-
Anordnung zur stereophonischen Aufnahme von Schallereignissen Gegenstand
der Erfindung ist eine Anordnung zur stereophonischen Aufnahme von Schallereignissen
mittels zweier benachbarter Schallempfänger, deren Hauptempfangsrichtungen den Schenkeln
eines Winkels entsprechen.
-
Derartige Mikrophonanordnungen für stereophonische Schallaufnahmen
haben den Nachteil, daß sie zwar durchaus im Stande sind, dem Hörer den Eindruck
des räumlichen Hörens zu übermitteln, daß aber dieser Eindruck nicht vollkommen
dem natürlichen Hören entspricht. Bei derartigen Anordnungen, die meist mit Mikrophonen
mit einseitiger Richtcharakteristik über den gesamten zu übertragenden Frequenzbereich
ausgerüstet sind, wird nämlich der Einfluß des menschlichen Kopfes auf die Schallaufnahme
nicht berücksichtigt, was zu einer gewissen Verfälschung des Stereoklanges führt.
-
Um diesem Mangel abzuhelfen, wurde auf die schon lange bekannte Kunststoffstereophonie
zurückgegriffen, bei der in einer Nachbildung des menschlichen Kopfes an Stelle
der Ohren Mikrophone eingesetzt sind. Derartige Kunstköpfe sind aber, wenn sie voll
entsprechen sollen, verhältnismäßig teuer und haben den Nachteil, daß sie wegen
ihrer Größe oft störend in Erscheinung treten. Auch der Platzbedarf für ihre Aufbewahrung
ist beträchtlich, wenn man zum Vergleich die Abmessungen üblicher Stereomikrophone
heranzieht.
-
Es wurde daher versucht, Anordnungen zu schafen, die wesentlich raumsparender
und billiger sind als ein Kunstkopf, u.zw. dadurch, daß man zwei mit einem Bügel
verbundene Miniaturmikrophone in unmittelbare Nähe der Gehöreingänge des menschlichen
Kopf es anordnete. Aber auch diese Anordnung kann nur als Ersatzbehelf angesehen
werden, denn sie verlangt vom Träger einer solchen Anordnung große Selbstbeherrschung
(der Kopf darf ja während der Dauer des zu übertragenden Schall ereignisses nicht
beweg-t werden, ansonsten unerwünschte Verschiebungen des Klangbildes bei der Wiedergabe
auftreten) und außerdem ist sie wegen der Notwendigkeit, einen ganzen Menschen einzusetzen,
praktisch nur für Amateurzwecke geeignet.
-
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Anordnung zur
stereophonischen Ubertragung von Schallereignissen
zu schaffen,
die in ihrer Wirkung bzw. Übertragungseigenschaft praktisch einer Aufnahmeanördnung
mit Kunstkopf gleichkommt, jedoch bemerkenswert wenig Raum beansprucht, wesentlich
preiswerter ist und auch dem Aussehen nach dem technischen Verwendungszweck besser
entspricht als ein Kunstkopf. Infolge der relativ im Vergleich zum Kunstkopf geringen
Abmessungen der erfindungsgemäßenAnordnung kann sie ohne weiteres auch bei Übertragungen
aus Theatern, bei Sportereignissen und auch im Fernsehstudio verwendet werden, da
sie das Blickfeld des-Zuschauers weit weniger einengt als ein Kunstkopfgerät.
-
Bei der Erfindung wurde von der ueberlegung ausgegangen, daß bei
einem Kunstkopf, bei dem an Stelle des Gehörs DruckempfängeWeingesist sind, die
die beim natürlichen Hören auftretenden Ohrsignale simulieren, die Kopfform, die
Ohrmuscheln und der Gehörkanal die wichtigsten Parameter darstellen. Im niedrigen
Frequenzbereich treten demnach praktisch nur Laufzeitunterschiede an den beiden
Druckempfängern auf. Im mittleren Frequenzbereich bildet sich mehr und mehr der
Druckstau durch die Kopfform aus, und im~hohen Frequenzbereich erfolgt schließlich
eine totale Abschattung -des der Schallquelle abgewendeten Druckempfängers.
-
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe bestand daher darin,
eine. Anordnung zu schaffen, die im wesentlichen dieselben vorstehend beschriebenen
akustischen Eigenschaften eines Kunstkopfes aufweist, ohne jedoch dessen Nachteile
zu besitzen.
-
Ausgegangen wurde hiebei von den bekannten Anordnungen zur stereophonischen
Aufnahme von Schallereignissen mittels -zweier benachbarter Schallempfänger, deren
Hauptempfangsrichtungen den Schenkeln eines Winkels entsprechen. Erfindungsgemäß
ist eine solche Anordnung nun im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß jeder
der beiden Schallempfänger eine frequenzabhängige Richtcharakteristik aufweist,
die etwa bis 500 Hz kugelförmig ist, und im darüber liegenden höheren Frequenzbereich
in eine einseitige Richtcharakteristik übergeht, wobei die Anordnung so getroffen
ist, daß die Einspracheöffnungen einander abgewendet sind und einen Abstand von
etwä 18 bis 21 cm aufweisen,
Als Schallempfänger können Einzelmikrophone
vorgesehen sein, beispielsweise elektrodynamische Mikrophone, deren Membran eine
Eigenresonanz von etwa 500'Hz besitzt, und bei denen der itückseite der Membran
der Schall über ein im höheren Frequenzbereich wirksam werdendes phasendrehendes
Laufzeitglied zugeführt wird.
-
Eine i4Asolchen Mikrophonen ausgestattete erfindungsgemäße Anordnung
erfüllt weitgehend die eingangs gestellten Forderungen und hat den Vorteil, daß
die Herstellungskosten trotz sehr guter akustischer, mit einem Kunstkopf vergleichbaren
Ergebnisse, wesentlich niedriger sind als für einen solchen.
-
An Stelle von Einzelmikrophonen können auch Mikrophonkombinationen
verwendet werden, die nach dem bekannten Zweiwegsystem arbeiten. Hiebei ist für
den etwa bis 500 Hz reichenden Tieftonkanal ein ungerichteter Druckempfänger vorzusehen,
wogegen für den Hochtonbereich ein Mikrophon mit einseitiger Richtcharakteristik,
vorzugsweise ein Druckgradientempfänger, einzusetzen ist.
-
Es ist acht erforderlich, daß bei den kombinierten Schallempfängern
beide vom selben Typ sind. An Stelle von zwei dynamischen oder von zwei Kondensator-Mikrophonen
kann beispielsweise für den Tieftonbereich ein dynamisches Mikrophon mit Kugelcharakteristik
und für den Hochtonbbreich ein Kondensatormikrophon mit einseitiger Richtwirkung
verwendet werden. Die Auswahl bleibt dem Fachmann überlassen, der ohne erfinderische
Tätigkeit die ihm am günstigsten scheinende Kombination einsetzen wird.
-
Wenn besonders hohe Ansprüche gestellt werden, können erfindungsgemäß
an den Einspracheöffnungen der Schallempfänger Formkörper angebracht werden, die
wenigstens angenähert in Form und Wirkung der menschlichen Ohrmuschel entsprechen.
-
Es ist vorteilhaft, die Schallempfänger in ein Gehäuse einzubauen,
das sowohl eine tragende als auch eine schützende Funktion ausübt. Günstig ist ein
langgestrecktes, etwa die Form einer Banane aufweisendes Gehäuse, das außer
den
Schallempfängern auch noch die elektrischen Schaltelemente für das Teilungsnetzwerk
(sofern ein solches erforderlich ist), Vorverstärker, Impedanzwandler, Stromversorgung
u.dgl. enthalten kann. Die Einsprachen für die Schallempfänger liegen an den Enden
des Gehäuses, hinter Schutzgittern. Im Gehäuse können überdies noch akustische Hohlräume
und andere akustische Elemente untergebracht sein, die den Zweck haben, die erfindungsgemäße
Anordnung weitgehend den akustischen Eigenschaften des menschlichen Ohres anzupassen.
-
Der Winkel, den die beiden Hauptachsen der verwendeten Schallempfänger
einschließen, kann zwischen 135 und 1800 liegen. Ein Winkel kleiner als 1800, vorzugsweise
von 1350 ist dann vor-teilhaft, wenn die Einspracheöffnungen keine die Ohrmuschel
nachbildenden Formkörper aufweisen, weil durch eine solche Winkelstellung die fehlende
Beeinflussung der Ohrmuschel auf die Richwirkung simuliert wird.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung können der folgenden Beschreibung
an Hand der Zeichnung entnommen werden, in der Fig. 1 die Frequenzkurven für 00,
90° und 1800 Schalleinfall für bei der Erfindung verwendete Schallempfänger zeigt,
Fig 2 ein erstes, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel darstellen und in Fig.
4 ein Ausführungsbeispiel mit Gehäuse gezeigt wird.
-
Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, welchen Frequenzgang in Abhängigkeit
von der Richtung des einfallenden Schalles ein bei der erfindungsgemäßen Anordnung
verwendeter Schallempfänger haben soll, damit der Eindruck des natürlichen Hörens
ohne Verwendung eines Kunstkopfes erweckt werden kann. Liegt die Schallquelle etwa
in Richtung der Hauptachse des Mikrophons bzw. Schallempfängers, dann liegt eine
im wesentlichen geradlinige Frequenzgangkurve vor.Bei einer Einfallsrichtungdes
Schalles von 90° zeigt sich im Bereich von 500 Hz aufwärts ein deutliches Absinken
der Empfindlichkeit für die höheren Frequenzen, welcher Abfall bei einer Schalleinstrahlung
von hinten (Einfallswinkel 1800) Werte bis zu durchschnittlich 15 db annimmt.
-
Ordnet man zwei Mikrophone 1,2, deren Richtcharakteristik den in
Fig. 1 gezeigten Verlauf aufweist, gemäß Fig. 2 in einem stumpfen Winkel an bzw.
in einem Winkel 180°-oC und achtet darauf, daß im Sinne der Erfindung der Abstand
a der Einspracheöffnungen 3,4 etwa 18 bis 21 cm beträgt, welcher Abstand angenähert
der Dicke des menschlichen Kopfes, gemessen von Ohr zu Ohr, entspricht, dann können
mit einer solchen Anordnung stereophonische Aufnahmen gemacht werden, die kaum noch
von Aufnahmen mittels eines Kunstkopfes zu unterscheiden sind.
-
Für das Richtungs- und Entfernungshören ist die Einhaltung des Abstandes
a mit 18bis 21 cm deshalb von Bedeutung, weil damit der-Laufzeitunterschied von
etwa 0,62 ms von Ohr zu Ohr, der beim natürlichen Hören durch die Kopfform bestimmt
ist, erzielt wird.
-
In Fig. 3 sind die beiden Mikrophone mit 1 und 2 bezeichnet. Im Gegensatz
zu der in Fig. 2 gezeigten Anordnung liegen ihre Hauptachsen auf einer Geraden,
d.h. sie schließen einen Winkel von 1800 ein. Bei dieser Anordnung empfiehlt es
s-ich, bei den Einspracheöffnungen Formkörper 5,6 vorzusehen, die angenähert in
Form und Wirkung der-menschlichen Ohrmuschel entsprechen. Der Vorteil dieser Anordnung
ist der einer geringeren Tiefenabmessung, wogegen bei dem in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel auf die Formkörper verzichtet werden kann, wobei allerdings
eine größere räumliche Tiefe der Anordnung in Kauf genommen werden muß.
-
Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführung der Erfindung
ergibt sich, wenn man die Schallempfänger in ein gemeinsames Gehäuse 7 einbaut.
Man hat dadurch die Möglichkeit, akustische Hohlräume u.dgl. vorzusehen, die eine
nahezu vollkommene Anpassung an die natürlichen Verhältnisse im Ohr gestatten. Ferner
können im Gehäuse 7 noch weitere Einrichtungen untergebracht sein, beispielsweise
Verstärker, Impedanzwandler, Weichen usw. Die Einspracheöffnungen sind durch die
Schutzkappen 8,9, die natürlich schalldurchlässig sein müssen, abgedeckt. Das Gehäuse
7 kann entweder die in Fig. 4 dargestellte geradlinig gestreckte
Gestalt
haben, es kann aber auch leicht gekrümmt sein, etwa in Form einer Banane, entsprechend
der in Fig. 2 gezeigten Anordnung.
-
Selbstverständlich können auch andere Gehäuseformen verwendet werden,
beispielsweise in Form eines geradlinig gestreckten Hantels oder eines solchen mit
einem leicht gebogenen Mittelteil. Bei Verwendung von Niniaturbauteilen kann man
auch mit einem geraden oder leicht gebogenen Rohrstück geringen Durchmessers das
Auslangen finden. Derartige Konstruktionen sind insbesondere bei stereophonischen
Aufnahmen vorteilhaft, bei denen Zuschauer anwesend sind, deren Sicht durch einen
Kunstkopf stark beeinträchtigt wäre, bei Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung
hingegen kaum gestört wird. Der ferne Zuhörer erhält aber trotzdem ein stereophonisches
Klangbild übermittelt, das von einem mit einem konventionellen Kunstkopf aufgenommenen
Schall ereignis nicht zu unterscheiden ist.