DE3241893A1

DE3241893A1 - Mikrophon zur sterophonischen aufnahme akustischer ereignisse

Info

Publication number: DE3241893A1
Application number: DE19823241893
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. 1180 Wien Görike
Original assignee: AKG Akustische und Kino Geraete GmbH
Current assignee: AKG Acoustics GmbH
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1983-05-26
Also published as: JPS5892193A; AT371969B; US4466117A; ATA498781A; JPH0414560B2

Description

AKG Akustische und Kino-Geräte Gesellschaft m.b.H., Brunhildengasse 1, A-1150 Wien/Österreich

Mikrophon zur sterophonischen Aufnahme akustischer Ereignisse

Pie Erfindung betrifft ein Mikrophon zur stereophonisehen Aufnahme akustischer Ereignisse nach dem Mitte/Seite-Verfahren, welches Mikrophon mehrere elektroakustisehe Wandler aufweist, von denen wenigstens einer eine "inseitige, insbesondere cardioidförnige oder hypercardioidförmige Richtcharakteristik aufweist.

Von den vielen Mikrophonanordnungen, die für das ^Mitte/£eite-Verfahren (im folgenden MS-Verfahrpr. oder Anordnung bezeichnet) geeignet sind, sind jene am weitesten verbreitet, die aus einem elektroakustischen Wandler mit nierenförmiger Fichtcharakteristik und einem Wandler mit acht: förmiger Richtcharakteristik zusammengesetzt sind. Ppi dieser Kombination, kurz als Niere/Achterkombination bezeichnet, zeigt das Mittenmikrophon geradeaus (0 ) und das Arhtermikrophon im rechten Winkel dazu (90 ). Um aus dieser Kombination die xy-oignale (d.h. die Signale für den linken und den rechten Kanal) zu erhalten, ist eine Mntrixschaltung erforderlich. Als solche kann ein Transformator oder eine passive oder aktive elektronische Matrixschaltung verwendet werden, was einen deutlichen Mehraufwand bedeutet. Nachteilig ist auch die Notwendigkeit einer elektrischen Spannungsversorgung»

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Mikrophon zur sterp.ophonischen Aufnahme akustischer Ereignisse nach dem MS-Verfahren zu schaffen, das ohne den zusätzlichen Aufwand für eine der vorstehend zitierten Matrix-

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schaltungen auskommt, so daß eine wesentliche Vereinfachung gegenüber dem Bekannten resultiert. Dies wird erfindungsgeraäß dadurch erreicht, daß dem elektroakustischen Wandler mit einseitiger Richtcharakteristik zwei elektroakustische Wandler mit achtförmiger Richtcharakteristik zugeordnet sind, deren Hauptachse auf einer Geraden senkrecht zur Hauptachse des Wandlers mit der einseitigen Richtcharakteristik steht, und daß vom elektrischen Ausgang jedes Wandlers je eine Ausgangsader zu einer geraeinsamen Leitung vereinigt sind, die mit den anderen Ausgangsadern der Wandler über Schalter und/oder Regler in Verbindung steht.

Der Vorteil des solcherart gekennzeichneten Stereomikrophons besteht darin, daß zur Gewinnung der xy-Signale weder ein Transformator noch eine mit Strom zu versorgende elektronische Matrixschaltung benötigt werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel· sind alle im Mikrophon enthaltenen Wandler solche, die nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeiten, insbesondere Tauchspulenmikrophone. Der Vorteil dieser Maßnahme ist darin zu sehen, daß es dadurch möglich ist, mit Hilfe von zwischen den Ausgangsadern angeordneten Schaltern und/ oder Reglern die verschiedensten symmetrischen und unsymmetrischen Stereoempfangswinkel einzustellen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die zwischen den Ausgangsadern' der einzelnen Wandler des Mikrophons vorgesehenen Schalter oder Regler als Schieber ausgebildet, die unmittelbar nebeneinander am Mikrophon angeordnet sind. Dadiirch ist ihre Betätigung mit einem Daumen möglich, so daß die andere Hand für andere Aufgaben frei bleibt. Infolge der niederen Impedanz elektrodynamischer Wandler und mit Hilfe der vom erfindungsgemäßen Steromikrophon abgehenden drei Adern lassen sich die zur Einstellung des Stereoempfangswinkels erforderlichen Schalter oder Regler auch am mikrophonfernen Ende des Mikrophonkabels anordnen, so daß der Empfangswinkel auch ferngesteuert bzw. aus der Ferne eingestellt

werden kann. Um den Pegel der Stereosignale bei Änderung des Stereobasiswinkels konstant zu halten, können noch weitere Regler in die Anordnung eingebaut werden, die gegebenenfalls auch untereinander gekoppelt sind. AIb vorteilhaft hat es sich erwiesen, dem Wandler mit der einseitigen Charakteristik einen Regelwiderstand parallel zu schalten, mit dem das Mittesignal in seiner Amplitude beeinflußt werden kann«

Weitere Einzelheiten der Erfindung können der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung entnommen xtferden, in der Fig. 1 die Rückansicht, Fig» 2 die Seitenansicht und T?ig„ 3 eine. Drauf sieht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, die Fig. 4- und 5 zwei mögliche Arten der Zusammenschaltung der Wandlerausgänge zeigen, in Fig« 6 in schematischer Darstellung die Möglichkeit der Ferneinstellung des Stereoenrpfangswinkels erläutert und die Fig.7 und 8 zwei Beispiele von Richtcharakteristiken zeigen, die aus der Vielfalt der möglichen einstellbaren Charakteristiken zur Erläuterung ausgewählt wurden.

Aus der in Fig. 1 dargestellten Rückansicht des erfindungsgemäßen Mikrophons ist ersichtlich, daß der Wandler 1, der eine cardioidförmige Richtcharakteristik aufweist, eine axiale Verlängerung des Handgriffes 11 darstellt» Diese Anordnung wurde deshalb gewählt, weil sie am häufigsten anzutreffen ist. Selbstverständlich sind auch andere Bauformen, z.B. solche ohne Griff, im Rahmen der Erfindung verwendbar. Beiderseits des Wandlers 1 mit der einseitigen Richtcharakteristik ist je ein Wandler 2, 3 mit achtförmiger Charakteristik vorgesehen, deren Hauptachse senkrecht zur Hauptachse des Wandlers 1 stehen. Die Wandler 1, 2, 3 werden wie üblich von einer Windschutzvorrichtung 10 umschlossen» Tm oberen Teil des Griffes 11 rind die beiden ?.eg\f>v 4- und 5 in Form von Schiebewiderntänder. nebeneinander angeordnet, so daß sie gegenbenfalls gleichzeitig tnit dem Daumen der das Mikrophon haltenden Hand betätigt werden können. Eine neben den

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Schiebereglern 4, 5 angebrachte Skale 12 gibt itn Z\isammenwirken mit dem Knopf des Schieberreglers 5 an, welcher Stereoempfangswinkel gerade eingestellt ist. Soferne eine Einstellung -unsymmetrischer Richtcharakteristiken, d.h. solcher, deren Hauptachse gegenüber der Hauptachse des Wandlers 1 einen Winkel einschließt, nicht erforderlich ist, z.B. bei Handmikrophonen, die vom Benutzer einfach in die gewünschte Richtung geschwenkt werden können, brauchen die Regelwdderstände 4 und 5 nur mit einem gemeinsamen Betätigungselement ausgerüstet werden. Der dadurch frei gewordene Platz kann dann für einen weiteren Regelwiderstand verwendet werden, der beispielsweise, wie in Fig. 4 mit strichlierten Linien eingezeichnet, dem Wandler 1 mit der einseitigen Richtcharakteristik parallel geschaltet ist. In Fig. 4 ist ein solcher Regelwiderstand mit 13 bezeichnet. Er dient dazu, die stereophonische Mitte gegebenenfalls schwächer zur Geltung zu bringen.

Die Fig. 2 und 3 lassen erkennen, daß trotz der Verwendung von zwei zusätzlichen Wandlern 2 und 3 beiderseits des Wandlers 1 keine nachteilige Vergrößerung· des Mikrophonvolumens resultiert, das im Wandlerbereich praktisch nur von der Größe des Windschutzes 10 bestimmt ist.

Die Erfindung ist Vorzugs v/eise mit elektrodynamischen Wandlern zu realisieren, insbesonders jedoch mit Tauchspulenwandlern. Für Frequenzen bis etwa 3000 Hz ist die Richtcharakteristik der Wandler 2 und 3 eine achtförmige, darüber hinaus wird die Charakteristik zunehmend keulenförmig, was für die stereophonisch^ Übertragung von Schall vorteilhaft ist, da der Stereoeffekt weitgehend von den hohen Frequenzen abhängig ist. Durch die Verwendung von elektrodynamischen Wandlern mit niederer Impedanz können auch die verwendeten Regelv/iderstände im niederohmigen Bereich bleiben, was sich durch Unempfindlichkeit gegen Brumm-und sonstige Stor.spannungen günstig auswirkt. Die Regler 4 und J? erlauben bei paralleler Be-

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tätigung der Stellorgane eine symmetrische Veränderung des Empfangswinkels zwischen 2x65° und 0 . Werden die Regler 4 und 5 unabhängig voneinander verstellt, kann die Hauptachse der resultierenden Richtcharakteristik gegenüber der Hauptachse des Wandlers 1 mit der einseitigen Richtcharakteristik verschwenkt werden« An Stelle der Regelwiderstände 4 und 5 können auch einfache Schalter vorgesehen sein, die gegebenenfalls mit einem Restwiderstand in Reihe geschaltet ist« Die Anordnung mit Schaltern ist in Pig. 4 dargestellt«, Aus diesem Schaltbild ist ersichtlich, daß jeweils eine Ausgangsader der drei Wandler 1, 2 und 3 zu einer gemeinsamen Ader zusammengefaßt sind« Die anderen freien Ausgangsadern sind aus dem Mikrophon herausgeführt, wobei die Ader a,, das Mittensignal und die Adern ap und ä, die Seitensignale bringen. In Fig. 4 sind die Anschlüsse dieser Adern mit L, M und R bezeichnet» Zwischen den Adern a^ und bp bzw« zwischen den Adern a^ und b^ sind die Schalter 6, 7 angeordnet« Soll eine kontinuierliche Veränderung des Stereoempfangswinkels erforderlich sein, dann sind, wie aus Fig. 5 zu entnehmen, die Schalter 6,7 durch Regelwiderstände 4, 5 zu ersetzen. Diese Regler oder die Schalter müssen nicht unbedingt unmittelbar bei den Wandlern 1, 2 und 3 angebracht sein, sie können, wie bereits erwähnt, auch am mikrophonfernen Ende des Mikrophonkabels 9 angeordnet werden, wie dies in Fig„ 6 dargestellt ist» Dieses Kabel 9 braucht nur dreipolig zu sein, wenn der Kabelmantel als Mitte-Leiter verwendet wird«, Hie^ sind Regelwiderstände 8 vorgesehen«. Mit den Reglern 4 und 5 bzw. 8 kann der Anteil der Wandler 2 und 3 niit der achtförmigen Charakteristik im Gesatntausgang verändert werden» Sind die Pegel der beiden Wandler 2 und 5 einander gleich, dann ergibt sich ein Stereoempfangswinkel von 2 χ 631,4°, insgesamt also von etwa 127°, wie in Fig., 7 iß Polarkoordinaten dargestellt ist- Bei 180° der resultierenden 'Richtcharakteristik ergibt sich eine Keule mit einer Auslöschung von 15 db. Reduziert man den Pegel der

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beiden Wandler 2 und 3 auf die Hälfte des Pegels, den der Wandler 1 mit der einseitigen Richtcharakteristik liefert, dann ergibt sich, wie Fig. 8 zu entnehmen ist, ein Stereoempfangswinkel von 2 χ 4-5°·

Es sei noch bemerkt, daß auch eine andere Anordnung der Regelwiderstände als in der beschriebenen Art möglich ist und daß auch zusätzliche Regler eingesetzt werden können, um beispielsweise einen konstanten Ausgangspegel bei den verschiedenen einstellbaren Richtcharakteristiken zu erhalten.

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Claims

Patentanwälte Dtpi.-lng. W. Scherrmann Dr.-Ing.R.Röger

7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3, Postfach 11. November 1982 StVnJ₈ ⁰M(O_7111356539

PA 156 hS 35 9619

Tele« 07 256810 smru

Telegramme Patentschutz EsslingennocNar

Patentansprüche:

f ι

( 1»/Mikrophon zur stereophonischen Aufnahme akustischer Ereignisse nach dem Mitte/Seite-Verfahren, welches Mikrophon mehrere elektroakustische Wandler aufweist, von denen wenigstens einer eine einseitige ^ insbesondere cardioidförmige oder hypercardioidformige Richtcharakteristik aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektroakustischen Wandler (1) mit einseitiger Richtcharakteristik zwei elektroakustische Wandler (2, J) mit achtförmiger Charakteristik zugeordnet sind, deren Hauptachse auf einer Geraden senkrecht zur Hauptachse des Wandlers (1) mit der einseitigen Richtcharakteristik steht, und daß vom elektrischen Ausgang jedes Wandlers (1,2,3) je eine Ausgangsader (b^bo^*) zu einer gemeinsamen Leitung vereinigt sind, die mit den anderen Ausgangsadern (ap,a,) der Wandler (2,3) mit der achtförmigen Charakteristik über Schalter (6,7) und/oder Begier (4,5) in Verbindung steht oder die Wandler sonstwie in elektrischer Weise zusammengeschaltet sind«

2„ Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Mikrophon eingebauten elektroakustischen Wandler (1,2,3) elektrodynamische Wandler, insbesondere Tauchspulensysteme sind.

3» Mikrophon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (6,7) oder Regler (4,5), die schaltungsmäßig zwischen der gemeinsamen Leitung und je einer Ausgangsader (ap,a,) der Wandler mit achtförmiger Charakteristik liegen, als Schieberschalter (5,7) bzw» als Schieberegler (4,5) ausgebildet und am Mikrophon nebeneinanderliegend angeordnet sind.

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4-, Mikrophon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (6,7) oder Regler (4,5), die schaltungsmäßig zwischen der gemeinsamen Leitung und je einer Ausgangsader (a^ta,) liegen, am mikrophonfernen
Ende des Mikrophonkabels (9) angeordnet ist.

5. Mikrophon nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Wandler (1) mit der einseitigen Richtcharakteristik ein Regelwiderstand (13) vorgesehen ist.