änderung des in Datenblättern überlichweise angegebenen
Freifeldfrequenzganges möglich sein.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einem
Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
die Einzelsignale der Mikrophone nach Pegelveränderungen
jeweils in mindestens zwei Frequenzbereichen addiert
werden, so daß sich die sich hierdurch ergebende neue
Gesamt-Richtcharakteristik innerhalb dieser Frequenzbe
reiche unabhängig voneinander einstellen läßt. Eine
Vorrichtung sieht zur Lösung der Aufgabe vor, daß den
Mikrophonen Einrichtungen zum Beeinflussen des Frequenz
gangs der Einzelsignale und Einrichtungen zum Zusammen
führen der Einzelsignale nachgeordnet sind.
Erfindungsgemäß werden also die Signale, die von minde
stens zwei koinzidenten Wandlern herrühren, nach insbe
sondere unterschiedlichen Pegelveränderungen addiert,
wobei hierbei die Signale eines Mikrophons auch negative
Werte bezüglich der des anderen Mikrophons haben können,
jedoch so, daß sich in verschiedenen Frequenzbereichen
durch unterschiedliche Gewichtung der Anteile der Signale
der Wandler im Gesamtsignal unterschiedliche Richtcharak
teristiken ergeben. Bei komplementären Einzelfrequenzgän
gen bleibt der Gesamtfrequenzgang dabei konstant. Durch
die Erfindung werden damit die Einzelsignale zweier
Einzelmikrophone vor ihrer Zusammenführung, d. h. Summen
bildung der Signale, in ihrem Frequenzgang beeinfluß- und
damit einstellbar, so daß eine Frequenzabhängigkeit des
dem Ausgangssignal zugrunde liegenden Bündelungsmaßes
bzw. des Richtdiagramms erreicht wird und einstellbar
ist.
Darüber hinaus kann beispielsweise die Anhebung der
tiefen Frequenzen im Signalweg des Mikrophons mit Acht-
Charakteristik vorgesehen werden, um deren prinzipbeding
te schwache Tiefenwiedergabe zu kompensieren. In gleicher
Weise kann bei einem Mikrophon mit Kugelcharakteristik
eine Höhenanhebung vorgesehen werden, um einen Höhenab
fall bei seitlicher Besprechung zu kompensieren. In
bevorzugter Ausgestaltung werden die Einzelsignale der
Mikrophone über ihre Frequenz hin derart gegenläufig
beeinflußt, daß der Ausgangspegel des Ausgangssignals
nach Zusammenführen über den gesamten Frequenzgang hin
nahezu unabhängig von der gewählten Richtcharakteristik,
d. h. der Frequenzgang nahezu konstant ist.
Andererseits können bei Summierung der Signale von ver
schiedenen Frequenzbereichen diese in unterschiedlicher
Weise gewichtet werden, so daß der Gesamtfrequenzgang
eines Mikrophons beeinflußbar ist, um beispielsweise
Höhen zu betonen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese
hen, daß mindestens zwei Mikrophone mit unterschiedlicher
Einzel-Richtcharakteristik eingesetzt werden; die Mikro
phone können also beispielsweise ein Druckempfänger mit
Kugel-Charakteristik und ein Druckgradientenempfänger mit
Acht-Charakteristik sein.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß mindestens
zwei Mikrophone nicht-kugelförmiger Einzel-Richtcharakte
ristiken unterschiedlich im Raum angeordnet werden. Die
Mikrophone werden also nicht gleich im Raum, sondern
unterschiedlich im Raum ausgerichtet. Insbesondere ist
dabei vorgesehen, daß die Mikrophone mit entgegengesetz
ter Ausrichtung im Raum angeordnet werden.
Die Beeinflussung der Frequenzgänge der Einzelsignale
kann in unterschiedlicher Weise erfolgen, so ist gemäß
einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß Paßfilter
zur Filterung der Signale in unterschiedlichen Frequenz
bereichen vorgesehen sind, wobei entweder Paßfilter zur
Filterung der Einzelsignale der Mikrophone vor den Ein
richtungen zum Einstellen der Richtcharakteristik ange
ordnet sind oder aber Paßfilter erst nach den Einrichtun
gen zur Einstellung der Pegelanteile der Pegel der Mikro
phone und nach den Einrichtungen zu deren Zusammenführung
angeordnet sind.
In weiterer konstruktiver Ausbildung können weitere
elektronische Einrichtungen vorgesehen sein, wie Einrich
tungen zur Speisung der Mikrophone, Vorverstärker, Ent
zerrungsverstärker, Phasenentzerrer, Verstärker sowie ein
Summierer zum Zusammenführen der einzelnen Frequenzkanä
le.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläu
tert sind.
Dabei zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild
eines ersten Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 2 die Darstellung der Addition von
"Kugel" -Charakteristik und "Acht"-
Charakteristik bei gleicher Amplitude;
Fig. 3a-e die Darstellung der Addition von
"Kugel" -Charakteristik und "Acht"-Cha
rakteristik bei unterschiedlichen
Amplituden;
Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild
eines Ausführungsbeispiels der
Erfindung mit im gesamten Übertra
gungsbereich spiegelbildlich verlau
fenden Frequenzgängen;
Fig. 5 die Darstellung einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
ihrem konstruktiven Aufbau;
Fig. 6 ein Blockschaltbild für eine weitere
Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 7 ein Blockschaltbild für eine wiederum
andere Ausführung der Erfindung; und
Fig. 8a, 8b zwei weitere Ausgestaltungen einer
Mikrophoneinheit mit unterschiedli
chen Änderungen der Einzelmikrophone.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung der Fig. 1 weist minde
stens zwei Mikrophone 2, 3 auf. Das Mikrophon 2 hat die
Richtcharakteristik einer Kugel, ist also ein Druckemp
fänger, das Mikrophon 3 ein Druckgradientenempfänger mit
der Richtcharakteristik einer Acht.
Die Einzelsignale der Mikrophone 2, 3 werden über ge
trennte Einzelübertragungswege 4, 5 separat einer Ein
richtung 6 zum Zusammenführen der einzelnen Signale
zugeführt. In jedem Einzelübertragungsweg 4, 5 ist je
weils eine Einrichtung 51, 52 zum individuellen Einwirken
oder Beeinflussen des Frequenzganges jedes Einzelsignals,
wie im Verstärkungsmaß einstellbare Verstärker, angeord
net. Entsprechende Filterkurven 51a, 52a der beiden
Einrichtungen 51, 52 sind schematisch dargestellt. Die
Filterkurven 51a, 52a zeigen die frequenzabhängige Ver
stärkung in den Einrichtungen 51, 52.
In den Übertragungswegen 4, 5 können weiterhin (Vor-)
Verstärker 9, 11 angeordnet sein. Auch kann der Einrich
tung 6 zur Zusammenführung der Signale ein Verstärker 12
nachgeordnet sein. Der Einrichtung 6 können im übrigen
übliche bekannte Einrichtungen zum Bearbeiten von Wand
lersignalen folgen, wie Equalizer etc.
Der Frequenzgang des Mikrophones mit Kugelcharakteristik
wird mit zunehmender Frequenz elektronisch derart abge
senkt, wie der des Mikrophones mit Achtcharakteristik
angehoben wird. Dadurch kann die Summe des Gesamtfre
quenzganges konstant bleiben. Bei hohen Frequenzen wird
aber mit einem höheren Beitrag aus dem Mikrophon mit
Achtcharakteristik gearbeitet. Dadurch ergeben sich
Gesamtrichtcharakteristika, wie sie in Fig. 3 unterhalb
vom Amplitudenverhältnis 1 : 1 abgebildet sind (Fig. 3c).
Bei gleicher Amplitude bei den tiefen Frequenzgängen
ergibt sich die Richtcharakteristik einer Niere (Fig. 2
bzw. Fig. 3c für Amplitudenverhältnis 1 : 1).
Immer wenn die Frequenzgänge der Einzelsysteme zueinander
komplementär sind, ergibt die Summe einen konstanten
Frequenzgang, gleiche Phase vorausgesetzt. Das Richtdia
gramm in dem zu betrachtenden Frequenzbereich wird aber
elektronisch steuerbar durch das Verhältnis der Amplitu
den der Einzelsysteme. Im oben genannten Beispiel wäre
auch ohne weiteres einstellbar, daß das Mikrophon bei
tiefen Frequenzen Achtcharakteristik hat und bei hohen
Frequenzen Kugelcharakteristik (Fig. 4). Dazu müßten die
Frequenzgänge der Einzelsysteme nur im gesamten Übertra
gungsbereich spiegelbildlich zueinander verlaufen, wie in
Fig. 4 gezeigt, in der gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung einer
Mikrophongruppe 1a mit zwei Mikrophonen 2, 3 entsprechend
den gleich bezeichneten Mikrophonen der Fig. 1. Die
Mikrophone 2, 3 sollten räumlich sehr eng benachbart
angeordnet sein, wie dies bei der Fig. 5 der Fall ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Mikrophon 2 wieder
um ein Druckempfänger mit Kugelcharakteristik. Seine
(akustische) Achse A2 stimmt mit der Symmetrieachse A des
Gesamtmikrophons überein und steht senkrecht zu einer
gestrichelt eingezeichneten Hauptbeschallungsebene E,
also parallel zu einer Normalen dieser Ebene. Die (aku
stische) Achse A3 des Druckgradientenempfängers 3 liegt
demgegenüber parallel zur Beschallungsebene E und damit
senkrecht zu den Achsen A=A2. Die Besprechungsrichtung
wird in der Regel der Achse A3 entsprechen. Die Mikropho
ne 2, 3 sind in entsprechenden Gehäusen 2a, 3a unterge
bracht, wobei das Gehäuse 2a an seiner dem Gehäuse 3a
zugewandten Seite Schalleinfallsöffnungen aufweist (nicht
dargestellt), das Gehäuse 3a in seinem Mantel Schallein
fallsöffnungen 3b in Form von Schlitzen hat. Die beiden
Gehäuse 2a, 3a sind durch dünne Stege 1b miteinander fest
verbunden, wobei zumindest ein Steg als Rohr ausgebildet
sein und als Durchführung für das Verbindungskabel zum
Mikrophon 2 dienen kann.
Vor dem Druckempfänger 2, d. h. diesem gegenüberliegend,
ist ein Schallführungskörper 2c in Form einer auf dem
Gehäuse 3a für den Druckgradientenempfänger angeordneten
Halbkugel vorgesehen. Hierdurch wird ein möglichst
frequenzunabhängiges, kugelförmiges Richtdiagramm des
Druckempfängers gewährleistet, das für hohe Frequenzen
einen weitgehend richtungsunabhängigen Frequenzgang bzw.
ein frequenzunabhängiges Polardiagramm des Druckemp
fängers gewährleistet.
In den Gehäusen 2a, 3a können den Mikrophonen 2, 3 unmit
telbar zugeordnet elektronische Schaltungen zur Umwand
lung des Wandlersignals in ein entsprechendes niederohmi
ges Signal vorgesehen sein, die in der Regel bekannter
weise einen FET aufweisen, so daß die weitere Leitungs
führung niederohmig gestaltet werden kann. Darüber hinaus
können in den Gehäusen 2a, 3a weitere elektronische
Elemente bzw. Schaltungsteile, wie die Einrichtungen 9,
11 und 33, 34 angeordnet sein.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 5 ist weiterhin eine
Einheit 1c vorgesehen, die die Einrichtungen 51, 52 der
Fig. 1 und 4 beinhaltet. Bei der in Fig. 5 dargestellten
Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß die Einzel
signale in zwei Frequenzbereichen unterschiedlich beein
flußt werden (Schaltungen zur unterschiedlichen Beein
flussung der einzelnen Signale der Mikrophone in drei
Frequenzbereichen sind genauer in den Fig. 6 und 7
beschrieben, wobei diese Schaltungen entsprechend auf die
Beeinflussung in zwei Frequenzbereichen der Fig. 5
übertragbar sind).
Die Übergangsfrequenz, unterhalb derer und bis zu der
etwa der Frequenzbereich I liegt und ab der etwa und
oberhalb der der Frequenzbereich II liegt, ist mittels
einer Einstelleinrichtung 22 wählbar, beispielsweise
zwischen den angegebenen Bereichen von 200 und 6400
Hertz; in jedem dieser Bereiche ist das Gesamtausgangssi
gnal (Fig. 1) über Stelleinrichtungen 23, 24 verstellbar
von einer Kugelcharakteristik (in der Figur durch einen
Kreis symbolisiert), über eine breite Niere, eine Niere,
eine Superniere bis zu einer Acht, wobei die Stellein
richtungen 23, 24 auf beide einzelnen Übertragungswege 4,
5 in den jeweils eingestellten unterschiedlichen Fre
quenzbereichen wirken, und zwar im gegenläufigen Sinne.
Bei der Umstellung der Kugelcharakteristik in beiden
Frequenzbereichen I, II wird praktisch nur das Signal des
Druckempfängers 2 in beiden Frequenzbereichen durchgelas
sen, das Signal des Druckgradientenempfängers 3 völlig
ausgeblendet. Bei Einstellung der Stelleinrichtung 23 auf
Kugelcharakteristik und der Stelleinrichtung 24 auf
8-Charakteristik wird im Niederfrequenzbereich der an 22
eingestellten Übergangsfrequenz nur das Einzelsignal des
Druckempfängers, oberhalb der Übergangsfrequenz das
Signal des Druckgradientenempfängers durchgelassen.
Entsprechendes gilt für die umgekehrte Einstellung bzw.
die Einstellung einer Acht für beide Bereiche. Bei den
skizzierten Einstellungen im Frequenzbereich I einer
breiten Niere und im Frequenzbereich II einer Superniere
wird im Frequenzbereich I das Einzelsignal des Druckemp
fängers mit 2 mit einer größeren Gewichtung, im Frequenz
bereich II das Einzelsignal des Druckgradientenempfängers
3 mit einer größeren Gewichtung der Einrichtung zur
Zusammenführung der Signale zugeführt. In jedem Falle
sind die Einzelsignale auf den Übertragungswegen 4, 5
(Fig. 1) frequenzabhängig individuell bzw. einzeln und
getrennt, hier in den zwei Frequenzbereichen I und II,
beeinflußbar.
Während in den beschriebenen Ausführungsbeispielen von
zwei Mikrophonen in Form eines Druckempfängers mit (inhä
renter) Kugel-Richtcharakteristik und eines Druckgradien
tenempfängers mit (inhärenter) Acht-Richtcharakteristik
ausgegangen wird - vorzugsweise in der unter Bezugnahme
auf die Fig. 2 beschriebenen Weise - können grundsätzlich
auch mehr als zwei Mikrophone und auch andere Richtcha
rakteristiken vorgesehen sein. Beispielsweise kann eines
der beiden Mikrophone durch ein solches mit Nierencharak
teristik ersetzt werden. Darüber hinaus können auch zwei
Mikrophone mit Nieren-Richtcharakteristik eingesetzt
werden. Insbesondere liegt es im Rahmen der Erfindung,
zwei Mikrophone 2, 3 mit identischer Richtcharakteristik,
wie Nierencharakteristik, einzusetzen. In diesem Fall muß
die Orientierung der Mikrophone 2, 3 im Raum allerdings
unterschiedlich sein und wird (mit ihren Einzelsymmetrie
achsen) in der Regel entgegengesetzt senkrecht zur Mikro
phonhauptachse A (und damit parallel zur Hauptbeschal
lungsebene E) sein, wobei die Mikrophone übereinander auf
der Mikrophonhauptachse A angeordnet sind (Fig. 8a). Die
Hauptbeschallungsebene E wird im übrigen üblicherweise
horizontal im Raum liegen, so daß die Hauptachse A senk
recht im Raum steht. Äquivalent ist in diesem Falle auch
ein Doppelmembranwandler mit eben zwei entgegengesetzt
orientierten "Nieren", wobei die Einzelsignale der ein
zelnen Membrane in der beschriebenen und noch zu be
schreibenden Weise in gleicher Weise frequenzabhängig
beeinflußbar sind, um das Bündelungsmaß frequenzabhängig
zu steuern (Fig. 8b).
Die Realisierung der Frequenzgänge läßt sich auf mannig
fache Weise bewerkstelligen, wie aus der Filtertechnik
hinreichend bekannt. Folgende Beispiele sollen hier noch
ausgeführt werden:
Die Fig. 6 zeigt ein Schaltbild für eine weitere Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren mit Richt
charakteristikbereichen I, II, III.
Der Mikrophonanordnung 1a mit den Mikrophonen 2, 3 sind
in deren Signalübertragungswegen 4, 5 zunächst Einrich
tungen 31, 32 zum Speisen der Mikrophone, sogenannte
(Vor-)Verstärker 9, 11 angeordnet. Diesen schließen sich
im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel (wahl
weise vorzusehende) Entzerrer 33, 34 an, wobei der Ent
zerrer 33 eine Höhenanhebung für das Einzelsignal 2
vornimmt, da dieser bei der "seitlichen Besprechung"
gemäß der Fig. 5 einen Höhenabfall zeigt, während der
Entzerrer 34 für das Einzelsignal des Mikrophons 3 eine
Anhebung der Tiefenfrequenzen vornimmt, um die prinzipbe
dingt schwache Tiefenwiedergabe des Druckdifferenzwand
lers zu kompensieren.
Anschließend werden die Einzelübertragungswege 4, 5 für
die beiden Mikrophone 2, 3 entsprechend den Bereichen I -
III in Übertragungswegteile 4.1., 4.2., 4.3. und für das
Mikrophon 3 in Übertragungswegteile 5.1., 5.2., 5.3.
aufgespalten. In jedem der Wege ist eine Einrichtung zum
individuellen getrennten Beeinflussen des Pegels der
Einzelsignale im entsprechenden Einzelübertragungsweg 4
bzw. 5 für den entsprechenden Frequenzbereich vorgesehen.
Den Einrichtungen 7.1, 7.2, 7.3 bzw. 8.1, 8.2, 8.3
schließt sich in jedem Frequenzbereich I, II, III eine
jeweils der Einrichtung 6 der Fig. 1 entsprechende Ein
richtung 6.1, 6.2, 6.3 zum Zusammenführen der entspre
chend beeinflußten Einzelsignale der Mikrophone 2, 3 im
jeweiligen Frequenzbereich an.
Die Frequenzbereiche selbst werden durch in den Be
reichszweigen hinter den Summierern 6.1 vorgesehene
Filter 36, 37, 38, 39 bestimmt, wobei für den unteren
Frequenzbereich I ein Tiefpaßfilter reicht und für den
oberen Frequenzbereich II ein Hochpaßfilter 39, während
der mittlere Frequenzbereich III durch einen Hochpaß 37
und einen Tiefpaß 38 begrenzt wird. Es können sich
weiterhin Phasenentzerrer 41, 42, 43 und Verstärker
44, 45, 46 für die verschiedenen Bereiche I, II, III
anschließen. Die derart hinsichtlich der Gesamtweg
charakteristik beeinflußten Frequenzbereiche I, II, III
können mittels eines Summierers 47 zusammengefaßt und
weitergegeben werden.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 7 sind gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Soweit Teile
identisch sind und sie identische Funktion aufweisen,
wird hierauf nicht weiter eingegangen, sondern auf die
Beschreibung der Fig. 6 verwiesen.
Im Unterschied zur Ausgestaltung der Fig. 6 erfolgt vor
der Beeinflussung der Pegel für die Einzelsignale der
Mikrophone 2, 3 die Aufspaltung nach Frequenzbereichen I
bis III in jeden einzelnen Übertragungsweg 4, 5 durch die
entsprechenden Filter 36a, 37a, 38a, 39a, 36b, 37b, 38b,
39b mit anschließender Phasenentzerrung über die Phasen
entzerrer 41a, 42a, 43a, 41b, 42b, 43b.
Erst anschließend erfolgt die Beeinflussung der Einzel
signale der Mikrophone 2, 3 in jedem Frequenzbereich
durch die Einrichtungen 7.1, 7.2, 7.3 für das Mikrophon 2
und 8.1, 8.2, 8.3 für das Mikrophon 3. Den genannten
Einrichtungen schließen sich wieder Einrichtungen (6.1,
6.2, 6.3) entsprechend der beeinflußten Signale und
Verstärker 44, 45, 46 sowie schließlich der Summierer 47
zur Bereitstellung des Gesamtsignales an.
Durch die Einrichtungen 7.1 bis 7.3, 8.1 bis 8.3 und die
nachfolgenden Einrichtungen zum Zusammenführen 6.1 bis
6.3 werden in verschiedenen Frequenzbereichen voneinander
unabhängig den Eingangs-Anfangssignalen der Mikrophone 2,
3 unterschiedliche Verstärkungsfaktoren (Gewichtung)
aufgeprägt, wodurch die Anteile der Einzelsignale der
Mikrophone 2, 3 in den unterschiedlichen Frequenzberei
chen I bis III zu der gewünschten Richtcharakteristik für
das entsprechende Ausgangssignal im fraglichen Frequenz
bereich führen. Richtwirkung und Bündelungsmaß sind
derart weitgehend frequenzabhängig wählbar. In der Regel
erfolgt die Beeinflussung in einem konstanten Frequenzbe
reich. Die verschiedenen Frequenzbereiche können jedoch
durch die Verstärker 44 bis 46 durch Einstellen des
Verstärkungsfaktors gewichtet werden, so daß sich der
Gesamtfrequenzgang des Mikrophons beeinflussen läßt. Dies
kann z. B. vorteilhaft sein, wenn Höhen betont werden
sollen. Grundsätzlich kann dies mit einem guten Equalizer
realisiert werden. Die Signalverarbeitung, d. h. Filte
rung, Zusammenführung und Phasenkorrektur (Entzerrung)
kann sowohl mit passiven oder aktiven Bauelementen in
analoger Technik oder auch in digitaler Technik erfolgen.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 6 und 7 weist die der
Fig. 6 einen geringeren schaltungstechnischen Aufwand
auf, da weniger Filter und Phasenentzerrer notwendig
sind, um die durch die Filter erfolgte Phasendrehung zu
kompensieren.
Die Grenzfrequenzen der Tiefpässe 36, 36a, 36b einerseits
und der Hochpässe 37, 37a, 37b andererseits bzw. einer
seits der Tiefpässe 38, 38a, 38b und andererseits der
Hochpässe 39, 39a, 39b müssen nicht gleich sein, können
sich unterscheiden, insbesondere derart, daß die Grenz
frequenz der Tiefpässe 36, 36a, 36b über der der Hochpäs
se 37, 37a, 37b liegt (entsprechend für die Filter 38,
39), so daß aufgrund der drei Kanäle I, II, III durch
Überlappung zwei weitere Richtcharakteristikbereiche
gebildet werden, deren Richtcharakteristik durch die der
jeweils überlappenden Frequenzbereiche bestimmt ist.
Während bei den beschriebenen Ausführungsformen der
Fig. 6 und 7 mit 3 Kanälen gearbeitet wird, sind hier
auch eine größere Anzahl je nach Erfordernis und der
gewünschten Feinheit der Einwirkung auf das Bündelungsmaß
bzw. die Richtwirkung in Abhängigkeit von den Frequenzen
möglich.
Claims (15)
1. Verfahren zur Beeinflussung der Richtcharakteristik
einer akustoelektrischen Empfangsanordnung mit
mindestens zwei Mikrophonen mit insbesondere unter
schiedlichen Einzel-Richtcharakteristiken durch
Überlagerung derselben, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelsignale der Mikrophone nach Pegelverände
rungen jeweils in mindestens zwei Frequenzbereichen
addiert werden, so daß sich die sich hierdurch
ergebende neue Gesamt- Richtcharakteristik innerhalb
dieser Frequenzbereiche unabhängig voneinander
einstellen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Mikrophone nicht kugelförmiger
Einzel-Richtcharakteristik unterschiedlich im
Raum ausgerichtet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mikrophone mit entgegengesetzter Ausrichtung
im Raum angeordnet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel der Einzel
signale gegenläufig beeinflußt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel der Signale in
unterschiedlichen Frequenzbereichen beeinflußt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsignale der
Mikrophone zunächst jeweils in die Frequenzbereiche
gefiltert werden, um sie anschließend innerhalb des
jeweiligen Frequenzbereichs mit unterschiedlicher
Gewichtung zu addieren, wodurch sich die Richtcha
rakteristik innerhalb des Frequenzbereichs ergibt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzelsignale der Mikrophone
zunächst entsprechend der Anzahl der Frequenzberei
che mit unterschiedlicher Gewichtung, d. h. unter
schiedlichem Pegel addiert werden, wodurch die
Richtcharakteristik des jeweiligen Frequenzbereichs
festgelegt wird, und die so gebildeten Summensignale
anschließend in die Frequenzbereiche gefiltert
werden.
8. Vorrichtung zur Beeinflussung der Richtcharakteri
stik einer akustoelektrischen Empfangsanordnung mit
mindestens zwei Mikrophonen mit insbesondere unter
schiedlichen Einzel-Richtcharakteristiken, dadurch
gekennzeichnet, daß den Mikrophonen (2, 3) Einrich
tungen (51, 52; 7.1-7.3, 8.1-8.3) zum Beeinflussen
des Frequenzganges der Einzelsignale und Einrichtun
gen (6; 6.1-6.3) rum Zusammenführen der Einzelsigna
le nachgeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Mikrophone nicht kugelförmiger
Einzel-Richtcharakteristik unterschiedlich im Raum
ausgerichtet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mikrophone mit entgegengesetzter Ausrichtung
im Raum angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang der
Einzelsignale der unterschiedlichen Mikrophone
gegenläufig beeinflußbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
gekennzeichnet durch Paßfilter zur Filterung der
Signale in unterschiedlichen Frequenzbereichen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß Paßfilter zur Filterung
der Einzelsignale der Mikrophone (2, 3) vor den
Einrichtungen (7.1-7.3, 8.1-8.3) zum Einstellen der
Richtcharakteristik angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß Paßfilter (36, 37, 38,
39) erst nach den Einrichtungen (7.1-7.3; 8.1-8.3)
zur Einstellung der Pegelanteile der Pegel der
Mikrophone (2, 3) und nach den Einrichtungen
(6.1-6.3) zu deren Zusammenführung angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
gekennzeichnet durch weitere elektronische Einrich
tungen, wie Einrichtungen (31, 32) zur Speisung der
Mikrophone, Vorverstärker (9, 11), Entzerrungsver
stärker (33, 34), Phasenentzerrer (41-43), Verstär
ker (44-46) sowie einen Summierer (47) zum Zusammen
führen der einzelnen Frequenzbereiche.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944436272 DE4436272A1 (de) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Richtcharakteristiken einer akustoelektrischen Empfangsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944436272 DE4436272A1 (de) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Richtcharakteristiken einer akustoelektrischen Empfangsanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4436272A1 true DE4436272A1 (de) | 1996-04-18 |
Family
ID=6530464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944436272 Withdrawn DE4436272A1 (de) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Richtcharakteristiken einer akustoelektrischen Empfangsanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4436272A1 (de) |
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- 1994-10-11 DE DE19944436272 patent/DE4436272A1/de not_active Withdrawn
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