DE19612068A1 - Verfahren und Anordnung zum Umwandeln eines akustischen Signals in ein elektrisches Signal - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Schallempfangsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19.

Die bisherigen Bemühungen, ein "echtes" digitales Mikrofon ohne analogen Zwischenschritt zu bauen, sind über theoretische Überlegungen nicht hinaus­ gekommen. Diese Überlegungen beruhen darauf, den Schallrezeptor (z. B. Membran) eines elektroakustischen Schallgebers hinsichtlich seiner Position oder seiner Bewegung optisch oder mittels Ultraschall zu vermessen, beispielsweise durch Auswertung von Interferenzmustern oder von Laufzeiteffekten, wobei die Digitalisierung der gemessenen Information u. a. durch einen Zählvorgang erfolgt. Die veröffentlichten Versuchsergebnisse können jedoch die von analogen Studiomikrofonen erfüllten Anforderungen hinsichtlich Dynamikumfang, Rauschen und ausreichende Quantisierung nicht erfüllen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Verfahren und eine Schallempfangsanordnung anzugeben, um eine direkte Umwandlung eines auf den Schallrezeptor eines Schallempfängers wirkenden akustischen Signals in eine digitale Information zu ermöglichen und dabei die Anforderungen hinsichtlich Dynamikumfang, Rauschen und ausreichende Quantisierung zu erfüllen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 und 19 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 18.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schallempfangsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen 20 bis 36.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, das bisher hinsichtlich Dynamikumfang und Rauschverhalten unübertroffene Prinzip des kapazitiven Wandlers für ein "echtes" digitales Mikrofon beizubehalten. Die bekannte und ausgereifte Technologie des kapazitiven Wandlers kann damit voll übernommen werden. Der kapazitive Wandler wird in der Weise in einen digitalisierenden Wandlungsprozeß einbezogen, daß der Rezeptor (z. B. Kondensatormembran), auf welchen das akustische Signal als Schalldruck einwirkt, nicht in einer der Signalstärke proportionalen Weise ausgelenkt wird, sondern erfindungsgemäß durch ein Gegenschallsignal oder durch eine Gegenkraft annähernd in Ruhestellung gehalten wird. Das Gegensignal wird aus der Regelgröße eines Regelkreises hergeleitet, welcher den Schallempfänger als Bestandteil enthält, wobei die Regelgröße die Information über das akustische Signal enthält. Infolge des weitgehenden Verharrens des Rezeptors in seiner schallharten Ruhestellung werden gegenüber bekannten Kondensatormikrofonen Kennlinienfehler, welche von der Position des Rezeptors abhängen und zu Signalverzerrungen führen, sowie mechanische Eigenresonanzen des Rezeptors, welche den Frequenzgang und das Impulsverhalten des elektrischen Ausgangssignals beeinflussen, praktisch nicht mehr wirksam. Ferner sind Maßnahmen zur passiven Dämpfung des Rezeptors, wie sie bei bekannten Kondensatormikrofonen zur Linearisierung erforderlich sind unter Inkaufnahme einer Verschlechterung der Empfindlichkeit, bei der Erfindung praktisch nicht mehr erforderlich, so daß die Empfindlichkeit eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wandlers deutlich verbessert ist. Wesentlich ist, daß die nur noch geringen Restauslenkungen des Rezeptors in der Weise ausgewertet werden, daß lediglich eine Information über die Richtung der Abweichung aus der Ruhestellung entsteht und diese Information als digitale "Null" oder "Eins" dargestellt wird. Dies bedeutet, daß unmittelbar an dem Schallrezeptor die Komparatorfunktion als elementare Funktion eines jeden Analog-Digital-Wandlungsprozesses ausgeführt wird, ohne daß ein aus dem Schallempfänger gewonnenes analoges Zwischensignal benötigt wird.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs­ beispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines digitalen Mikrofons nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines digitalen Mikrofons nach der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform eines digitalen Mikrofons nach der Erfindung, und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines analogen Mikrofons nach der Erfindung.

In den Fig. 1 bis 4 sind mit dem Bezugszeichen 1 ein Schallgeber und mit dem Bezugszeichen 2 ein Schallempfänger bezeichnet, welche ortsgleich oder orts­ verschieden sein können und auf gleichen oder unterschiedlichen elektro-akustischen Wandlerprinzipien beruhen können. Wesentlich ist, daß auf den Schallrezeptor des Schallempfängers 2 zwei entgegengesetzt gerichtete, gleich große Kräfte gleichzeitig einwirken, nämlich die Kraft des einfallenden Nutzschalls (akustisches Signal) und die Gegenkraft eines vom Schallgeber 1 erzeugten Gegensignals, was die erfin­ dungsgemäß angestrebte Wirkung zur Folge hat, daß der Schallrezeptor trotz Einwirkung des akustischen Signals weitgehend in seiner Ruhelage gehalten wird. Jede kleinste Abweichung des Rezeptors aus seiner Ruhelage in positiver und negativer Richtung läßt sich unmittelbar als digitale Information "Eins" oder "Null" auswerten. Die digitale Information entsteht damit unmittelbar am Rezeptor des Schallempfängers 2.

Damit der Schallgeber 1 ein Gegensignal erzeugen kann, welches zeitgleich mit dem am Schallempfänger einfallenden akustischen Signal ist und betragsmäßig genauso groß wie das akustische Signal ist, wird das Gegensignal aus der Regelgröße eines ausreichend schnellen Regelkreises abgeleitet, welcher den Schallgeber 1 und den Schallempfänger 2 als Bestandteil enthält. Die akustische Laufzeit bzw. der bauliche Abstand zwischen Schallgeber 1 und Schallempfänger 2 bestimmen dabei maßgeb­ lich die erzielbare Frequenzbandbreite des Regelkreises und sollten daher möglichst klein sein, damit der Regelkreis im gesamten Hörfrequenzbereich stabil arbeitet. Für die praktische Realisierung ist es deshalb günstig, wenn Schallgeber 1 und Schallempfänger 2 ortsgleich sind, was gleichbedeutend damit ist, daß der Schall­ rezeptor (z. B. Membran) des Schallempfängers 2 und der Schallerzeuger des Schall­ gebers 1 in einem gemeinsamen Bauteil vereinigt sind, d. h., daß Schallgeber 1 und Schallempfänger 2 beispielsweise eine gemeinsame Membran aufweisen. Es ist ferner günstig, wenn Schallgeber 1 und Schallempfänger 2 nach unterschiedlichen elektroakustischen Wandlerprinzipien arbeiten, um einen unerwünschten elektrischen Nebenweg und damit ein Übersprechen zu vermeiden. Beispielsweise kann der Schallgeber 1 elektrostatisch oder magnetisch und der Schallempfänger 2 als Kondensator eines Hochfrequenz-Schwingkreises realisiert werden.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich darin, wie die am Rezeptor des Schallempfängers 2 unmittelbar erzeugte digitale Information ausgewertet wird und wie der Regelkreis ausgebildet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Regelkreis in Form eines abge­ wandelten Delta-Sigma-Modulators ausgebildet, wie er beispielsweise in der Zeitschrift Audio Professional, Heft 314, 1995, Seiten 59 bis 65 beschrieben ist.

Der Schallempfänger 2 ist in Fig. 1 wie auch in allen anderen Fig. 2 bis 4 als Kondensator eines Hochfrequenz-Schwingkreises mit Schwingkreisinduktivität 22 realisiert. Durch den ein-fallenden Nutzschall wird die gemeinsame Membran der Schallgeber-Schallempfänger-Kombination 112 zunächst ausgelenkt und verstimmt durch die sich ändernde Kapazität den HF-Schwingkreis. Die Schwingkreis­ induktivität 22 ist Bestandteil eines Hochfrequenz-Demodulators 3 (Phasen- oder Amplituden-Demodulator), welcher durch einen HF-Oszillator 37 und eine Demodulator-Diode 36 in dem Block des HF-Demodulators 3 angedeutet ist. Eine lange Aussteuerkennlinie, wie sie bei herkömmlichen Kondensatormikrofonen benötigt wird, ist für den HF-Demodulator 3 nicht erforderlich, da es lediglich darauf ankommt, die Abweichungen der Membran der Schallgeber-Schallempfänger- Kombination 1/2 in positiver oder negativer Richtung aus ihrer Ruhestellung vorzeichenrichtig zu erkennen. Der HF-Demodulator 3 kann deshalb mit sehr hoher Empfindlichkeit ausgelegt werden, was von erheblichem Vorteil für das Rausch- und Dynamikverhalten des Gesamtsystems ist.

Das Ausgangssignal des IIF-Demodulators 3 wird einem Komparator 4 zugeführt, dessen Ausgangssignal die am Rezeptor (Membran) des Schallempfängers 2 unmittelbar erzeugte digitale Information elektrisch repräsentiert, d. h., die Abweichung der Membranstellung in positiver oder negativer Richtung als "0"- Signal oder "1"-Signal wiedergibt. Dieses digitale Signal stellt ein 1-Bit-Wort dar. Um hieraus ein Mehr-Bit-Wort, im dargestellten Beispielsfalle ein 4-Bit-Wort zu erzeugen, steuert das Ausgangssignal des Komparators 4 die Zählrichtung (Up/Down-Eingang) eines 4-stufigen Zählers 5, dessen Takteingang CLK von einem Taktgeber 9 (CTL Network) mit beispielsweise dem M-Fachen der bei der Digitalisierung von Audiosignalen üblichen Abtastfrequenz (FS) von 48 kHz getaktet wird. Infolge dieser Überabtastung mit 64 mal 48 kHz (= 3,072 MHz) wird die zeitliche Auflösung des 1-Bit-Wortes, die durch das Verhältnis der "Nullen" und "Einsen" dargestellt wird, entsprechend dem Maß der Überabtastung erhöht. An den Parallelausgängen A, B, C und D des Zählers 5 entsteht ein 4-Bit-Signal, das die Information über die Amplitude des am Schallempfänger 2 einfallenden akustischen Signals enthält. Die Quantisierung der Information ergibt sich jedoch nicht nur amplitudenorientiert (4-Bit-Wort). Infolge der Überabtastung des 1-Bit-Wortes am Eingang des Zählers 5 ergibt sich die Quantisierung der Information auch zeit­ orientiert entsprechend dem zeitlichen Verhältnis zwischen verschiedenen 4-Bit- Worten.

Das 4-Bit-Wort an den Parallelausgängen des Zählers 5 wird einerseits einem digitalen Filter 10 und andererseits einem 4-Bit-Digital/Analog-Wandler 6 zugeführt. Das in ein analoges Signal umgewandelte 4-Bit-Signal wird durch ein- oder mehrstufige Aufintegration und Differenzbildung mittels einer Kette von Differenz- und Intergierstufen 7. 1 bis 7.N geleitet, um die beim Quantisierungs­ prozeß entstandenen Bitmuster statistisch im Frequenzübertragungsbereich zu verteilen und das Quantisierungsrauschen in einem Frequenzbereich oberhalb des Hörfrequenzbereichs zu konzentrieren. Das am Ende der Kette von Differenz- und Intergierstufen 7.1 bis 7.N entstehende Signal wird in einem Treiberverstärker 8 verstärkt, dessen Ausgangssignal den Schallgeber 1 antreibt. Der Regelkreis aus den Bausteinen 2, 3, 4, 5, 6, 7.1 bis 7.N., 8 und 1 ist damit geschlossen. Wie schon erwähnt, werden infolge der Wirkung dieses Regelkreises die durch den einfallenden Schall an der Membran wirkenden Kräfte neutralisiert.

Das digitale Filter 10, an dessen Paralleleingängen A, B, C und D das 4-Bit-Wort von den Parallelausgängen des Zählers 5 anliegt, wird mit derselben Taktfrequenz (3,072 MHz) wie der Zähler 5 getaktet. Das Filter 10 serialisiert das parallele 4- Wort, wobei infolge der 64-fachen Überabtastung ein 20-Bit-Signal 12 mit der Abtastfrequenz von 48 kHz am Ausgang des digitalen Filters 10 auftritt. Als digitales Filter 10 ist vorzugsweise ein FIR-Filter vorgesehen. Bei der digitalen Filterung werden ferner die oberhalb des Hörbereichs befindlichen Rauschanteile im 4-Bit-Ausgangssignal des Zählers 5 wirksam unterdrückt.

Es versteht sich, daß das serielle digitale 20-Bit-Ausgangssignal 12 auch in beliebige andere Datenformate umgewandelt werden kann. Hierzu ist in Fig. 1 ein Format­ konverter 11 angedeutet, dessen seriellem Eingang SER.IN das Signal 12 zugeführt wird. Der Takteingang CLK und ein weiterer, der Wortsynchronisation dienender Eingang FRM CTL sind mit dem Taktgeber 9 verbunden. Der wahlweise vorge­ sehene Formatkonverter 11 erzeugt ein paralleles Ausgangssignal an seinen Vielfachausgängen, von denen der erste mit LSB (entsprechend dem geringst­ wertigen Bit) und der letzte mit MSB (entsprechend dem größstwertigen Bit) bezeichnet sind. Des weiteren verfügt der Formatkonverter 11 über einen Ausgang AES/EBU für eine AES/EBU-Schnittstelle sowie einen freien Ausgang OTHER FORM für ein wählbares anderes Digitalformat.

Der Regelkreis kann in Abwandlung von der Ausführungsform nach Fig. 1 als 1- Bit-Wandler ausgeführt werden, so daß unter Wegfall des Zählers 5 der Ausgang des Komparators 4 direkt mit der Kette von Differenz- und Integrierstufen 7.1 bis 7.N verbunden wird. Des weiteren braucht die modulierte HF-Schwingung nicht erst analog demoduliert und dann digitalisiert zu werden. (mittels HF-Demodulator 3 mit nachgeschaltetem Komparator 4), sondern kann, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, unmittelbar in einer Stufe 30 in ein (digitales) 1-Bit-Signal umgewandelt werden. Die Stufe 30 enthält einen Begrenzerverstärker bzw. Komparator 31, der die phasenmodulierte IIF-Schwingung an der Schwingkreisspule 22 direkt in ein Rechtecksignal mit Digitallogikpegel umwandelt. Weiterer Bestandteil ist der phasenstarre HF-Taktoszillator 33, der den Schwingkreis, bestehend aus dem kapazitiven Schallempfänger 2 und der Schwingkreisspule 22, über den Koppel­ kondensator 35 anregt und im Bedarfsfall vom Taktoszillator 9 synchronisiert wird. Durch einen digitalen Phasenvergleich zwischen der digitalisierten HF-Schwingung und dem HF-Taktoszillator 33 entsteht unmittelbar die 1-Bit-Signalfolge, welche die Information der Schallrezeptorauslenkung aus der Ruhelage trägt. In dem betrachteten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 wird diese Funktion durch ein D-FlipFlop ausgeführt. Das 1-Bit-Signal wird nun mit der erforderlichen Überabtastung, aus der sich die gewünschte Quantisierung des Nutzsignals ergibt, in das digitale Filter 10 eingelesen sowie den Differenz- und Integrierstufen 7.1 bis 7.N zugeführt.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig 2 dadurch, daß die für einen Delta-Sigma-Wandler typischen Differenz- und Integrierstufen 7.1 bis 7.N mit digitalem Filter 10 entfallen und durch einen hochauflösenden Analog-Digital-Wandler 50 (im betrachteten Beispielsfall als Zähler ausgebildet) und einen hochauflösenden Digital-Analog-Wandler 60 ersetzt werden, so daß der Regelkreis wieder geschlossen ist. In diesem Fall entsteht unmittelbar am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 50 das digitale Ausgangssignal 120, das im betrachteten Beispielsfall als serielles Signal dargestellt ist und welches in der zuvor beschriebenen Weise im Formatkonverter 11 in beliebig anders formatierte digitale Ausgangssignale umgewandelt werden kann.

In Fig. 4 ist sozusagen als "Abfallprodukt" des digitalen Mikrofons nach Fig. 1 bis 3 ein verbessertes Analogmikrofon dargestellt, bei welchem im Vergleich zu der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 nur die Schallempfänger-Schallgeber-Kombination 1/2, der HF-Demodulator 3 und der Treiberverstärker 8 beibehalten wurden. Das demodulierte HF-Signal (mit sehr kleiner Amplitude) am Ausgang des HF- Demodulators 3 wird lediglich mittels eines Verstärkers 20 verstärkt, um ein analoges Mikrofonausgangssignal 23 hoher Qualität zu bilden. Aus dem Ausgangs­ signal 23 wird ferner im Verstärker 9 das Treibersignal zum Treiben des Schall­ gebers 1 gewonnen. Falls gewünscht, kann das analoge Ausgangs-Mikrofon­ ausgangssignal 23 mittels eines herkömmlichen Analog-Digital-Wandlers 21 in ein Digitalsignal umgewandelt werden, welches im dargestellten Beispielsfall als serielles Signal dargestellt ist. Bei dem zum analogen Mikrofon umfunktionierten digitalen Mikrofon gemäß Fig. 4 bleiben von den Vorteilen des "echten" digitalen Mikrofons gemäß Fig. 1 bis 3 die Vorteile hinsichtlich der geringen Schall­ rezeptorauslenkung und die damit verbundenen, eingangs erläuterten Verbesse­ rungen hinsichtlich linearer und nicht-linearer Verzerrungen sowie der Empfind­ lichkeit erhalten, sofern der Verstärker 20 mit ausreichend großer Verstärkung ausgebildet ist. Beispielsweise wird bei einem Verstärkungsfaktor 100 des Verstärkers 20 die Membranauslenkung des Schallempfängers 2 sowie das elektrische Ausgangssignal des Schallempfängers 2 um das entsprechende Maß reduziert.

Claims (36)

1. Verfahren zum Umwandeln eines auf den Schallrezeptor eines Schall­ empfängers (2) wirkenden akustischen Signals in ein elektrisches Signal, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallrezeptor bei Einwirkung des akustischen Signals von einem Gegensignal derart beaufschlagt wird, daß der Schallrezeptor trotz Einwirkung des akustischen Signals weitgehend in seiner Ruhelage gehalten wird, daß das Gegensignal aus der Regelgröße eines Regelkreises (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.1 bis 7.N, 8) abgeleitet wird, welcher den Schallempfänger (2) als Bestandteil enthält, und wobei die Regelgröße die Information über das einwirkende akustische Signal enthält und daß jede Abweichung des Rezeptors aus seiner Ruhelage unmittelbar die digitale Information "Null" oder "Eins" erzeugt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegensignal von einem Schallgeber (1) erzeugt wird, welcher mit dem Schallempfänger (2) akustisch gekoppelt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß das Gegen­ signal von einem Schallgeber (1) erzeugt wird und der Schallrezeptor gleichzeitig als schallaufnehmendes und schallabgebendes Bauteil einer Schallgeber-/Schallempfängerkombination vorgesehen ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schallrezeptor eine Membran vorgesehen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schallrezeptor ein federnd gelagertes oder als Feder ausgebildetes Bauelement vorgesehen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallgeber (1) und der Schallempfänger (2) nach beliebigen elektroakustischen Wandlerprinzipien aufgebaut sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Auslenkungen des Schallrezeptors mittels eines Komparators (31) und unmittelbar in ein Digitalsignal umgesetzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Digitalsignal zur Gewinnung des Gegensignals mittels eines Digital-Analog-Wandlers (6′) in ein Analogsignal rückgewandelt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis nach dem Prinzip eines ein- oder mehrstufigen Delta-Sigma- Modulators arbeitet, wobei der Rezeptor in die Komparatorfunktion des Delta-Sigma-Modulators einbezogen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Delta-Sigma- Modulator in Einbit- oder Mehrbit-Technik ausgeführt ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallrezeptor die Phase und/oder Amplitude eines HF-Schwing­ kreises moduliert, dessen kapazitiver Bestandteil der Schallempfänger (2) ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der HF- Schwingkreis mit einem HF-Demodulator (3) verbunden ist, welcher die phasen- und/oder amplitudenmodulierte HF-Schwingung demoduliert.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenmodulierte HF-Schwingung durch einen Begrenzerkomparator (31) direkt digitalisiert wird und die digitalisierte HF-Schwingung durch einen digitalen Phasenvergleicher (32) unmittelbar in ein die Rezeptorinformation tragendes Digitalsignal umgewandelt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkungen des Schallrezeptors in ein elektrisches analoges Signal umgewandelt werden, welches nach erfolgter Verstärkung (20) dem Schallgeber (1) als Gegensignal zugeführt wird (Fig. 4).

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge elektrische Ausgangssignal in ein digitales Signal umgesetzt (21) wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Digitalsignal derart gefiltert (10) wird, daß Zeitinformationen in Amplitudeninformationen transformiert werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das trans­ formierte Digitalsignal in ein anderes Datenformat konvertiert wird, wobei Informationen aus der Zeit- in die Amplitudenebene transformiert werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß als digitales Filter (10) ein FIR-Filter verwendet wird.

19. Schallempfangsanordnung, mit einem Schallempfänger, in welchem ein Schallrezeptor angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallrezeptor bei Einwirkung des akustischen Signals von einem Gegensignal derart beaufschlagt wird, daß der Schallrezeptor trotz Einwirkung des akustischen Signals weitgehend in seiner Ruhelage gehalten wird, daß das Gegensignal aus der Regelgröße eines Regelkreises (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.1 bis 7.N, 8) abgeleitet wird, welcher den Schallempfänger (2) als Bestandteil enthält, und wobei die Regelgröße die Information über das einwirkende akustische Signal enthält und daß jede Abweichung des Rezeptors aus seiner Ruhelage unmittelbar die digitale Information "Null" oder "Eins" erzeugt.

20. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegensignal von einem Schallgeber (1) erzeugt wird, welcher mit dem Schallempfänger (2) akustisch gekoppelt ist.

21. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß daß das Gegensignal von einem Schallgeber (1) erzeugt wird und der Schallrezeptor gleichzeitig als schallaufnehmendes und schallabgebendes Bauteil einer Schallgeber-/Schallempfängerkombination vorgesehen ist.

22. Schallempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Schallrezeptor eine Membran vorgesehen ist.

23. Schallempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Schallrezeptor ein federnd gelagertes oder als Feder ausgebildetes Bauelement vorgesehen ist.

24. Schallempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallgeber (1) und der Schallempfänger (2) nach beliebigen elektroakustischen Wandlerprinzipien aufgebaut sind.

25. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Auslenkungen des Schallrezeptors mittels eines Komparators (31) unmittelbar in ein Digitalsignal umgesetzt werden.

26. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Digitalsignal zur Gewinnung des Gegensignals mittels eines Digital- Analog-Wandlers (6′) in ein Analogsignal rückgewandelt wird.

27. Schallempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis nach dem Prinzip eines ein- oder mehrstufigen Delta-Sigma-Modulators arbeitet, wobei der Rezeptor in die Komparatorfunktion des Delta-Sigma-Modulators einbezogen wird.

28. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Delta-Sigma-Modulator in Einbit- oder Mehrbit-Technik ausgeführt ist.

29. Schallempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallrezeptor die Phase und/oder Amplitude eines HF-Schwingkreises moduliert, dessen kapazitiver Bestandteil der Schallempfänger (2) ist.

30. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der HF-Schwingkreis mit einem HF-Demodulator (3) verbunden ist, welcher die phasen- und/oder amplitudenmodulierte HF-Schwingung demoduliert.

31. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenmodulierte IIF-Schwingung durch einen Begrenzerkomparator (31) direkt digitalisiert wird und die digitalisierte HF-Schwingung durch einen digitalen Phasenvergleicher (32) unmittelbar in ein die Rezeptorinformation tragendes Digitalsignal umgewandelt wird.

32. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkungen des Schallrezeptors in ein elektrisches analoges Signal umgewandelt werden, welches nach erfolgter Verstärkung (20) dem Schallgeber (1) als Gegensignal zugeführt wird (Fig. 4).

33. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge elektrische Ausgangssignal in ein digitales Signal umgesetzt (21) wird.

34. Schallempfangsanordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 31, gekennzeichnet durch ein digitales Filter (10) zur Filterung des Digitalsignals, derart, daß Zeitinformationen in Amplitudeninformationen transformiert werden.

35. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das transformierte Digitalsignal in ein anderes Datenformat konvertiert wird, wobei Informationen aus der Zeit- in die Amplitudenebene transformiert werden.

36. Schallempfangsanordnung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als digitales Filter (10) ein FIR-Filter verwendet wird.