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Die Erfindung bezieht sieh auf eine Schallaufnahmevorrichtung, insbesondere auf eine solche
Vorrichtung, bei der Bandmikrophone verwendet werden.
Bekanntlich besteht ein Bandmikrophon aus einem, in einem magnetischen Feld beweglichen bandförmigen Stromleiter, der gewöhnlich auf die Geschwindigkeitskomponente der Schallwellen anspricht. Wenn aber hinter diesem Stromleiter eine Druckkammer angeordnet wird, kann dieses Mikrophon auch von den Druckschwankungen der Schallwellen gesteuert werden. Im erstgenannten Fall hat das Mikrophon eine starke Richtwirkung nach zwei gegenüberliegenden Seiten. Im zweiten Fall hat das Mikrophon nahezu keine Richtwirkung.
Es ist schon bekannt, mittels geeigneter Zusammensetzung der zwei oben erwähnten Formen ein Mikrophon zu erhalten, das nur auf den Schall aus einer einzigen Richtung anspricht.
Es ist ebenfalls bekannt, Bandmikrophone mit mehreren Bändchen anzuwenden. Bei diesen bekannten Mikrophonen liegen die Bändchen aber in derselben Ebene und dienen gleichfalls nur zum Empfang des Schalles aus einer einzigen Richtung bzw. zwei gegenseitigen Richtungen.
Bei diesen bekannten Mikrophonen ist eine Änderung der Empfangsrichtung bzw. der Empfangsrichtungen nur möglich, indem das Mikrophon selbst gedreht wird.
Zweck der Erfindung ist, eine Schallaufnahmevorrichtung zu schaffen, von der die Richtung oder die zwei gegenüberliegenden Richtungen, aus denen der Schall aufgenommen wird, veränderlich sind, ohne dass die Lage des Mikrophons selbst geändert wird.
Zu diesem Zweck ist die Schallaufnahmevorrichtung mit wenigstens zwei, in zwei einen Winkel miteinander einschliessenden Ebenen gelegenen, in einem magnetischen Feld beweglichen Stromleitern versehen, wobei die in jedem der Stromleiter erzeugten Spannungen unter Zwischenschaltung von Regelmitteln einander überlagert werden.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch die Betätigung der Regelmittel, die in einer beliebigen Entfernung vom Mikrophon angeordnet sein können, die Richtwirkung der Schallaufnahmevorrichtung bei einer beliebigen Entfernung des Mikrophons unabhängig von der Lage desselben geändert werden kann.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht eine schematische Zeichnung eines Bandmikrophones, mit der das Prinzip der Erfindung erläutert wird. Fig. 2 ist die Richtkurve des Mikrophones nach Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, von der die Fig. 4-6 einige erzielbare Richtkurven veranschaulichen.
Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung von der die Fig. 8-10 einige Richtkurven darstellen.
In Fig. 1 sind 1 und 3 zwei, in zwei senkrecht aufeinanderstellenden Ebenen gelegene, gewellte bandförmige Stromleiter, die sich in den Magnetfeldern befinden. Die Schallwellen können unbehindert auf die Vorder-und Hinterseite dieser Bändchen auftreffen. Es wird klar sein, dass diese Stromleiter in diesen magnetischen Feldern ein Geschwindigkeitsmikrophon bilden, d. h. die Bändchen 1 und 3 werden von der Gesehwindigkeitskomponente der Schallwellen bewegt.
Weil diese Bändchen senkrecht zueinander stehen, werden ihre Richtkurven ebenfalls senkrecht zueinander stehen.
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Ist jE, die in dem Bändchen 1 erregte Spannung, so gilt die Formel :
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in der Eo die von den senkrecht zur Ebene des Bändchen auftreffenden Schallwellen erregte Spannung ist. e ist der Winkel, gemessen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Bändchen, unter dem die Schallwellen das Bändchen treffen, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
Für das Bändchen 3 ist die erregte Spannung :
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Sind die beiden Bändehen in Reihe geschaltet, so ist die Grösse der überlagerten Spannungen
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Hieraus geht also hervor, dass sich die Grössen der Teilspannungen in Abhängigkeit vom Winkel M ändern und auch die Gesamtspannung sich ändert bei einer Änderung des Winkels .
Mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltung ist es möglich, unter Anwendung des oben beschriebenen Prinzips eine künstliche Änderung der Richtwirkung des Mikrophons zu erhalten, ohne die Lage des Mikrophones selbst zu ändern. Die in den Bändchen 1 und. 3 erregten Spannungen werden mittels
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Im Anodenkreis der Röhre 15 ist ein regelbarer Spannungsteiler 27 aufgenommen, dessen bewegliche
Anzapfung 29 mit dem Gitter der nachfolgenden Verstärkerröhre 17 verbunden ist. In ähnlicher Weise ist im Anodenkreis der Röhre 23 ein Spannungsteiler 31 aufgenommen, dessen bewegliche Anzapfung 33 mit dem Gitter der Verstärkerröhre 25 verbunden ist. Die beiden beweglichen Anzapfungen 29 und 33 werden von einer mechanischen Kupplung 35, die mit einem Bedienungskopf 37 versehen ist, zusammen bewegt. Die Schaltung der Spannungsteiler 27 und 31 ist derart, dass bei einer Bewegung der mecha- nischen Kupplung 35 in einer bestimmten Richtung die von der Röhre 15 dem Gitter der Röhre 17 zugeführte Spannung zunimmt, während zugleich die Spannung der Röhre 23 am Gitter der Röhre 25 abnimmt.
Dadurch wird die Bedingung, dass beim Betätigen der Regelmittel die Summe der in dem gemeinsamen Ausgangstransformator 39 ankommenden Spannungen nicht geändert werden soll, erfüllt.
Wenn sieh die Kupplung 35 in der Zeichnung in der oberen Lage befindet, werden die vom Bändchen 1 herrührenden Signale ungeschwächt zu dem Ausgangstransformator 39 durchgelassen, während die
Signale des Bändchen 3 praktisch nicht durchgelassen werden. Die Richtkurve der Schallaufnahme- vorrichtung wird also ganz von der des Bändchens 1 bestimmt und hat die in Fig. 4 gezeichnete Form.
Wenn dagegen die Kupplung. 35 in die andere äusserste Lage gebracht wird, wird nur das Signal des
Bändchens 3 durchgelassen und hat die Richtkurve die in Fig. 6 gezeigte Form.
Befindet sich die Kupplung 35 in einer Zwisehenlage, so wird sowohl von den Signalen des Bändchen 1 als auch von denen des Bändchen 3 ein Teil durchgelassen, d. h. die Spannungen Eo cos A und Eo sin e werden künstlich auf einen bestimmten Wert gebracht, wobei durch die feste Lage der Anzapfungen 29 und 33 untereinander der Wert cos 6-sin 6 gleich gross bleibt, so dass das grösste
Signal aus einer von dem Winkel e bedingten Richtung erhalten wird. Durch Verstellung der
Kupplung 35 und die dadurch erhaltene Änderung von cos e und sin Q kann bei ruhendem Mikrophon eine Änderung der Richtwirkung erzielt werden. Fig. 5 zeigt die Richtkurve für eine Zwisehenlage der
Kupplung 35.
Nach der Ausführungsform gemäss Fig. 7 ist neben den oben beschriebenen, auf die Gesehwindig- keitskomponente des Schalles ansprechenden Bändchen 1 und 3 ein von dem Druck der Schallwellen betätigtes Bandmikrophon 41 vorgesehen, dessen Bändchen mit dem eines der andern Mikrophone in derselben Ebene liegt. Das Bändchen 41 ist mittels des Ausgangstransformators 43 und des Wechselschalters 45 über den Eingangstransformator 47 ebenfalls mit dem Mischbrett 9 verbunden. Ebenso wie bei der an Hand der Fig. 3 beschriebenen Sehaltungsanordnung ist im Anodenkreis der mit dem Spannungswandler 47 verbundenen Verstärkerrohre ein regelbarer Spannungsteiler 53 aufgenommen, dessen bewegliche Anzapfung 55 mit dem Gitter der Verstärkerröhre 51 verbunden ist.
Der Ausgangskreis der Röhre 51 ist ebenfalls mit dem Ausgangstransformator 39 verbunden, so dass die im Bändchen 41 erregten Spannungen auf die Spannungen der Bändchen 1 und 3 superponiert werden.
Die Anzapfung 55 ist vorzugsweise unabhängig von den Anzapfungen 29 und 33 bewegbar, so dass die Ausgangsspannung des Bändchen 41 gleich gross gehalten werden kann, wenn die Kupplung 35 bewegt wird. Durch die Überlagerung der von dem richtungsunabhängigen Mikrophon 41 erregten Spannungen auf die von den richtungsabhängigen Mikrophonen 1 und 3 erregten Spannungen können in ganz ähnlicher Weise wie bei dem bekannten kombinierten Bandmikrophon, dessen Bändchen teilweise als Geschwindigkeits- oder Druckgradientmikrophon und teilweise als Druekmikrophon wirkt, die in den Fig. 8,9 und 10 dargestellten einseitigen Richtkurven erhalten werden.
Zum Abschalten eines oder mehrerer Bändchen sind die Kurzschlussschalter 57,59 und 61 parallel zu den Sekundären der Eingangstransformatoren 13, 21 und 47 vorhanden.
Wenn nun der Schalter 61 geschlossen wird, wirkt das System als ein Mikrophon mit veränderlicher doppelseitiger Richtwirkung, wie an Hand der Fig. 3 beschrieben ist. Wenn die Schalter 57 und 59 geschlossen werden, wirkt die Sehallaufnahmevorrichtung ganz als ein richtungsunabhängiges Druckmikrophon, dessen Ausgangsspannung mittels der Anzapfung 55 regelbar ist.
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Wenn die drei oben genannten Schalter geöffnet sind, erzielt man eine Aufnahmevorrichtung mit veränderlicher einseitiger Riehtwirkung, wie in den Fig. 8,9 und 10 dargestellt ist. Mit dem Wechselschalter 46 ist eine Änderung der Phase der im Bändchen 41 erregten Spannungen zu erhalten, so dass die Richtung der grössten Schallstärke um 1800 geändert werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mehrwellige Schallaufnahmevorrichtung, welche als Bandmikrophon mit mehreren Bändchen ausgebildet ist, gekennzeichnet durch wenigstens zwei in zwei einen Winkel miteinander einschliessenden Ebenen gelegene, in einem magnetischen Felde bewegbare, beiderseitig frei zugängliche bandförmige Stromleiter, bei der die in jedem der Stromleiter erzeugten Spannungen unter Zwischenschaltung von Regelmitteln superponiert werden.