EP1285554A2

EP1285554A2 - Richtmikrofonanordnung und verfahren zur signalverarbeitung in einer richtmikrofonanordnung

Info

Publication number: EP1285554A2
Application number: EP01944944A
Authority: EP
Inventors: Stefano Ambrosius Klinke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: HK1059017A1; US20030174852A1; EP1285554B1; US7120262B2; DE50103013D1; WO2001091512A3; CN100499875C; DE10026078C1; CN1443432A; WO2001091512A2

Abstract

Eine Anordnung von fünf Achtmikrofonen ist derart ausgestaltet, dass Empfangsignale generiert werden, die zumindest nahezu proportional zu sin(α), cos(α), sin(α)*cos(α) cos2(g(a))bzw. sin2(α) sind, d.h. sowohl Richtmikrofone erster Ordnung als auch Richtmmikrofone zweiter Ordnung realisiert sind. Des Weiteren ist ein Verfahren zur Signalverarbeitung derart ausgestaltet, dass es geeignete Empfangssignale auswählt, verschiedene von der Ausrichtung ζ der Hauptkeule abhängige trigonometrische Functionen erzeugt und derart mit den Empfangssignalen verknüpft, so dass steuerbare Richtmikrofonanordnungen mit Charakteristiken erster und/od/oder zweiter Ordnung erzeugt werden.

Description

Beschreibung

Richtmikrofonanordnung und Verfahren zur Signalverarbeitung in einer Richtmikrofonanordnung

Die Erfindung betrifft eine Richtmikrofonanordnung und ein Verfahren zur Signalverarbeitung in einer Richtmikrofonanordnung.

Richtmikrofone sind ein wirkungsvolles Mittel, um das Sprachverstehen in störschallerfüllter Umgebung zu erleichtern, da sie eine von der Schalleinfallsrichtung abhängige Empfindlichkeit (Richtcharakteristik) aufweisen und damit eine räumliche Unterdrückung von Störgeräuschen bewirken.

Richtcharakteristik bzw. Richtwirkung beschreibt das Verhältnis der Empfindlichkeiten eines Mikrofons für Schallquellen, die aus allen Richtungen einer Ebene auf das Mikrofon auftreffen und hängt im wesentlichen von der Bauform des Mikro- fons ab. Bekannte Richtcharakteristiken sind Kugel-, Acht-, Kardioid (Nieren-) , Superkardioid (Supernieren-) , Hyperkardi- oid (Hypernieren-) und Keulencharakteristik.

Die Kugelcharakteristik zeichnet sich dadurch aus, dass der Schall aus allen Richtungen gleich stark aufgenommen wird. Ein Mikrofon mit Kugelcharakteristik ist beispielsweise der "Druckempfänger", dessen Membran, die nur mit der Vorderseite dem Schallfeld ausgesetzt ist, alle im Schallfeld befindlichen Druckschwankungen aufnimmt, gleichgültig aus welcher Richtung sie kommen. Da dieses Mikrofon keine bevorzugte

Richtwirkung hat, weist es eine Kugelcharakteristik auf und wird häufig mit "Kugelmikrofon" bezeichnet.

Eine Achtcharakteristik zeichnet sich dadurch aus, dass der Schall aus zwei ausgewählten sich gegenüberliegenden Richtungen besonders stark aufgenommen wird. Mikrofone mit Achtcharakteristik - auch als "Achtmikrofone" bezeichnet - sind u.a. für das M/S Stereoverfahren entwickelt worden und ermöglichen eine nachträgliche Beeinflussung der Stereobasis bis hin zu Mono.

Ein Mikrofon mit Achtcharakteristik ist z.B. der "Druckgradientenempfänger" bzw. "Druckdifferenzempfänger", der so konstruiert ist, dass der Schall sowohl von vorne, aber auch von hinten an die Membran gelangt, wobei hierfür 2 Schallein- tritts-Öffnungen erforderlich sind, so dass bei seitlich ein- treffendem Schall keine Auslenkung der Membran erfolgt und eine "achtförmige" Richtcharakteristik gewährleistet ist.

Eine weitere Möglichkeit, eine Achtcharakteristik zu erzielen, die zudem flexibler ist als die rein mechanische Anord- nung des Druckgradientenempfängers, ist eine Anordnung aus 2 einfachen Kugelmikrofonen die örtlich leicht versetzt sind (Array) . Die Richtwirkung ergibt sich hierbei durch elektronische Subtraktion des (aus Sicht des einfallenden Schalls) vorderen Kugelmikrofonsignals von dem verzögerten Signal des hinteren Kugelmikrofons. Die genaue Form der Richtcharakteristik wird durch den Mikrofonabstand und die interne elektrische Verzögerung festgelegt.

Der Druckdifferenz- bzw. Druckgradientenempfänger liefert bei einem unter einem Winkel α einfallenden Schall ein zu cos (α) proportionales Signal und ist daher ein Richtmikrofon mit einer Richtcharakteristik erster Ordnung.

Der Verzicht auf Nahbesprechungs ikrofone am Telefon, in Vi- deokonferenzen oder bei der automatischen Spracherkennung führt zu einer Überlagerung von Sprache mit Nachhall und Hintergrundgeräuschen. Diese unerwünschten Signalanteile werden durch den Einsatz eines Richtmikrofons mit einer der eingangs genannten Charakteristiken, insbesondere durch ein steuerba- res (Rieht-)Mikrofonarray, dessen Hauptkeule, insbesondere automatisch, auf den Sprecher fokussiert wird, kompensiert. "Steuerbar" bedeutet hierbei, dass sich die (Aus-) Richtung der Hauptkeule, die durch einen Winkel (φ) bestimmt ist, welcher voreingestellt oder durch Verfahren der Ortung und der Sprachdetektion automatisch auf einen Sprecher ausgerichtet wird (d.h. variierbar ist) , durch, insbesondere digitale,

Nachbearbeitung "signal processing" der - aufgrund eines einfallenden Schalls von den Richtmikrofonen erzeugten - Empfangssignale einstellen lässt.

In bekannter Weise ergibt sich ein steuerbares Richtmikrofon erster Ordnung daher, wenn ein von einem Richtmikrofon erster Ordnung (z.B. Druckdifferenzempfänger) erzeugtes Signal mittels "signal processing" nachbearbeitet wird, so dass dem Signal eine gewünschte Richtung (φ) der Hauptkeule eingear- beitet wird und sich schließlich ein Signal ergibt, welches proportional zu cos (φ+α) ist.

Richtmikrofonanordnungen mit Richtcharakteristik der zweiten Ordnung, insbesondere steuerbare Richtmikrofonanordnungen, sind jedoch nicht bekannt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Anordnung und ein Verfahren anzugeben, die eine, insbesondere steuerbare, Richtmikrofoncharakteristik zweiter Ordnung ge- währleisten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 9 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 weist eine erfindungsgemäße Richtmikrofonanordnung ein erstes Richtmikrofon mit Achtcharakteristik ("Achtmikrofon") und ein zweites Achtmikrofon, die derart angeordnet sind, dass die Hauptachse des ersten Achtmikrofons und die Hauptachse des zweiten Achtmikrofons parallel zu einer ersten Achse verlaufen, ein drittes Achtmikrofon und ein viertes Achtmikrofon, die derart angeordnet sind, dass die Hauptachse des dritten Achtmikrofons und die Hauptachse des vierten parallel zu einer zweiten Achse verlaufen, wobei die erste Achse und die zweite Achse sind orthogonal zueinander,

- ein fünftes Achtmikrofon, das derart angeordnet ist, dass die Hauptachse des fünften Achtmikrofons zur Hauptachse des ersten Achtmikrofons orthogonal verläuft, eine Einrichtung zur Phasenverschiebung, die dem zweiten Achtmikrofon und dritten Achtmikrofon nachgeschaltet ist, auf.

Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass mit einer minimalen Anzahl von Richtmikrofonen aus einer Schallwelle, die aus einer Richtung mit dem Winkel α (bezogen auf die erste

Achse) Empfangssignale generiert werden, die zumindest nahezu proportional zu sin(α), cos (α) , sin (α) *cos (α) , cos² (α) bzw. sin² (α) sind, d.h. sowohl Richtmikrofone erster Ordnung (Empfangssignal proportional cos (α) ) als auch Richtmikrofone zweiter Ordnung (Empfangssignal proportional cos² (α) ) realisiert sind, wobei die Filtereinrichtung eine Phasenverschiebung ausgleicht. Zudem benötigt die Anordnung nur einen geringen Raum, da der Abstand zwischen dem erste Achtmikrofon und dem zweiten Achtmikrofon sowie der Abstand zwischen dem dritten Achtmikrofon und vierten Achtmikrofon in der Größenordnung von 3 cm liegt.

Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 9 wird a) eine erste Anordnung aus zwei Achtmikrofonen mit zueinan- der parallelen Hauptachsen werden derart angesteuert, dass sich ein erstes Empfangssignal proportional zu A*cos² (α) ergibt, b) eine zweite Anordnung aus zwei Achtmikrofonen mit zueinander parallelen Hauptachsen werden derart angesteuert, dass sich ein zweites Empfangssignal proportional zu B*sin² (α) ergibt, U) ω f ) μ> P¹

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ter und zweiter in Kombination gewählt werden können, so dass insgesamt die Erzeugung unterschiedlicher Formen von Richtcharakteristiken möglich ist.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine Nachbearbeitung der von den Achtmikrofonen erzeugten Empfangssignale, je nach Einsatz der Richtmikrofonanordnung, so wird beispielsweise bei einem Einsatz in Systemen, wo der zu empfangende Schall aus einer bevorzugten Richtung kommt, durch ein durch die Steuereinrichtung durchgeführtes "signal processing" eine Hauptkeulenrichtung (Winkel φ) festgelegt und in Systemen, wo der zu empfangende Schall keine bevorzugte Richtung aufweist, ebenfalls durch spezielle Algorithmen des "signal processing" eine Hauptkeulerichtung je nach aktueller Schalleinfallsrichtung eingestellt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 und/oder 4 erlaubt die Erzeugung von Empfangssignalen, exakterer Proportionalität zu cos (α) *si (α) und cos² (α) , für die diese Richtmikrofone ver- antwortlich sind.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 und/oder 6 erlaubt die Erzeugung von EmpfangsSignalen, exakterer Proportionalität zu cos (α) und -sin(α), für die diese Richtmikrofone verantwort- lieh sind.

Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 7 handelt es sich um eine einfache Form eines Richtmikrofons mit Achtcharakteristik (Achtmikrofon) .

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 gewährleistet eine höhere Flexibilität der Anordnung bezüglich der Richtcharakteristik, da die Achtcharakteristik durch zwei Kugelcharakteristiken erzeugt wird und daher sowohl Achtcharakteristiken als auch Kugelcharakteristiken bei Bedarf verfügbar sind. Zudem hat diese Weiterbildung den Vorteil eines höheren Freiheitsgrades bei der Abstimmung der Anordnung, da die Kugelmikrofone der Kugelmikrofonpaare, die jeweils ein Achtmikrofon realisieren, umpositioniert werden können.

Die Weiterbildung nach Anspruch 10 erlaubt eine exaktere Bil- düng der Richtcharakteristik zweiter Ordnung, da zur exakten Erzeugung einer solchen Charakteristik zweiter Ordnung ein Signalanteil mit Kugelcharakteristik erforderlich ist, falls man ihn nicht - wie im Allgemeinen der Fall - vernachlässigt, wobei die Kugelcharakteristik beispielsweise durch mit Hilfe einer Weiterbildung gemäß Anspruch 8 erzielen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der einzigen Figur erläutert. Diese zeigt:

Eine steuerbare Richtmikrofonanordnung mit fünf Achtmikrofonen (abstrakte Darstellung)

In der FIGUR ist eine erste Achse xl zu sehen und eine zweite Achse x2 zu sehen. Desweiteren sind fünf Richtmikrofone (Achtmikrofone) Mikl, Mik2, Mik3, Mik4 und Mik5 mit achtför- miger Richtcharakteristik (Achtcharakteristik) zu sehen, wobei diese Achtmikrofone jeweils durch ein Paar von versetzt angeordneten Richtmikrofonen mit Kugelcharakteristik (Kugelmikrofone) gebildet werden, wobei die Achtcharakteristik durch Subtraktion der von den einzelnen Kugelmikrofonen des Kugelmikrofonpaares erzeugten Signale erzielt wird.

Alternativ zu den Kugelmikrofonpaaren ist auch der Einsatz von anderen Druckgradientenempf ngern als Achtmikrofon bzw. eine Mischform der einzelnen Varianten, insbesondere mit Kugelmikrofonpaaren z.B. bei einer Notwendigkeit mindestens einer Kugelcharakteristik, möglich.

Auf der ersten Achse xl ist das erste Achtmikrofon Mikl und versetzt dazu das zweite Mikrofon Mik2 derart angeordnet, dass ihre Hauptachsen parallel, insbesondere nahezu deckungsgleich, zur ersten Achse xl verlaufen. Die Hauptachse der in der Figur dargestellten Achtmikrofone Mikl, Mik2, Mik3, Mik4 und Mik5 verläuft dabei senkrecht und mittig zu den Kugelmikrofonpaaren. Bei der Ausführungsform der Achtmikrofone als Druckgradientenempfänger verläuft die Hauptachse senkrecht und mittig zur Membran bzw. zu der/den Schalleintrittsöffnungen.

Dieses versetzte Platzieren des ersten Achtmikrofons Mikl und zweiten Achtmikrofons Mik2 auf einer Achse ergibt eine Richtmikrofonanordnung zweiter Ordnung, da sie bei Einfall eines Schalls unter dem Winkel α (als Bezugsachse für Winkel wird die erste Achse xl angenommen) ein Empfangsignal proportional zu cos² (α) liefert.

Auf der zweiten Achse x2 ist das dritte Achtmikrofon Mik3 und versetzt das vierte Achtmikrofon Mik4 derart angeordnet, dass ihre Hauptachsen jeweils parallel, insbesondere nahezu deckungsgleich, zur zweiten Achse x2 verlaufen.

Diese Platzierung ergibt ebenfalls eine Richtmikrofonanordnung zweiter Ordnung, erzeugt jedoch bei Einfall eines Schalls unter dem Winkel α, wobei die Bezugsachse wiederum die erste Achse xl ist, ein Empfangssignal proportional zu sin² (α) , da die zweite Achse x2 orthogonal zur ersten Achse xl verläuft.

Insbesondere wenn das zweite Achtmikrofon Mik2 und das dritte Achtmikrofon Mik3 dicht nebeneinander platziert sind, so dass sie nahezu deckungsgleich zu liegen kommen, wobei insbesondere die Mittelpunkte der Mikrofone nahezu deckungsgleich zu liegen kommen, werden Anforderungen an den Platzbedarf bei der Realisierung einer Richtmikrofonanordnung zweiten Ordnung auf ein Minimum reduziert.

Hierbei sind die Mittelpunkte bei Verwendung von Kugelmikrofonpaaren zur Realisierung von Achtmikrofonen durch den Mit- telpunkt der Verbindungsstrecke der beiden Kugelmikrofone bzw. bei Verwendung von anderen Druckdifferenzempfängern durch den Mittelpunkt der Membran bestimmt.

Durch diese Platzierung wird bei einem unter dem Winkel α einfallenden Schall zum einen vom zweiten Achtmikrofon Mik2 ein Empfangssignal proportional zu cos (α) und zum anderen vom dritten Achtmikrofon Mik3 ein Empfangssignal proportional zu sin(α) erzeugt.

Das fünfte Achtmikrofon Mik5 ist insbesondere derart platziert, dass es nahezu deckungsgleich mit dem ersten Achtmikrofon Mikl zu liegen kommt, insbesondere so dass die Mittelpunkte (siehe oben) nahezu deckungsgleich zu liegen kommen.

Aus dieser Platzierung ergibt sich durch die Versetzung vom ersten Achtmikrofon Mikl und dem zweiten Achtmikrofon Mik2 in Verbindung mit der orthogonalen Beziehung vom zweiten Achtmikrofon Mik2 zum dritten Achtmikrofon Mik3 bei einem unter dem Winkel α einfallenden Schall ein Empfangssignal proportional zu cos (α) *sin (α) .

Die genaue Platzierung der einzelnen Achtmikrofone Mikl..Mik5, d.h. der jeweilige Versetzungsabstand der Mikro- föne auf den jeweiligen Achsen xl, x2, ob Deckungsgleichheit mit den Achsen xl, x2 bzw. den jeweiligen Mittelpunkten oder ob Parallelität zu den Achsen xl, x2 gegeben ist, hängt von verschiedenen Parametern ab, beispielsweise vor allem von Toleranzen der verwendeten Mikrofone oder gewünschten Genauig- keit der Richtcharakteristik, daneben auch in geringem Maße vom zu erwartendes Einsatzgebiet (Geräuschkulisse, Übertragungsfunktion des Raums) , so dass sie letztendlich durch Simulation und/oder Versuchaufbauten in Verbindung mit geeigneten Messungen ermittelt werden muss und daher leichte Varia- tionen möglich sind. Um eine Steuerbarkeit der beschriebenen Achtmikrofonanordnung zu erzielen, sind die genannten Achtmikrofone Mikl..Mik5 mit einer Steuereinrichtung μP, beispielsweise einem Mikroprozessor verknüpft. Steuerbarkeit bedeutet hierbei, dass die je- weiligen EmpfangsSignale der einzelnen Achtmikrofone

Mikl..Mik5 derart, vorzugsweise digital, weiterverarbeitet werden, dass ihnen jeweils von einem Winkel φ abhängige Koeffizienten bzw. Faktoren zugeordnet werden, wobei der Winkel φ (ebenfalls auf die erste Achse xl bezogen) die gewünschte Ausrichtung der Hauptkeule ist.

Ob die Ausrichtung festgelegt wird oder variierbar sein soll, hängt von der geplanten Einsatzart einer Richtmikrofonanordnung ab und spiegelt sich in den zur Festlegung von der Aus- richtung φ verwendeten Algorithmen wider.

Durch die Steuereinrichtung wird die beschriebene Achtmikrofonanordnung des Weiteren zudem derart angesteuert, dass sie nun eine steuerbare Richtmikrofonanordnung der ersten Ordnung und/oder eine steuerbare Richtmikrofonanordnung der zweiten Ordnung realisiert.

Eine Richtmikrofonanordnung mit allgemeiner Richtcharakteristik der zweiten Ordnung wird mit einem Ausgangssignal der An- Ordnung, welches proportional zu

K + *cos (α+φ) + M*cos² (α+φ)

ist, erzielt, wobei der Term (Koeffizient) K sich durch ein Signal mit Kugelcharakteristik, der Term L*cos (α+φ) bei einem Signal mit Achtcharakteristik der ersten Ordnung und der Term M*cos (α+φ) bei einem Signal mit Achtcharakteristik der zweiten Ordnung ergibt und wobei der Term K im allgemeinen vernachlässigbar ist, so dass es im Wesentlichen genügt, eine Achtcharakteristik erster Ordnung und eine Achtcharakteristik zweiter Ordnung zu erzeugen. Für eine Achtcharakteristik der ersten Ordnung wird die Anordnung daher in einem Verfahrensschritt derart angesteuert, dass zwei der von den Achtmikrofonen Mikl..Mik5 ausgewählt werden, die bei einem mit α einfallenden Schall, Empfangs- Signale erzeugen, von denen eines proportional zu cos (α)

(drittes Achtmikrofon Mik3) und eines proportional zu sin(α) (zweites Achtmikrofon Mik2) ist, erzeugen, wobei diese Empfangssignale linear gemäß folgender Formel

D*cos (α) + E*sin(α)

kombiniert werden.

Damit man eine zu cos (α+φ) proportionale Form erhält, wird nun in einem Signalverarbeitungsschritt der Faktor D = cos (φ) und der Faktor E = -sin(φ) erzeugt, so dass sich nach dem Additionstheorem

cos (x+y) = cos (y) *cos (x) - sin (y) *sin (x)

das Signal (viertes Empfangssignal)

cos (α+φ) = cos (φ) *cos (α) - sin (φ) *si (α)

ergibt.

Für die Erzeugung einer Achtcharakteristik der zweiten Ordnung werden daher in einem weiteren Verfahrensschritt zwei weitere Achtmikrofonen (erstes Achtmikrofon Mikl und zweites Achtmikrofon Mik2) von den Achtmikrofonen Mikl..Mik5 gewählt, die bei dem mit α einfallenden Schall, ein erstes Empfangssignal, welches proportional zu cos² (α) ist erzeugen sowie das dritte Achtmikrofon Mik2 und vierte Achtmikrofon Mik4 ausgewählt, die in Verbindung zu einander ein zweites Emp- fangssignal proportional zu sin (a) erzeugen. Desweiteren wird das dritte Achtmikrofon Mik3 und das fünfte Achtmikrofon Mik5 ausgewählt, die in Verbindung zueinander ein drittes Empfangssignal proportional zu sin (α) *cos (α) erzeugen.

Erstes, zweites und drittes Empfangssignal werden daraufhin in einem Signalverarbeitungsschritt gemäß folgender Formel

A*cos² (α) + B*sin² (α) + C*cos (α) *sin (α)

kombiniert.

Damit sich ein Signal gemäß cos² (α+φ) ergibt, werden die Faktoren A, B und C durch Signalverarbeitung unter Anwendung des Additionstheorems

cos² (x+y) = [cos (y) *cos (x) - sin (y) *sin (x) ] ²

= cos² (y) *cos² (x) - 2*sin (y) *sin(x) *cos (y) *cos (x) + sin² (y) *sin² (x)

auf folgende Weise entwickelt

A = cos² (φ) B = sin² (φ) C = -2*sin(φ) *cos (φ) ,

so dass sich die Achtcharakteristik zweiter Ordnung gemäß cos (φ+α) ergibt.

Um letztendlich die steuerbare Richtmikrofonanordnung mit allgemeiner Richtcharakteristik der zweiten Ordnung zu realisieren, wird zunächst eine Phasenverschiebung um 90°, welche zwischen der Achtcharakteristik der ersten Ordnung und der Achtcharakteristik der zweiten Ordnung besteht, mittels einer Einrichtung (beispielsweise Hilbertsfilter) , die dem zweiten Achtmikrofon Mik2 und dem dritten Achtmikrofon Mik3 nachgeschaltet wird, ausgeglichen, so dass ein fünftes Empfangssig- nal entsteht und anschließend werden das erste, zweite, dritte und vierte Empfangsignal mit Faktoren gewichtet addiert.

Falls der Anteil der Kugelcharakteristik (Term K) an der all- gemeinen Richtcharakteristik der zweiten Ordnung nicht vernachlässigt werden soll, kann dieser Anteil, beispielsweise bei einer Realisierung der Achtmikrofone Mikl..Mik5 durch Kugelmikrofone, durch Abgreifen mindestens eines der von den einzelnen Kugelmikrofonen erzeugten Signale und anschließende Signalverarbeitung als ein fünftes Empfangssignal erzeugt werden.

Alternativ bietet sich auch die Möglichkeit, das erste und zweite Empfangssignal derart linear zu kombinieren, dass sich ein fünftes Empfangssignal mit Kugelcharakteristik ergibt, dass dann zur Summe aus dem ersten, zweiten, dritten und vierten Empfangssignal mit einem Faktor gewichtet addiert wird.

Das genannte Ausführungsbeispiel stellt nur eine der durch die Erfindung möglichen Ausführungsformen dar. So ist ein auf diesem Gebiet tätiger Fachmann in der Lage, durch vorteilhafte Modifikationen eine Vielzahl von weiteren Ausführungsformen (z.B. Modifikationen der Verfahrensschritte, Modifikation der Platzierung der Mikrofone, Verwendung ) zu schaffen, ohne dass dabei der Charakter (Wesen) der Erfindung (minimale Anzahl von Richtmikrofone durch Mehrfachverwendung für die Signalverarbeitung, Erzeugung geeigneter Trigonometrischer Funktionen in Abhängigkeit der Ausrichtung der Hauptkeule zur Er- zeugung notwendiger Charakteristiken usw.) verändert wird.

Diese Ausführungsformen sollen ebenfalls durch die Erfindung mit erfasst sein.

Claims

Patentansprüche

1. Richtmikrofonanordnung mit folgenden Merkmalen: a) Ein erstes Achtmikrofon (Mikl) und ein zweites Achtmikro- fon (Mik2) sind derart angeordnet, dass die Hauptachse des ersten Achtmikrofons (Mikl) und die Hauptachse des zweiten Achtmikrofons (Mik2) parallel zu einer ersten Achse (xl) verlaufen, b) ein drittes Achtmikrofon (Mik3) und ein viertes Achtmik- rofon (Mik4), die derart angeordnet sind, dass die Hauptachse des dritten Achtmikrofons (Mik3) und die Hauptachse des vierten (Mik4) parallel zu einer zweiten Achse (x2) verlaufen, c) die erste Achse (xl) und die zweite Achse sind orthogonal zueinander, d) ein fünftes Achtmikrofon (Mik5) ist derart angeordnet, dass die Hauptachse des fünften Achtmikrofons (Mik5) zur Hauptachse des ersten Achtmikrofons (Mikl) orthogonal verläuft, e) eine Einrichtung zur Phasenverschiebung (PV) ist zwei

Achtmikrofonen (Mik2, Mik3) , deren Hauptachsen orthogonal zueinander verlaufen, nachgeschaltet.

2. Richtmikrofonanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (μP) mit dem ersten Achtmikrofon (Mikl) sowie zweiten Achtmikrofon (Mik2), dem dritten Achtmikrofon (Mik3) sowie vierten Achtmikrofon (Mik4) und/oder dem fünften Achtmikrofon (Mik5) derart verbunden ist, dass die jeweilige Ausrich- tung "Hauptkeule" der Richtmikrofonanordnung variierbar ist.

3. Richtmikrofonanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Achtmikrofon (Mikl) und das fünfte Achtmikrofon (Mik5) derart angeordnet sind, dass das erste Achtmikrofon (Mikl) und das fünfte Achtmikrofon (Mik5) benachbart zu liegen kommen.

4. Richtmikrofonanordnung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste

Achtmikrofon (Mikl) und das fünfte Achtmikrofon (Mik5) derart angeordnet sind, dass der Mittelpunkt des ersten Achtmikrofons (Mikl) und der Mittelpunkt des fünften Achtmikrofons (Mik5) nahezu deckungsgleich zu liegen kom- men.

5. Richtmikrofonanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Achtmikrofon (Mik2) und das fünfte Achtmikrofon (Mik3) derart angeordnet sind, dass das zweite Achtmikrofon

(Mik2) und dritte Achtmikrofon (Mik3) nahezu deckungsgleich zu liegen kommen.

6. Richtmikrofonanordnung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite

Achtmikrofon (Mik2) und das fünfte Achtmikrofon (Mik3) derart angeordnet sind, dass der Mittelpunkt des zweiten Achtmikrofons (Mik2) und der Mittelpunkt des dritten Achtmikrofons (Mik3) nahezu deckungsgleich zu liegen kom- men.

7. Richtmikrofonanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Achtmikrofone (Mikl, Mik2, Mik3, Mik4, Mik5) als Druckgradientenempfänger ausgestaltet sind.

8. Richtmikrofonanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Achtmikrofone (Mikl, Mik2, Mik3, Mik4, Mik5) durch jeweils zwei versetzt angeordnete Kugelmikrofone realisiert sind. ω IV) t n o o Cn o Lπ

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10. Verfahren zur Steuerung eines Richtmikrofons nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass a) das erste Empfangssignal und das zweite Empfangssignal derart linear kombiniert werden, dass ein fünftes Emp- fangssignal mit einer kugelförmigen Richtmikrofoncharakteristik gebildet wird, b) das erste Empfangssignal, zweite Empfangssignal, dritte Empfangssignal, vierte Empfangssignal und fünfte Empfangssignal jeweils mit Faktoren gewichtet linear kombiniert werden.