DE4023328A1 - Mikrophonanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus zumindest zwei nahe beieinander angeordneten Einzelmikrophonen bestehende Mikrophonanordnung. Entsprechend dem für die Schall­ aufnahme gewünschten Aufnahmewinkel werden als Einzel­ mikrophone ein Druck- und/oder ein Druckgradienten- und/oder ein Rohrrichtmikrophon verwendet.

Zur Aufnahme von Schall im Freien, insbesondere je­ doch zur Video- und Filmaufnahme werden Mikrophonanord­ nungen unterschiedlichster Ausführung benutzt, worunter auch solche mit der Bezeichnung Vario- bzw. Zoommikrophon in Anlehnung an die zusammen mit ihnen angewendeten Ka­ meraobjektive bekannt geworden sind.

Aus der AT-PS 2 48 514 ist eine Mikrophonkombination bekannt, bei der eines der beiden Einzelmikrophone die Richtcharakteristik einer schlanken Keule, das andere hingegen eine einseitige, einen größeren, vorzugsweise veränderbaren Öffnungswinkel aufweisende Richtcharak­ teristik hat. Gegebenenfalls kann das zweite Mikrophon auch ein Druckempfänger mit kugelförmiger Richtcharak­ teristik sein. Eine solche Mikrophonanordnung schafft die Möglichkeit, den Tonaufnahmewinkel in weiten Grenzen zu verändern. Im Aufnahmebereich der Optik vorherr­ schende Schallereignisse lassen sich besonders hervor­ heben, außerhalb des Aufnahmebereichs vorherrschender Störschall wird ausgeblendet.

Die GB-PS 12 33 457 beschreibt eine Mikrophonkom­ bination für Video- und Filmaufnahmen, bei der zur ver­ besserten Auslöschung des unter 180° zur Aufnahmerich­ tung einfallenden Schalles elektrische Filter eingesetzt sind, die für den tieffrequenten Übertragungsbereich nur die vom einseitig gerichteten Druckgradientenempfän­ ger aufgenommenen Signale, für den Übertragungsbereich der mittleren und hohen Frequenzen jedoch nur die Sig­ nale des Rohrrichtmikrophons zur Gesamtwiedergabe durchlassen.

Aus der DE-0S 31 46 945 ist für Video- und Filmaufnahme ein Tonaufnahmemikrophon zu erwähnen,bei dem die variable Richtwirkung zusammen mit dem Varioobjekt geändert wird. Ein in der Kamera angeordnetes Eingriffselement gestattet, daß zwischen der Einrichtung zur Änderung der Richtwir­ kung des Mikrophones und der Zoom-Betätigungsrichtung wahlweise eine automatische Kopplung oder eine manuelle Bedienung erfolgt.

Die bei Außenaufnahmen im Freien, beispielsweise bei Video- und Filmaufnahmen gleichzeitig vor­ genommenen Tonaufnahmen sind beim Auftreten von Wind stets durch das vom Wind hervorgerufene Geräusch gestört, oft auch kurzzeitig blockiert, was eine Minderung der Ton­ qualität des zusammen mit dem Bild aufgenommenen Tonma­ terials bedeutet. In manchen Fällen ist der Originalton überhaupt nicht mehr herstellbar, eine Nachvertonung nicht originalgetreu. Das vom Wind hervorgerufene Störge­ räusch ist nicht immer gleich, es wird durch die Wind­ stärke, die Einfallsrichtung des Windes und auch die Art des verwendete Mikrophones bestimmt. Die an der Mikro­ phonanordnung oder am Einzelmikrophon angebrachten Wind: schutzvorrichtungen schaffen nur bedingte Abhilfe, weil sie nicht generell die Windgeräusche vermeiden, sondern nur in geringem Maße schwächen.

Schall- und Tonaufnahmen im Freien bei Wind gestalten sich immer schwierig, weil eine Abhilfe gegen das Auftre­ ten von Störgeräuschen nur mittels sehr großer Windschutz­ vorrichtungen möglich ist, die aber auf Grund ihrer Größe für die Aufnahme als Störobjekt zu betrachten sind, wobei auch ein solcher Windschutz nicht immer das Über­ steuern von Mikrophon und Verstärker vermeidet. Im Ver­ stärker angeordnete Limiter sprechen wiederholt an und beeinträchtigen damit ebenfalls die Tonqualität. Die für die Tonaufnahmen vorzugsweise verwendeten Richtmikrophone sind außerdem für durch Windgeräusche verursachte Stör­ geräusche besonders anfällig.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine solche Einrich­ tung zu schaffen, die für im Freien durchgeführte Stall- und Tonaufnahmen beim Vorhandensein von Wind dafür sorgt, daß vom Wind hervorgerufene Störgeräusche nicht auf dem Tonträger erscheinen, damit die Qualität des aufge­ nommenen Tonmaterials erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß mittels eines Mikrophones mit nachgeschal­ teter elektronischer Schaltung der Winddruck während der Schallaufnahme ständig gemessen wird und vom jeweils vorherrschenden Winddruck abhängig durch einen verzögerungs­ frei gesteuerten Schalter stets jenes Mikrophon an dem im zugeordneten Verstärker bleibt, das seinem Wandlerprinzip, Frequenzgang und seiner Richtwirkung entsprechend für die vorherrscherde Windstärke am unempfindlichsten gegen Windgeräusche ist.

Die ständige Messung des Winddruckes mittels eines Mikrophons muß ebenfalls verzögerungsfrei vor sich gehen, weshalb ein Hitzdraht-Anemometer als Winddrucksensor nicht in Betracht kommt, weil zufolge seiner thermischen Wir­ kungsweise eine zu hohe Trägheit vorhanden ist. Vielmehr wird die Anwendung eines Mikrophons als Winddruckempfänger zu entsprechend verzögerungsfrei sich ergebenden Meßwerten führen. Ein solches Mikrophon ist nicht nur mit geringen Kosten herstellbar, sondern läßt sich auch auf Grund seiner geringen Maße einfach und unauffällig nahe dem für die Tonaufnahme verwendeten Mikrophon anbringen. Ganz besonders geeignet hiezu ist ein Miniatur-Kondensator­ mikrophon.

Die vom Wind hervorgerufene Luftströmung erzeugt am Maßmikrophon einen windäquivalenten Schalldruck, dessen vom Mikrophon dazu proportional abgegebene Spannung mit einer Referenzspannung verglichen wird. Beim Über­ schreiten eines vorgegebenen Spannungspegels, der einer ganz bestimmten Windströmung entspricht, wird mittels einer elektronischen Einrichtung das jeweils gegen Windgeräusche empfindlichste Mikrophon von seinem zuge­ ordneten Verstärker abgeschaltet, während das gegen Wind­ geräusche unempfindliche Mikrophon an den ihm zugeordneten Verstärker geschaltet wird oder geschaltet bleibt. Der Vorteil für die Schallaufnahme besteht darin, daß bei Schwankungen der Windstärke, jeweils mit dem Mikrophon die Aufnahme erfolgt, das keine Windgeräusche überträgt, wodurch das aufgenommene Tonmaterial frei von Stör­ geräuschen bleibt.

Vorzugsweise ist das den Winddruck messende Mikrophon ein Druckempfänger, weil in den meisten Fällen ein solches Mikrophon vollständig ausreicht, um damit den windäquiva­ lenten Schalldruck zu messen. Der Vorteil eines solchen Mikrophons liegt darin, daß es auf einfachste Art her­ stellbar ist, und für die beabsichtigte Anwendung die billigste Ausführungsform darstellt.

Für Tonaufnahmen, die hinsichtlich der durch Windge­ räusche hervorgerufenen Störungen besonders problematisch sind, reicht als Meßmikrophon ein Druckempfänger nicht immer aus. In solchen Fällen empfiehlt es sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, als das den Winddruck messende Mikrophon einen Druckgradientenempfänger, vor­ zugsweise mit kardioidförmiger Richtwirkung,vorzusehen. Druckgradientenempfänger sind auf Grund ihrer physikalischen Eigenschaft als elastisch gehemmt arbeitender Wandler mit tiefer Eigenresonanz besonders windempfindlich, wodurch sie sich als Windsensor ganz hervorragend eignen. Gegen­ über einem Druckempfänger sind sie allerdings aufwendiger, sodaß ihr Einsatz nur in kritischen Aufnahmefällen zu bevorzugen ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht noch darin, daß das den Winddruck messende Mikrophon ein Mikrophon der Mikrophonanordnung selbst ist. Diese Aus­ führung ist stets dann von Vorteil, wenn aus Kostengründen ein eigener Winddrucksensor einzusparen ist, oder wenn nicht ausreichend Platz vorhanden ist, neben der Mikrophon­ anordnung noch zusätzlich das den Winddruck messende Mikrophon unterzubringen.

An Hand von zwei Blockschaltbildern wird die Er­ findung im einzelnen beschrieben. Dabei zeigt Fig. 1 die Schaltung für eine aus mehr als zwei Mikrophonen be­ stehende Mikrophonanordnung und Fig. 2 eine solche für eine Mikrophonanordnung aus nur zwei Mikrophonen. Das gemäß der Erfindung den Winddruck messende Mikrophon ist in Fig. 1 mit Mw bezeichnet. Die vom Mikrophon Mw zur Windströmung und zum windäquivalenten Schalldruck er­ zeugte proportionale Spannung wird im Vorverstärker 4 verstärkt, ehe sie im Tiefpaßfilter 5 auf Frequenzan­ teile bis etwa 250 Hz ausgefiltert wird. Diese tief­ frequenten Spannungsanteile aus dem Windgeräusch werden einer elektronischen Schaltung 11, 12 zugeführt, die in einem Detektor 12 die Windstärke am Mikrophon Mw bestimmt und über eine logistische Auswertung 11 jeweils den Schal­ ter 6, 7, 8 einschaltet, der das für die vorherrschende Windstärke jeweils unempfindlichste Mikrophon M1, M2, Mn an den Verstärker schaltet, an dessen Ausgang A dann ein störungsfreies Aufnahmesignal gelangt. Vorzugsweise ist bei der aus Einzelmikrophonen bestehenden Mikrophon­ anordnung das Mikrophon M1 ein Druckempfänger mit kugel­ förmiger Richtwirkung und das Mikrophon Mn ein Rohrricht­ mikrophon mit keulenförmiger Richtwirkung. Denkbar ist aber auch eine Anordnung, bei der noch mehrere Mikropho­ ne Mn vorgesehen sind, wie beispielsweise ein Druck­ gradientenempfänger mit hypercardioidförmiger Richt­ wirkung und dann erst ein Rohrrichtmikrophon. Bei Ver­ wendung von Kondensatormikrophonen als Mikrophone der Mikrophonanordnung sind zur Vorverstärkung die Ver­ stärker 1, 2, 3 erforderlich. Die Schalter 6, 7, 8 wer­ den im allgemeinen elektronisch ausgeführt und von der logistischen Auswertung 11 so angesteuert, daß die Um­ schaltung von Mikrophon zu Mikrophon knackfrei erfolgt.

Eine vereinfachte Ausführungsart ist in Fig. 2 dar­ gestellt. Das den Winddruck messende Mikrophon Mw und dessen Vorverstärker 4 geben die im Tiefpaßfilter 5 mit einer Grenzfrequenz von 250 Hz ausgefilterte, dem Winddruck proportionale Spannung an einen Komparator 15, der diese vom Mikrophon Mw erzeugte Spannung mit einer Referenzspannung 16 vergleicht. Beim Auftreten des für eines der beiden Mikrophone M1 und M2 kritischen Wind­ drucks, der dann zu Windgeräuschen führt, wird das jeweils windempfindlichere Mikrophon abgeschaltet. Die mit τ be­ zeichneten Zeitverzögerungseinheiten 13, 14 haben die Aufgabe, ein knackfreies Schalten einzuleiten. Erfindungs­ gemäß kann das den Winddruck messende Mikrophon Mw ein Mikrophon der Mikrophonanordnung selbst sein, was be­ deutet, daß an die Stelle des Mikrophons M1 oder M2 das Mikrophon Mw tritt. Im Blockschaltbild der Fig. 2 ist dieser Fall durch gestrichelte Linien angedeutet.

Claims (4)

1. Aus zumindest zwei nahe beieinander angeord­ neten Einzelmikrophonen bestehende Mikrophonanord­ nung, deren Einzelmikrophone entsprechend dem für die Schallaufnahme gewünschten Aufnahmewinkel ein Druck­ und/oder ein Druckgradientenempfänger und/oder ein Rohrrichtmikrophon sind, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Mikrophons (Mw) mit nachge­ schalteter elektronischer Schaltung (5, 11, 12) der Winddruck während der Schallaufnahme ständig gemessen wird und vom jeweils vorherrschenden Winddruck abhängig durch einen verzögerungsfrei gesteuerten Schalter (6, 7, 8) stets jenes Mikrophon (M1, M2, Mn) an dem ihm zugeord­ neten Verstärker (9) geschaltet bleibt, das seinem Wand­ lerprinzip, Frequenzgang und seiner Richtwirkung ent­ sprechend für die vorherrschende Windstärke am unempfind­ lichsten gegen Windgeräusche ist.

2. Mikrophonanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das den Winddruck messende Mikrophon ein Druckempfänger ist.

3. Mikrophonanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das den Winddruck messende Mikrophon ein Druckgradientenempfänger vorzugsweise mit cardioid­ förmiger Richtwirkung ist.

4. Mikrophonanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das den Winddruck messende Mikrophon ein Mikrophon der Mikrophonanordnung selbst ist.