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Das Stammpatent Nr. 384519 betrifft einen Druckgradientenempfänger, insbesondere Kondensator- mikrophon oder dynamisches Mikrophon, mit einer innerhalb eines Gehäuses angebrachten Mem- bran und wenigstens einer weiteren, im Gehäuse angebrachten, den Schall zur Rückseite der
Membran führenden Schalleintrittsöffnung, an die im Gehäuseinneren akustisch wirksame, phasen- drehende Glieder angeschlossen sind, wobei die zum Wirksamwerden des Druckgradienten erforder- liche zumindest eine Schalleintrittsöffnung wenigstens angenähert in der Membranebene, vorzugs- weise konzentrisch zum Membranrand angeordnet, liegt.
Die im Stammpatent vorgeschlagenen Einrichtungen dieser Art weisen eine rotationssymme- trische Anordnung der Eintrittsöffnungen auf. Dementsprechend ist auch die Richtcharakteristik rotationssymmetrisch und in der Längsachse des Wandlers orientiert. Im allgemeinen kann mit einer solchen Charakteristik das Auslangen gefunden werden.
Es gibt jedoch Fälle, bei denen es erwünscht ist, dass die Symmetrieachse der Richtcharak- teristik nicht mit der Hauptachse des Wandlers zusammenfällt, und Fälle, bei denen gegebenenfalls ausserdem eine Charakteristik verlangt wird, die nicht rotationssymmetrisch ist. Derartige Mikro- phone können beispielsweise bei Stereoübertragungen zweckmässig sein, wenn das XY-Verfahren angewendet wird, bei Vorträgen, bei denen der Vortragende ein Lavaliermikrophon benutzt, bei Konferenzen und Reportagen, bei Bühnenaufnahmen und insbesondere dann, wenn eine Richt- charakteristik verlangt wird, die in einer Ebene eine grössere Ausdehnung aufweisen soll als in der senkrecht dazu stehenden Ebene.
Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, einen gemäss dem Patent Nr. 384519 ausgebildeten
Druckgradientenempfänger, bei dem mindestens zwei Schalleintrittsöffnungen vorhanden sind, so weiterzubilden, dass mit ihm Richtcharakteristiken zu verwirklichen sind, bei denen entweder die Symmetrieachse der Richtcharakteristik nicht mit der Hauptachse des Schallempfängers zusammenfällt, oder aber die Richtcharakteristik eine von der üblichen rotationssymmetrischen Gestalt abweichende Form und Grösse aufweist.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Schalleintrittsöffnungen vereinzelt und in Abständen zueinander angeordnet sind, von denen zumindest eine, gegebenenfalls jedoch einige der Öffnungen mit einer stärkeren akustischen Dämpfung als die übrig verbleibenden Öffnungen versehen sind. Hiebei kann die Öffnung entweder selbst einen merkbaren akustischen Reibungswiderstand aufweisen oder mit einem solchen versehen sein. Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung ist es möglich, die Anordnung durchaus weiterhin symmetrisch auszubilden und die jeweiligen gewünschten Eigenschaften an Hand der jeweils gewählten Bedämpfung festzulegen.
Der Querschnitt der Richtkeule wird ebenso wie die Orientierung derselben durch die gewählte Bedämpfung bestimmt. Die unterschiedliche akustische Bedämpfung der diskret angeordneten Öffnungen für den Schalleintritt ermöglicht die Richtcharakteristik des Druckgradientenempfängers gemäss der genannten Zielsetzung auszubilden. Dabei nimmt die Anzahl, die Form, die Grösse und die Anordnung der einzelnen Öffnungen zusammen mit der unterschiedlich starken Bedämpfung einen sehr wesentlichen Einfluss auf die spezifische Ausbildung der angestrebten Richtcharakteristik. So lässt sich beispielsweise die Abweichung der Richtcharakteristik von der Rotationssymmetrie dadurch erreichen, dass man paarweise einander gegenüberliegende Öffnungen gleich stark bedämpft, die übrigen zueinander angeordneten Öffnungen aber jeweils mit unterschiedlichen Dämpfungswerten versieht.
Schliesslich lässt sich eine zur Hauptachse des Schallempfängers geneigte Richtcharakteristik dadurch erzielen, dass man bis auf eine einzige Öffnung alle übrigen extrem stark akustisch bedämpft.
Durch die Möglichkeit, die Anzahl der Schalleintrittsöffnungen zu variieren und die einzelnen Öffnungen zueinander unterschiedlich zu bedämpfen, ergibt sich auch der Vorteil einer leichten Anpassung des erfindungsgemässen Druckgradientenempfängers an die durch das Mikrophongehäuse gegebenen baulichen Bedingungen.
Im Rahmen der Erfindung kann man den Druckgradientenempfänger so ausbilden, dass wenigstens zwei vorzugsweise einander gegenüberliegende Schalleintrittsöffnungen, höchstens jedoch acht, an den Eckpunkten von die Wandlermembran umschliessenden Vielecken angeordneten Schalleintrittsöffnungen von beliebiger Form und Grösse vorgesehen sind. Im allgemeinen wird man, um den angestrebten Effekt erreichen zu können, mit vier bis sechs Öffnungen das Auslangen
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finden, da bei den geringen Abmessungen, die moderne Mikrophone aufweisen, ansonsten die Abstände zwischen den einzelnen Öffnungen zu gering werden, wodurch dann nicht mehr Richtcharakteristiken zu erzielen sind, die von der rotationssymmetrischen Form abweichen oder deren Symmetrieachse zur Hauptachse des Schallempfängers geneigt ist.
Die Öffnungen können dabei der Zahl und Form nach beliebig sein.
Eine besonders zweckmässige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass vier Schalleintrittsöffnungen vorgesehen sind, von denen je zwei gegenüberliegende eine gemeinsame Symmetrieachse haben und die beiden Symmetrieachsen vorzugsweise im wesentlichen senkrecht aufeinanderstehen, und je zwei gegenüberliegende Öffnungen gleich stark bedämpft sind. In diesem Fall kann auf einfachste Weise eine rotationsunsymmetrische Richtcharakteristik erzielt werden, wobei in zwei zueinander senkrecht stehenden Schalleinfallsebenen entsprechend der unterschiedlich getroffenen Bedämpfung die Richtcharakteristiken voneinander verschieden sind. Durch entsprechende Abstimmung der Dämpfung kann beispielsweise in der einen Ebene die Richtcharakteristik kardioidförmig ausgestaltet sein, in der dazu senkrechten Ebene hyperkardioidförmig.
Es sind entsprechend der Abstimmung aber auch anders gestaltete als die eben genannten Richtcharakteristiken herstellbar.
Eine nicht rotationssymmetrische Richtcharakteristik wird immer dann von besonderem Vorteil sein, wenn in einer Schalleinfallsebene eine stärkere Bündelung als in den andern gefordert wird. So kann beispielsweise bei auf Konferenztischen aufgestellten Mikrophonen der von benachbarten Konferenzteilnehmern durch Sprechen erzeugte Störschall besser ausgeblendet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander gegenüberliegende Schalleintrittsöffnungen vorhanden sind, von denen die eine Öffnung akustisch stärker als die andere bedämpft ist. Diese Ausführungsart ist die einfachste, mit der eine aus der Hauptachse des Druckgradientenempfängers geneigte Symmetrieachse der Richtcharakteristik zu erzielen ist. Dabei wird die Symmetrieachse der Richtcharakteristik von der Hauptachse weg in Richtung zur stärker bedämpften Öffnung hin geneigt. Eine solche zur Hauptachse des Schallempfängers geneigte Richtcharakteristik ist dann von besonderem Vorteil, wenn die Schallaufnahme mit einem Lavaliermikrophon oder einem am Kleidungsstück angesteckten Miniaturmikrophon erfolgt.
Es kann aber auch ein solcher Richtempfänger bei Reportagen vorteilhaft sein, wenn das Mikrophon nicht in unmittelbarer Mundnähe des Sprechenden plaziert werden kann. Für die eben genannten Schallaufnahmen wird die Symmetrieachse der Richtcharakteristik zur Schallquelle hin ausgerichtet sein, um damit optimale Aufnahmebedingungen zu erreichen, wobei die Hauptachse des Schallempfängers entsprechend der durch den Träger vorgegebenen räumlichen Achsrichtung des Mikrophons zur Aufnahmerichtung geneigt verläuft.
Weitere Einzelheiten der Erfindung können der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen entnommen werden, in der die Fig. 1 bis 5 die Draufsicht eines Druckgradientenempfängers mit diskret in der Membranebene angeordneten Durchbrechungen zeigen, Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäss ausgebildetes Kondensatormikrophon zeigt, Fig. 7 ein schematischer Querschnitt durch ein erfindungsgemäss ausgebildetes dynamisches Mikrophon ist, Fig. 8 die perspektivische Darstellung einer räumlich unterschiedlichen Richtcharakteristik eines erfindungsgemässen Druckgradientenempfängers zeigt und Fig. 9 eine aus der Symmetrieachse herausgeschwenkte rotationssymmetrische Richtcharakteristik eines erfindungsgemässen Druckgradientenempfängers darstellt.
Die Fig. l bis 5 zeigen in Draufsicht einige mögliche Anordnungen für die zum Schalleintritt
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stisch bedämpft sein oder aber auch mit einer unterschiedlichen akustischen Bedämpfung versehen sein. Im allgemeinen wird man zwei einander gegenüberliegende Durchbrechungen jeweils mit gleich starker Bedämpfung versehen. Mit der Bedämpfung der Öffnungen wird die Richteharakteri-
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stik des Druckgradientenempfängers erreicht und durch den Grad der Bedämpfung lässt sich jeweils eine Kardioide, Hyper- oder Superkardioide ausbilden.
Wenn man in unterschiedlichen Schnittebenen durch die Wandlerachse eine unterschiedliche Form der Richtcharakteristiken wünscht, so muss man, entsprechend der gewünschten Form der Charakteristik, einzelne Schalleintritts- öffnungen gegenüber andern entsprechend akustisch dämpfen. Die einfachste und zweckmässigste Anordnung, die dann auch in der Schallaufnahmepraxis die gebräuchlichste sein dürfte, zeigt Fig. 5 mit je zwei paarweise einander gegenüberliegenden Schalleintrittsöffnungen, die in zwei zueinander angenähert senkrecht verlaufenden Durchmessern liegen. Die aus der unterschiedlichen akustischen Bedämpfung entstehende von der Form eines Rotationskörpers abweichende Richtcharakteristik ist in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen perspektivisch in Fig. 8 dargestellt.
So kann beispielsweise für die Vertikalebenen die Abstimmung so vorgenommen werden, dass die Charakteristik in dieser Ebene einer Kardioide --17-- entspricht, in der Horizontalebene hingegen einer Hyperkardioide --18--. Wird aber beispielsweise in Fig. 5 die obere Schalleintritts- öffnung --2a-- schwächer bedämpft als die beiden mittleren --2-- und die untere --2b--, dann bleibt die Rotationssymmetrie der Richtcharakteristik-z. B. einer Kardioide - erhalten, es wird aber die Symmetrieachse --21-- der Richtcharakteristik um einen bestimmten Winkel < t
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--19-- des Druckgradientenempfängers --20-- wegFig. 6 zeigt im schematischen Querschnitt ein praktisches Ausführungsbeispiel eines als
Druckgradientenempfänger gemäss der Erfindung ausgebildeten Kondensatorrichtmikrophons.
Die für den Schalleintritt erforderlichen Öffnungen tragen das Bezugszeichen --5-- und sind um den Membranrand --6-- der Wandlermembran --7-- verteilt angeordnet. Wie schon zuvor erläutert, können alle oder auch nur die oben angeordneten Schalleintrittsöffnungen --5-- mit einer akustischen Dämpfung --8-- versehen sein. Innerhalb des Druckempfängergehäuses --10-- ist zumindest ein Phasendrehglied --9a, 9b-- vorgesehen, soferne nicht mehrere als erforderlich angesehen werden.
Ein analoges Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 7 an Hand eines dynamischen Richtmikrophons.
Die für den Schalleintritt erforderlichen Öffnungen sind mit --11-- bezeichnet. Sie sind um den Membranrand --12-- der mit einer Tauchspule versehenen Membran --13-- verteilt angeordnet. Wie schon an anderer Stelle erläutert, kann eine akustische Dämpfung --14-- angebracht sein, die unmittelbar in der Durchbrechung oder an derselben vorgesehen ist. Im Inneren des Druckempfängergehäuses --16-- befindet sich zumindest ein Phasendrehglied --15a--.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckgradientenempfänger, insbesondere Kondensatormikrophon oder dynamisches Mikrophon, mit einer innerhalb eines Gehäuses angebrachten Membran und wenigstens einer weiteren im Gehäuse angebrachten, den Schall zur Rückseite der Membran führenden Schalleintrittsöffnung, an die im Gehäuseinneren akustisch wirksame phasendrehende Glieder angeschlossen sind, wobei die zum Wirksamwerden des Druckgradienten erforderliche zumindest eine Schalleintrittsöffnung wenigstens angenähert in der Membranebene, vorzugsweise konzentrisch zum Membranrand angeordnet, liegt, nach Patent Nr. 384519, wobei mindestens zwei Schalleintrittsöffnungen vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalleintrittsöffnungen (2 ; 2a, 2b ; 5 ;
11) vereinzelt und in Abständen zueinander angeordnet sind, von denen zumindest eine, gegebenenfalls jedoch einige der Öffnungen mit einer stärkeren akustischen Dämpfung (8 ; 14) als die übrig verbleibenden Öffnungen, versehen sind.