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Mikrophonkombination mit einem Schallhindernis
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrophonkombination, die aus mehreren in gegenseitigen Abständen angeordneten, gleich gerichteten Mikrophonen besteht, z. B. aus wenigstens'zwei Mikrophonsäu-
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genannt.
Die Erfindung bezweckt insbesondere, eine Mikrophonkombination mit einer stark von der Richtung abhängigen Empfindlichkeit zu schaffen. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass für alle Einfallsrichtungen des Schalls, der zu gleichphasigem Antrieb der Mikrophone führt, die Empfindlichkeit sehr klein ist und demzufolge für Einfallsrichtungen, die wenig davon verschieden sind, auch klein ist. Die Unempfindlichkeit der Kombination für Einfallsrichtungen des Schalls, aus denen gleichphasiger Antrieb der Mikrophone erhalten werden kann ; ist frequenzunabhängig.
Dagegen tritt in den Einfallsrichtungen, aus denen Schall die Mikrophone nicht zur gleichen Zeit er-
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nation eine sehr ungleichmässige Empfindlichkeit für verschiedene Teile des Schallspektrums hat.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil mit einfachen Mitteln zu beseitigen. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass in wenigstens einigen der Verbindungslinien zwischen den Mikrophonen ebenflächige Schall-Hindernisse angeordnet sind, die unsymmetrisch gegenüber der Verbindungslinie liegen.
Das einfachste Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht aus zwei möglichst identischen Mikrophonen, z. B. solchen mit Kardioid- oder Hyperkardioidcharakteristik, die miteinander in Reihe geschaltet und in der Richtung, in der jedes Mikrophon seine grösste Empfindlichkeit hat, hintereinander angeordnet sind. Diese Kombination ist unempfindlich für allen Schall, der aus einer Richtung senkrecht zur Verbindungslinie der Mikrophone eintrifft.
Dagegen wird der Schall, der in Richtung dieser Verbindungslinie einfällt, die Mikrophone mit einem Zeitunterschied erreichen, wodurch in Abhängigkeit von der Frequenz ein Phasenunterschied und dadurch ein frequenzabhängiges Ausgangssignal auftritt. Für alle Frequenzen, für die der Phasenunterschied gleich Null ist, ist auch die Empfindlichkeit sehr klein.
Gemäss der Erfindung wird, wie bereits oben erwähnt, ein solches Ausführungsbeispiel mit einem Schall-Hindernis zwischen dem beiden Mikrophonen versehen. Weil dieses Hindernis unsymmetrisch ist, wird der Schall, der sich um das Hindernis herumbewegen muss, ungleich grosse Wege zurücklegen müssen, um das zweite Mikrophon zu erreichen. Hiedurch werden die scharfen Mindestwerte aufgehoben, und es wird ein viel regelmässigerer Verlauf der Frequenzkennlinie erhalten. Selbstverständlich ist es für die Schallwiedergabegüte besonders günstig, dass keine Minima bei scharf definierten Frequenzen auftreten.
Es ist einleuchtend, dass die Erfindung auch bei komplizierteren Mikrophonkombinationen anwendbar ist, bei denen man z. B. bei Verwendung von vier Mikrophonen die Möglichkeit hat, die oben beschriebene einfache Ausbildung zu verdoppeln, oder zwei Mikrophone sehr dicht beeinander anzuordnen und die beiden andern Mikrophone gegenphasig in gegenseitig gleichem Abstand von den zwei Mikrophonen an-
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zuordnen. Auch wird es einleuchten, dass je nach der gewünschten Richtcharakteristik und den übrigen Eigenschaften weitere Kombinationen verwendet werden können, und dass dabei die Erfindung beträchtlich zur Verbesserung der Frequenzkennlinie in jenem Teil der Richtcharakteristik, wo die Kombination empfindlich ist, beitragen kann.
Die Erfindung kann insbesondere bei Mikrophonsäulen verwendet werden, wobei die Säulen gegenseitig in einem Winkel angeordnet werden. Auf diese Weise wird eine Mikrophonkombination erhalten, die die günstige Frequenzkennlinie gemäss der Erfindung aufweist und auch keine extreme Richtwirkung für sehr hohe Töne hat.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 schematisch eine Mikrophonkombination gemäss der Erfindung ; Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung gemäss Fig. l ; Fig. 3 eine Abart ; Fig. 4 eine weitere Abart ; Fig. 5 schematisch ein anderes Beispiel einer Mikrophonkombination gemäss der Erfindung ; Fig. 6 eine graphische Darstellung, in der die Frequenzkennlinie der Mikrophonkombination gemäss Fig. l mit und ohne Anwendung der Erfindung dargestellt ist ; Fig. 7 eine abgeänderte Ausführungsform.
In Fig. l sind mit l und 2 die empfindlichen Oberflächen von zwei Kardioidmikrophonen bezeich- net und mit 3 ein zwischen ihnen angeordnetes unsymmetrisches Schall-Hindernis. Für den in der Richtung des Pfeiles 4 einfallenden Schall ergeben die Mikrophone kein Ausgangssignal, da sie gegenphasig verbunden sind.
Wenn Schall in der Richtung des Pfeiles 5 einfällt, tritt jedoch ein Phasenunterschied auf, und wenn dieser Phasenunterschied gleich (2k + 1), (k = 0, l....) ist, wird ein optimales Ausgangssignal erhalten. Für diejenige Frequenzen, bei der der Phasenunterschied gleich 2k ist, ist das Ausgangssignal der Kombination im wesentlichen gleich Null.
Weil jetzt die Platte 3 zwischen den Mikrophonen 1 und 2 angeordnet ist, gibt es einen Laufzeitunterschied für den Schall, der das Mikrophon 1 erreicht, und den, der das Mikrophon 2 auf verschiedenen Wegen erreicht, wodurch für die Frequenz, für die der Phasenunterschied bei Abwesenheit der Platte 3 zu einer gegenseitigen Aufhebung der Signale der Mikrophone 1 und 2 führen sollte, kein ausgesprochener Mindestwert mehr auftritt.
Wie in Fig. 2 angegeben ist, hat die Platte 3 in diesem Ausführungsbeispiel die Form einer Kreisfläche. Dies ist jedoch nicht erforderlich, und andere Formen, z. B. eine Ellipse oder sogar ein Rechteck, können auch verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine andere Form des Schall-Hindernisses, das in diesem Fall die Form eines Umdrehkörpers 7 um die Achse 6 hat. Der Zweck dieses Körpers ist, den Einfluss von Reflexionen sehr hoher Töne zu beseitigen und dem Mikrophon 2 mehr hohe Töne zuzuführen.
Fig. 4 zeigt eine einfache Lösung für die Beseitigung von Reflexionen, bei der die Platte 3 auf der Einfallseite des Schalls mit einer schalldämpfenden Schicht versehen ist. Hiedurch werden Störerscheinungen hinsichtlich des ersten Mikrophons merklich beseitigt.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der zwei Mikrophone 9 und 10 in Reihe und gegenphasig mit den Mikrophonen 11 und 12 verbunden sind. Zwischen ihnen sind die Schall-Hindernisse 13 und 14 vorgesehen. Es wird einleuchten, dass diese Hindernisse nur schematisch dargestellt sind und z. B. die Form des Hindernisses 7 aus Fig. 3 aufweisen können. Ausserdem kann es für einen weiteren Ausgleich der Frequenzkennlinie günstig sein, wenn die Hindernisse in verschiedener Weise unsymmetrisch hinsichtlich der Linie a sind.
Fig. 6 zeigt die Frequenzlinien, bei der die ausgezogene Linie den Verlauf für eine Mikrophonkombination vom Typ der Fig. 1 bezeichnet, wenn die Erfindung nicht angewendet wird, und die gestrichelte Linie die Verbesserung gemäss der Erfindung darstellt.
Fig. 7 zeigt schliesslich schematisch eine Anordnung gemäss der Erfindung, bei der die Richtungen der grösseren Empfindlichkeit der Mikrophone einen kleinen Winkel miteinander einschliessen, was der linke Teil der Fig. 7 andeuten soll. Diese Anordnung ist insbesondere geeignet bei Anwendung der sogenannten Mikrophonsäulen, um die Richtungsempfindlichkeit, wenigstens für sehr hohe Töne, innerhalb bestimmter Grenzen zu halten.
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