DE1190043B - Mikrophonkombination, die aus mehreren in gegenseitigen Abstaenden angeordneten Mikrophonen besteht - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04m

Deutsche KL: 21 a2-16/01

Nummer: 1190 043

Aktenzeichen: N 23686 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 31. August 1963

Auslegetag: 1. April 1965

Die Erfindung betrifft eine Mikrophonkombination, die aus mehreren in gegenseitigen Abständen angeordneten Mikrophonen besteht, z. B. aus wenigstens zwei Mikrophonsäulen, die elektrisch derart verbunden sind, daß die Ausgangsspannung bei gleichphasigem Antrieb der Mikrophone Null ist. Eine solche Mikrophonkombination wird eine Mikrophonkombination höherer Ordnung genannt.

Die Erfindung bezweckt insbesondere, eine Mikrophonkombination mit einer stark von der Richtung abhängigen Empfindlichkeit zu schaffen. Dies wird dadurch ermöglicht, 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 erreicht, eine stark frequenzabhängige Empfindlichkeit auf, wobei eine Frequenzkennlinie erhalten wird, die bei ansteigender Frequenz allmählich bis auf einen ersten Höchstwert ansteigt, dann einen scharfen Mindestwert hat, dann wieder einen Höchstwert und wieder einen Mindestwert usw., so daß die Kombination 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 Schallhindernisse 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 hintereinander angeordnet sind, in der Richtung, in der jedes Mikrophon seine größte Empfindlichkeit hat. Diese Kombination ist inhärent 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 abhängig von der Frequenz ein Phasenunterschied und dadurch ein frequenzabhängiges Ausgangssignal auftritt. Für alle Frequenzen, für die der Phasenunterschied gleich Mikrophonkombination, die aus mehreren
in gegenseitigen Abständen angeordneten
Mikrophonen besteht

Anmelder:

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven

(Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Derk Kleis, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 5. September 1962 (282 923)

Null ist, ist auch die Empfindlichkeit sehr klein.

Gemäß der Erfindung wird, wie bereits oben erwähnt, ein solches Ausführungsbeispiel mit einem Schallhindernis zwischen den 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. Hierdurch werden die scharfen Mindestwerte aufgehoben, und es wird ein viel regelmäßigerer Verlauf der Frequenzlinie 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 beieinander anzuordnen und die beiden anderen Mikrophone gegenphasig in gegenseitig gleichem Abstand von den zwei Mikrophonen anzuordnen. 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.

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Die Erfindung kann insbesondere bei Mikrophon säulen verwendet werden, wobei die Säulen gegenseitig in einem Winkel angeordnet werden. Auf diese Weise wird eine Mikrophonkombination erhalten, die die günstige Frequenzkennlinie gemäß der Er- findung aufweist und auch keine extreme Richtwirkung für die sehr hohen Töne hat.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Mikrophonkombination gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung gemäß Fig. 1, F i g. 3 eine Abart, F i g. 4 eine weitere Abart,

F i g. 5 schematisch ein anderes Beispiel einer Mikrophonkombination gemäß der Erfindung,

Fig. 6 eine graphische Darstellung, in der die Frequenzkennlinie der Mikrophonkombination gemäß F i g. 1 mit und ohne Anwendung der Erfindung dargestellt ist,

Fig. 7 eine abgeänderte Ausführungsform.
In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die empfindlichen Oberflächen von zwei Kardioidmikrophonen bezeichnet und mit 3 ein zwischen ihnen angeordnetes unsymmetrisches Schallhindernis. Für den in der Rieh- tung 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

(2/fc+ 1) π (Jt = O₅I...)

ist, wird ein optimales Ausgangssignal erhalten. Für diejenige Frequenz, bei der der Phasenunterschied gleich 2 k π 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 Laufzeit unterschied für den Schall, der das Mikrophon 1 erreicht, und den, der das Mikrophon 2 auf verschie- denen Wegen erreicht, wodurch kein ausgesprochener Mindestwert mehr auftritt für die Frequenzen, für die der Phasenunterschied bei Abwesenheit der Platte 3 zu einer gegenseitigen Aufhebung der Si gnale der Mikrophone 1 und 2 führen sollte.

Wie in F i g. 2 angegeben ist, hat die Platte 3 in diesem Ausführungsbeispiel die Form eines Kreises. Dies ist jedoch nicht erforderlich, und andere For men, z. B. eine Ellipse oder sogar ein Rechteck, kön nen auch verwendet werden.

Fig. 3 zeigt eine andere Form des Schallhindernisses, das in diesem Fall die Form eines Umdre hungskörpers 7 um die Welle 6 hat. Der Zweck die ses Körpers ist, den Einfluß von Reflexionen sehr hoher Töne zu beseitigen und dem Mikrophon 2 mehr hohe Töne zuzuführen.

F i g. 4 zeigt eine einfache Lösung für die Beseitigung von Reflexionen, bei der die Platte 3 auf der Einfallsseite des Schalls mit einer schalldämpfenden Schicht versehen ist. Hierdurch werden Störerscheinungen hinsichtlich des ersten Mikrophons merklich beseitigt.

F i g. 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 Schallhindernisse 13 und 14 vorgesehen. Es wird einleuchten, daß diese Hindernisse nur schematisch dargestellt sind und z. B. die Form des Hindernisses7 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 α sind.

F i g. 6 zeigt die Frequenzkennlinien, bei der die ausgezogene Linie den Verlauf für eine Mikrophonkombination vom Typ der Fig. 1 bezeichnet, wenn die Erfindung nicht verwendet wird, und die gestrichelte Linie die Verbesserung gemäß der Erfindung darstellt.

F i g. 7 zeigt schließlich schematisch die Anordnung gemäß der Erfindung, bei der die empfindlichen Richtungen der Mikrophone einen kleinen Winkel miteinander einschließen. Diese Anordnung ist insbesondere geeignet bei Anwendung der sogenannten Mikrophonsäulen, um die Richtungsempfindlichkeit, wenigstens für die sehr hohen Töne, innerhalb bestimmter Grenzen zu halten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mikrophonkombination, die aus mehreren in gegenseitigen Abständen angeordneten Mikrophonen besteht, z. B. aus wenigstens zwei Mikrophonsäulen, die elektrisch derart verbunden sind, daß die Ausgangsspannung bei gleichphasigem Antrieb der Mikrophone Null ist, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einigen der Verbindungslinien zwischen den Mikrophonen Schallhindernisse angeordnet sind, die unsymmetrisch gegenüber der Verbindungslinie liegen.

2. Mikrophonkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallhindernis aus einer etwa halbwegs zwischen den Mikrophonen angeordneten Scheibe besteht.

3. Mikrophonkombination nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallhindernis wenigstens auf einer Seite schalldämpfend ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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