DE2437373C3 - Einrichtung zur Aufnahme von Schallsignalen unter Verwendung eines Kunstkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aufnahme von Schallsignalen unter Verwendung eines Kunstkopfes, dessen äußere Formen, insbesondere die beiden Ohrmuscheln und die äußeren Gehörgänge, weitgehend denen eines menschlichen Kopfes nachgebildet sind und bei dem inneren Enden der nachgebildeten äußeren Gehörgänge mit je einem Mikrofon bzw. dessen Membran abgeschlossen sind.

Die Tonsignal-Aufnahmetechnik ist von der permanenten Forderung bestimmt, wonach die in einem Raum erzeugte Schallinformation so aufgenommen werden toll, daß sie einem außerhalb dieses Raumes befindlichen Hörer möglichst naturgetreu wiedergegeben werden kann und zwar so, als befände sich dieser Hörer in diesem Raum.

Bisher bekannte Verfahren vermögen jedoch weder (lie Forderung der akustischen Abbildung der Breite und Tiefe einer Schallquelle noch die Illusion des Raumeindrucks voll befriedigend zu erfüllen. Eine gewisse Abhilfe schafft die sogenannte Kunstkopf-Stereophoftie, deren Grundprinzip bekanntlich darin besteht, die *° an den nachgebildeten Ohren des Kunstkopfes auftretenden Schalldrücke über Kopfhörer so genau wie möglich an den Ohren des Hörers zu reproduzieren, was naturgemäß nur in dem Maße gelingen kann, wie der Kunstkopf in akustischer Hinsicht die gleichen Eigen- ⁶S schäften wie ein menschlicher Kopf aufweist. Man ist deshalb fortwährend bestrebt, das Material und die Form des Kunstkopfes, insbesondere die Ohrmuscheln, sehr genau nachzubilden. So hat man beispielsweise einen Kunstkopf aus Plastikmaterial hergestellt, das akustisch ähnliche Eigenschaften besitzt wie das menschliche Gewebe. Dennoch bleiben nach wje vor viele Wünsche offen, da die Ortung nach vorne sehr unzureichend ist und außerdem der Eindruck entsteht, als komme die Schallquelle von oben und nicht von vorne. Schließlich bestehen auch Probleme in bezug auf die Entfernungsauflösung, da nur für extrem nahe Schallquellen eine Ortung, und auch hier nur von oben, möglich ist, während bereits bei Entfernungen ab 2 Meter der Eindruck einer vollständigen Diffusität des Klangbildes entsteht, was sich z. B. bei Orchesteraufnahmen in sogenannten Verdeckungseffekten äußert.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie diesen Schwierigkeiten auf möglichst einfache Weise begegnet werden kann

Ausgehend von einer Kunstkopf-Einrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß zwischen der Rückseite jedes der beiden Mikrofone und der an der Vorderseite des Kunstkopfes nachgebildeten Nase je ein rohnirtiger, zur Nase hin geöffneter Luftkanal vorgesehen ist und daß die beiden Mikrofone als Druckgradientenmikrofone ausgebildet sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die Einbeziehung des inneren Gehörgangs, d. h. durch die Nachbildung der Eustachschen Röhre als Verbindung zwischen Mittelohr und Nasenrachenraum, läßt sich gegenüber bekannten Kunstkopfanordnungen eine wesentliche Verbesserung des Klangeindrucks erreichen, wobei vor allem eine nahezu einwandfreie Ortung nach vorne und eine wesentlich verbesserte Entfernungsauflösung nach vorne beitragen. Auch hinsichtlich Frequenzgang und Hörebene ist eine weitgehende Angleichung an das natürliche Hörempfinden festzustellen. Darüber hinaus ermöglicht der erfindungsgemäß ausgebildete Kunstkopf sogar eine in geringen Grenzen varriierende vertikale Ortung.

Im folgenden wird der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kunstkopfes anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Kunstkopf 1, dessen äußere Formen weitgehend denen eines menschlichen Kopfes nachgebildet sind. Dies gilt insbesondere für die Ohrmuschel 2 und den äußeren Gehörgang 3, an dessen innerem Ende ein Mikrofon 4 vorgesehen ist (in der Zeichnung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich das rechte Ohr dargestellt). Als Mikrofon 4 ist ein sogenannter Druckgradientenempfänger vorgesehen, dessen niedrig eingespannte Membran mit ihrer möglichst tiefen Resonanzfrequenz eine gute Nachbildung für das ebenfalls niedrig eingespannte Trommelfell des menschlichen Kopfes darstellt. Zwischen der Rückseite des Druckgradientenempfängers und der an der Vorderseite des Kunstkopfes nachgebildeten Nase 5 ist ein zur Nase 5 hin offener Luftkanal 6 vorgesehen, der in seinem ersten Bereich aus einem dünnen Rohr mit einer etwa 1 mm großen Bohrung besteht, welches in eine hohlraumartige Erweiterung übergeht und schließlich in eine schmale Nasenöftnung mündet, was insgesamt eine Nachbildung der Eustachschen Röhre oder Ohrtrompete und des Nasenrachenraums bzw. der Kiefernhöhlen darstellt. Letztlich lassen sich die Form des Luftkanals 6 mit den daran angrenzenden Hohlräumen, sowie das diesen

Schallraum abgrenzende Material soweit verfeinern, daß schließlich sämtliche Schalleitungen des menschlichen Kopfes, insbesondere auch die Knochenschalleitungen, nachgebildet werden. Bei einem derart ausgebildeten Kunstkopf gelangt nun die Si.'halldruckwelle nicht nur über den äußeren Gehörgang 3 an das Mikrofon 4, sondern über den Luftkanal 6 auch an dessen Rückseite, wie dies auch beim natürlichen Hörvorgang der Fall ist. Aus diesem Grund wird für das Mikrofon 4 zweckmäßig ein sogenannter Druckgradientenempfänger vorgesehen, der sich von einem normalen Druckmikrofon

dadurch unterscheidet, daß er nicht einen Druck, sondern eine Druckdifferenz auswertet, was voraussetzt, daß die Schalldruckwelle von beiden Seiten auf die Membran einwirkt. Zur Bedämpfung der Gehörgangresonanzen hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, die dem äußeren Gehörgang 3 zugewandte Seite der Mikrofonmembran sowie die daran angrenzenden Bereiche des äußeren Gehörganges mit einem Dämpfungsmaterial, z. B. Steinwolle, Watte od. dgl., auszukleiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Aufnahme von Schallsignalen unter Verwendung eines Kunstkopfes, dessen äußere Formen, insbesondere die beiden Ohrmuscheln und die äußeren Gehörgänge, weitgehend denen eines menschlichen Kopfes nachgebildet sind und bei dem die inneren Enden der nachgebildeten äußeren Gehörgänge mit je einem Mikrofon bzw. dessen Membran abgeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rückseite jedes der beiden Mikrofone (4) und der an der Vorderseite des Kunstkopfes (1) nachgebildeten Nase (5) je ein rohrartiger, zur Nase hin geöffneter ^!5 Luftkanal (6) vorgesehen ist und daß die beiden Mikrofone als Druckgradientenmikrofone ausgebildet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge des rohrartigen Luftkanals (6) *> hohlraumartige, eine Nachbildung des Nasenrachenraumes darstellende Erweiterungen vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Luftkanals (6) mit den daran angrenzenden Hohlräumen so ausgebildet und das diesen Schallraum abgrenzende Material so gewählt sind, daß alle Schalleitungen des menschlichen Kopfes, insbesondere auch die Knochenschallleitungen, nachgebildet sind.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem äußeren Gehörgang (3) zugewandte Seite der Mikrofonmembran und die daran angrenzenden Bereiche des äußeren Gehörganges mit Dämpfungsmaterial ausgekleidet sind.