DE3619950C2

DE3619950C2 -

Info

Publication number: DE3619950C2
Application number: DE19863619950
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl.-Ing. Dr. 8191 Thanning De Theile
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Geyersberger Stefan 97076 Wuerzburg De
Priority date: 1986-06-13
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1988-06-01
Also published as: DE3619950A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 35 12 155 bekannt.

Eine bekannte Aufnahmeeinrichtung nach der DE-PS 31 02 965 sieht für einen Kunstkopf eine sog. "Diffus feldentzerrung" vor, um bei idealer Kopfhörerwieder gabe die Kunstkopfsignale auch über Lautsprecher ohne größere Klangverfärbungen wiedergeben zu können.

Abbildungsschwächen zeigen sich ferner bei üblichen Stereomikrofonanordnungen, z.B. alle Koinzidenzmikro fonanordnungen oder zwei winklig (110° Öffnungswinkel) im gegenseitigen Abstand (17 cm) angeordnete Stereo mikrofone mit Nierencharakteristik, da die Mikrofon signale die interauralen Signalunterschiede eines Kunstkopfes nur unzureichend nachbilden. Ferner weisen die mit der systemnotwendigen Nierencharakteristik ver sehenen Mikrofone gegenüber Kugelmikrofonen besonders im tieffrequenten Bereich prinzipielle elektroakustische Nachteile auf.

Bei einer unter der Bezeichnung "Jecklin-Scheibe" allge mein bekannten Mikrofonanordnung ist zwischen Kugel mikrofonen eine akustisch wirksame Trennscheibe ange ordnet, um die interauralen Signalunterschiede eines Kunstkopfes besser als mit den üblichen Stereomikrofon anordnungen nachzubilden. Auch bei diesen Mikrofonan ordnungen treten Verfälschungen des Klangbildes auf, insbesondere der Klangfarbe, für die ein etwas dumpfes oder "muffiges" Klangbild charakteristisch ist. Anstelle einer Scheibe als Trennkörper kann auch eine Kugel ver wendet werden, wie dies aus der DE-OS 35 12 155 bekannt ist (sog. "Woywod-Kugel"). Der Trennkörper wirkt hier gleichzeitig auf die Richtcharakteristik von vier Kugel mikrofonen, deren Schalleinsprachen mit der Kugelober fläche bündig abschließen und deren Verbindungslinien ein Tetraeder bilden, um eine vierkanalige "tetraphone" Wiedergabe zu erzielen. Werden im Falle nur stereofoner Wiedergabe nur das linke und rechte vordere Mikrofon benutzt, so ist in diesem Fall die Wirkung des Trenn körpers nicht ausreichend, da sich wegen der im vor deren Kugelbereich befindlichen beiden Schalleinsprachen ein Öffnungswinkel der Mikrofonachsen von 110° ergibt. Infolgedessen entstehen zu den Laufzeitunterschieden im Vergleich zu einem Kunstkopf zu geringe Intensitäts unterschiede, was letztlich zu einer verhältnismäßig unnatürlichen und "flachen" räumlichen Abbildung führt. Ferner wirkt sich die Positionierung der Schallein sprachen im vorderen Kugelbereich auch in bezug auf Klangfarbe ungünstig aus, weil für frontale Schallein fallsrichtungen beide Kugelmikrofone in der Zone einer Schalldruckanhebung liegen, die oberhalb etwa 2kHz einen Betrag von 4-6 dB aufweist.

Es ist ferner aus "AES Preprint 2352 (D4)" von der 80. AES-Convention vom 4. bis 7. März 1986 in Montreux bekannt, zwei Grenzflächenmikrofone auf den beiden Schrägflächen eines keilförmigen Trennkörpers anzuordnen, um die Abbildungseigenschaften gegenüber einer "Jecklin- Scheibe" zu verbessern. Bei einer weiteren Verbesserung der "Jecklin-Scheibe" ("Stereoplay" 1986, H. 4, S. 46-48) ist die ebene Trennscheibe durch eine parabolförmig ge krümmte Scheibe ersetzt, wobei die beiden Mikrofone bün dig mit der Scheibenoberfläche abschließen. Indessen erzeugt sowohl ein keilförmiger als auch parabolförmi ger Trennkörper wegen der Beugungs- oder Abschattungs effekte starke kammfilterartige Einbrüche der Freifeld übertragungsmaße und die resultierenden interauralen Signalunterschiede weichen sehr von denjenigen eines Kunstkopfes ab, was zu entsprechenden Beeinträchti gungen der Abbildungseigenschaften führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einer Aufnahmeeinrichtung der eingangs erwähnten Art unter weitgehender Erhaltung der interauralen Signal unterschiede des Kunstkopfes eine verbesserte, dem originalen Klangbild weitestgehend entsprechende Klang treue bei Lautsprecherwiedergabe zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungs gemäße Aufnahmeeinrichtung mit schematisch angedeuteten Druck- und Abschattungszonen bei frontaler Beschallung;

Fig. 2 ein Detail einer Schalleinsprache für ein Mikrofon der Aufnahmeeinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schalleinsprache nach Fig. 2:.

Fig. 4 den Verlauf des Bündelungsmaßes einer er findungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung sowie eines bekannten Kunstkopfes,;

Fig. 5 einen Frequenzgang des Freifeldübertragungs maßes der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung, bei seitlicher Beschallung 30° bezogen auf vorne für die dem Schalleinfall zugewandten Seite, und

Fig. 6 einen Frequenzgang wie in Fig. 5, jedoch für die dem Schalleinfall abgewandte Seite der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung.

Bei der in Fig. 1 im Querschnitt dargestellten Aufnahme einrichtung 1 ist als Träger für die beiden Kugelmikro fone 2, 3 ein im wesentlichen kugelförmiger Körper 4 vorgesehen, welcher die Größe eines menschlichen Kopfes aufweist. Anstelle einer Kugelform kann der Körper 4 auch eiförmig sein und könnte gegebenenfalls Abplattungen aufweisen, oder könnte kopfähnlich ausge bildet sein. Wesentlich ist, daß der Körper 4 keine un natürlichen Beugungs- oder Abschattungseffekte gegenüber dem menschlichen Kopf zeigt. Die durch den Träger 4 bei frontaler Beschallung hervorgerufenen Druck- und Abschattungszonen sind in Fig. 1 schematisch angedeutet, wobei die Druckzone mit Pluszeichen und die Abschattungs zone mit Minuszeichen gekennzeichnet ist. Dort, wo an den Seiten des Trägers 4 die Druck- und Abschattungszonen fehlen, liegen die in Fig. 2 näher dargestellten Schall einsprachen 5 für die Mikrofone 2, 3. Die Ankopplung der in Fig. 2 gezeigten Schalleinsprache 5 an das Kugel mikrofon 3 erfolgt über einen akustischen Koppler 6, welcher im dargestellten Beispielsfalle als Resonator ausgebildet ist und wirkt. Gegebenenfalls kann auf den Koppler 6 verzichtet werden, wenn die Membrane des Ku gelmikrofons 3 bündig mit der Oberfläche des Trägers 4 abschließt. Wesentlich ist, daß die Schalleinsprache 5, der Koppler 6 und das Kugelmikrofon 3 ein Grenzflächen mikrofon darstellt, so daß bei einer in Fig. 1 mit Pfei len angedeuteten Beschallung von vorne ein streifender Schalleinfall an den Schalleinsprachen 5 vorliegt. Die in Schalleinfallsrichtung verlaufenden Abmessungen der Schall einsprachen 5 sind kleiner oder gleich der halben Wellen länge der höchsten aufzunehmenden Signalfrequenzen, wie in den Draufsichten auf Schalleinsprachen 5 und 5′ mit kreisförmigen bzw. querovalem Querschnitt angedeutet ist. Es kann günstig sein, den Durchmesser des Trägers 4 in Richtung der Verbindungsachse der Schalleinsprachen 5 variabel zu gestalten, um die für die Richtungsabbildung wirksamen Signalunterschiede der Aufnahmeentfernung anpassen zu können.

Infolge der in Fig. 1 dargestellten Positionierung der Schalleinsprachen 5 der Mikrofone 2, 3 ist das Bünde lungsmaß der Aufnahmeeinrichtung 1 bei frontaler Be schallung im wesentlichen frequenzunabhängig, wie in Fig. 4 im Vergleich zu einem bekannten Kunstkopf ge zeigt ist. In Fig. 4 ist das frequenzunabhängige Bünde lungsmaß der erfindungsgemäßen Einrichtung mit durchge zogener Linie angedeutet, während das Bündelungsmaß des bekannten Kunstkopfes gestrichelt gezeichnet ist. Infolge des erfindungsgemäßen frequenzunabhängigen Bündelungsmaßes einerseits und des frequenzunabhängigen Diffusfeldübertragungsmaßes andererseits lassen sich so wohl der Direktschall (erste Wellenfront) bei frontaler Beschallung als auch die diffusen Schallanteile frequenz unabhängig aufnehmen. Bei seitlicher Beschallung der Aufnahmeeinrichtung 1, für welche das Freifeldübertra gungsmaß sowohl für die zugewandte (Fig. 5) als auch für die abgewandte (Fig. 6) Seite der Aufnahmeeinrichtung 1 im Diagramm für die Schalleinfallsrichtung 30° darge stellt ist, ergibt sich auf der zugewandten Seite eine Anhebung höherer Frequenzen und eine entsprechende Ab senkung auf der abgewandten Seite. Diese frequenzabhängi gen Abschattungseffekte bei seitlicher Beschallung führen daher zu keine Klangverfärbungen des Direkt schalls.

Die vorstehenden Ausführungen zur Vermeidung von Klang verfärbungen stehen unter der Voraussetzung, daß die Mikrofonsignale elektrisch und/oder akustisch so ent zerrt werden, daß der Frequenzgang der aus Mikrofonen 2, 3 und den Entzerrungseinrichtungen bestehenden An ordnung im wesentlichen invers bezüglich des Frequenz verlaufes der Differenz zwischen dem Diffusfeldüber tragungsmaß der nichtentzerrten Mikrofonsignale und dem im wesentlichen glatten Übertragungsmaß des Ausgangs signals eines freistehenden Mikrofons ist. Diese sog. Diffusfeldentzerrung ist für Studiomikrofone allgemein erforderlich, um eine klangverfärbungsfreie Aufnahme zu erreichen.

Claims

1. Einrichtung zum Aufnehmen stereophoner Signale, welche zur Wiedergabe mittels einer stereophonen Lautsprecheranordnung geeignet sind, mit einem kopfgroßen Träger für zwei Mikrofone, deren Schalleinsprachen im Ohrabstand angebracht sind, wobei die Mikrofone zusammen mit ihren Schallein sprachen Grenzflächenmikrofone darstellen, derart, daß die in Schalleinfallsrichtung verlaufenden Abmessungen der Schalleinsprachen kleiner oder gleich der halben Wellenlängen der höchsten auf zunehmenden Signalfrequenz sind, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische und/oder akustische Mittel zum Entzerren des Frequenzganges der Mikrofonsignale vorgesehen sind, derart, daß der Frequenzgang der aus Mikrofonen und elektrisch/ akustischen Mitteln bestehenden Anordnung im wesentlichen invers bezüglich des Frequenzver laufs der Differenz zwischen dem Diffusfeldüber tragungsmaß der nicht verzerrten Mikrofonsignale und dem im wesentlichen glatten Übertragungsmaß des Ausgangssignals eines freistehenden Mikrofons ist (sog. "Diffusfeldentzerrung"), und daß die Schalleinsprachen (5) derart aus gebildet und positioniert sind, daß bei frontaler Beschallung der Aufnahmeeinrichtung (1) deren Bündelungsmaß im wesentlichen frequenzunabhängig ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kopfgroße Träger (4) im wesentlichen kugel förmig ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Trägers (4) in Richtung der Verbindungsachse der Schalleinsprachen (5) variabel ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalleinsprachen (5) einen kreisförmigen oder querovalen Querschnitt aufweisen.