EP3879847A1

EP3879847A1 - Mikrofonschaltung zur linearisierung des proximity-effekts bei einem richtmikrofon

Info

Publication number: EP3879847A1
Application number: EP20161953.3A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Pinter; Christoph Frank
Original assignee: Austrian Audio GmbH
Current assignee: Austrian Audio GmbH
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-09-15
Also published as: EP4118841A1; WO2021180583A1; US20230164484A1

Abstract

Mikrofonschaltung, die zwecks Dämpfung der Resonanz und Linearisierung des Proximity-Effekts dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Impedanzelement (3) parallel zum Mikrofon schaltbar ist. Die Impedanz dieses Elements liegt bevorzugt zwischen 20 und 1000 Ohm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikrofonschaltung zur Linearisierung des Proximity-Effekts bei einem Richtmikrofon entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1
Sowohl bei Studioaufnahmen, als auch bei Live-Auftritten werden normalerweise Richtmikrofone verwendet. Diese Mikrofone haben die Eigenschaft, abhängig davon, ob sich die Schallquelle im Nah- oder im Fernfeld befindet, unterschiedliche Frequenzantworten zu liefern. Im Nahfeld tritt bei tiefen Frequenzen ein höherer Schalldruck auf, ein Effekt, der als Proximity-Effekt oder auch Nahbesprechungseffekt bekannt ist. Dieser Proximity-Effekt ist häufig unerwünscht, da beispielsweise Universalmikrofone sowohl im Nah- als auch im Fernfeld gut einsetzbar sein sollen.
Mikrofonschaltungen werden im Stand der Technik für verschiedene Einsatzzwecke wie z.B. Griffgeräusch- oder Trittschall-Unterdrückung oder zum Zwecke anderer Aufnahmesignal-Anpassungen verwendet. In der Regel wird versucht das Mikrofonsignal frühest möglich zu beeinflussen, optimaler Weise direkt nach der Mikrofonkapsel, um die Gesamtenergie im System gering zu halten. Mögliche Mikrofon-Filter-Schaltungen sind als aktive, passive oder einer Kombination dieser Netzwerke in beliebiger Anordnung umgesetzt. Optional steht dem Anwender die manuelle Steuerung über Schalter am Mikrofon zur Verfügung.
Die US 9 813 791 B1 zeigt eine Mikrofonschaltung, bei der durch die Zuschaltung eines klassischen Hochpass-Filters zwischen den zwei Betriebszuständen "Voice-Mode" und "Music-Mode" wird das elektrische Aufnahmesignal manipuliert, um dem Nahbesprechungs-Effekt entgegen zu wirken.
Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit ist die mechanische Dämpfung einer Mikrofonkapsel, etwa mittels Netzen oder Dämpfungsauflagen für die Mikrofonmembran. Da der Proximity-Effekt in einem Frequenzbereich von 50Hz-300Hz auftritt, ist diese Lösung grundsätzlich möglich. Nachteilig an dieser Umsetzung ist jedoch, dass aufgrund der rein mechanischen Natur das Verhalten starr ist und keine Adaptierungsmöglichkeiten an das Umfeld bietet. Erschwerend kommt hinzu, dass die Dämpfungskomponenten die Richtcharakteristik der Mikrofone verändern, was unerwünscht ist.
Es ist Ziel und Aufgabe der Erfindung dieses Problem zu lösen, also eine Dämpfung von Richtmikrofonen und eine damit einhergehende Linearisierung des Proximity-Effekts ohne mechanische Komponenten zu erreichen.
Erfindungsgemäß geschieht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale; mit anderen Worten durch eine Mikrofonschaltung für das Richtmikrofon, die wenigstens ein Impedanzelement aufweist. Das Impedanzelement kann dabei ein beliebiges passives elektronisches Bauelement sein, das über einen Wirk- und/oder Blindwiderstand verfügt. Der Wert der parallel geschalteten Impedanz beträgt dabei bevorzugt zwischen 20 und 1000 Ohm.
Im Gegensatz zu klassischen Filtern dämpft das in dieser Erfindung zugeschaltete Impedanzelement lediglich die Eigenresonanz bzw. Güte des schwingenden dynamischen Mikrofonsystems. Der Amplitudengang des Mikrofons kehrt beidseitig außerhalb seines Wirkungsbereiches wieder zu seinem ursprünglichen Verkauf zurück. Die Eigenresonanz-Bedämpfung des schwingenden dynamischen Systems in der hier beschriebenen Anwendung erfolgt auf elektrischer Ebene mithilfe bereits vorhandener Bauteile im System. Diese Komponenten können beispielweise einer Brummkompensationsspule, Rauschunterdrückungsspule oder EMV Bauteilen entsprechen und dadurch eine Doppelfunktion im System übernehmen. Der Wert der parallel geschalteten Impedanz beträgt auch dabei zwischen 20 und 1000 Ohm.
Die Erfindung wird im Folgenden Anhand der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigt:

die Fig. 1 eine erfindungsgemäße Mikrofonschaltung mit einer Mikrofonkapsel und einer parallelgeschalteten Impedanz,
die Fig. 2 eine andere erfindungsgemäße Mikrofonschaltung mit einer Mikrofonkapsel und einer wahlweise in Serie oder parallel schaltbaren Brummkompensationsspule oder Rauschunterdrückungsspule,
die Fig. 3 die erfindungsgemäß erreichbaren Unterschiede des Amplitudengangs eines Ausgangssignals

Entsprechend dem Fachjargon wird im Folgenden und in den Ansprüchen statt der Bezeichnung: "Impedanzelement" oft einfach: "Impedanz" verwendet.
Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Mikrofonschaltung 1, bei der eine Mikrofonkapsel 2 einer Impedanz 3 über einen Schalter S1 parallelschaltbar ist. Für das am Signalausgang 4 auftretende Signal und die sich aus den Schaltungszuständen ergebenden Unterschiede wird auf die Fig. 3 verwiesen, wobei die gezeigte Darstellung mit offenem Schalter S1 einem ungedämpften Verhalten entspricht.
Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Mikrofonschaltung 5, die eine Mikrofonkapsel 2 und eine Impedanz 3 aufweist, welche beispielsweise eine Brummkompensationsspule, eine Rauschunterdrückungsspule, oder allgemeiner ein mechanisch schwingendes System, das mechanische Geräusche (Griffgeräusche, Trittschall, usw.) dämpft, sein kann. Dieses besteht auch aus einem Membran/Spulen-System ohne Schalleintritt. In der dargestellten Stellung befinden sich die Impedanz 3 und die Mikrofonkapsel 2 in Serienschaltung. Diese Stellung entspricht am Signalausgang 4 dem ungedämpften Verhalten aus Fig. 3. Wird der Schalter S2 geschlossen, so befindet befinden sich die Impedanz 3 und die Mikrofonkapsel 2 in Parallelschaltung, was am Signalausgang 4 dem gedämpften Verhalten aus Fig. 3 entspricht.
Die Fig. 3 zeigt einen jeweils bei 1kHz normierten Amplitudengang für ein ungedämpftes (dem Stand der Technik entsprechendes) und ein gedämpftes, erfindungsgemäß erzielbares Ausgangssignal für den Frequenzbereich von 20Hz - 20.000Hz. Deutlich zu sehen ist der Amplitudenunterschied zwischen gedämpften und ungedämpften Zustand für den Frequenzbereich 50Hz - 300Hz.
Wird aufgrund der Rahmenbedingungen ein höheres Ausgangssignal im betreffenden Frequenzbereich gewünscht, so lässt sich die Impedanz 3 entweder über die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Schalter S1 bzw. S2 deaktivieren, oder mittels einem, dem Ausgangssignal nachzuhaltenden, Verstärker (nicht dargestellt).
Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind beispielhaft zu verstehen. So ist es zwar in den meisten Fällen vorteilhaft wenn die Ausführungen über die in den Figuren dargestellten Schalter S1 bzw. S2 verfügen, für Fälle, in denen das aus bestimmten Gründen nicht gewünscht ist, ist aber selbstverständlich auch ein Mikrofonschaltung möglich, die ohne die Schalter S1 bzw. S2 auskommt. Diese Ausführung entspricht dann analog zu Fig. 1 und Fig. 2 dauerhaft geschlossenen Schaltern.
Die in den einzelnen Ausgestaltungen und Beispielen angegebenen Merkmale und Varianten können mit denen der anderen Beispiele und Ausgestaltungen frei kombiniert und insbesondere zur Kennzeichnung der Erfindung in den Ansprüchen ohne zwangläufige Mitnahme der anderen Details der jeweiligen Ausgestaltung bzw. des jeweiligen Beispiels verwendet werden.

Liste der Bezugszeichen:

1: Mikrofonschaltung
2: Mikrofon
3: Impedanzelement
4: Signalausgang
5: Mikrofonschaltung

Claims

Mikrofonschaltung (1, 5) zur Linearisierung des Proximity-Effekts bei einem Richtmikrofon (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofonschaltung zumindest ein Impedanzelement (3) aufweist, das parallel zum Mikrofon (2) schaltbar ist.
Mikrofonschaltung (1, 5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das parallel angeordnete Impedanzelement (3) über einen Schalter (S1, S2) zugeschalten werden kann.
Mikrofonschaltung (1, 5) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Impedanzelement (3) eine Brummkompensationsspule oder Rauschunterdrückungsspule ist, die im nicht dämpfenden Zustand mit dem Richtmikrofon (2) in Serie geschaltet ist.
Mikrofonschaltung (1, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz des Impedanzelements (3) zwischen 20 und 1000 Ohm beträgt.