Vertikale Ausrichtung von Druckempfängern

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ebs
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Re: Vertikale Ausrichtung von Druckempfängern

Beitragvon ebs » 10.04.2008, 08:29

stefan hat geschrieben:Da ein Druckempfänger über den ganzen Frequenzbereich gesehen ja keine ideale Kugel ist, möchte ich, dass die beiden Mikrofone 'in den Himmel' bzw. zur Decke ausgerichtet sind und das hielt ich bislang für ziemlich unüblich. Ich erwarte nämlich sonst einen negativen Einfluss auf den Klang, wenn ein Teil der Schallquelle hinter der Membran positioniert ist.

Wir reden hier über Druckempfänger. Da muss man die Vorstellung haben, dass die Mikrofonmembran etwa wie eine Lufballonhaut wirkt, die man über eine Schuhcremschachtel gezogen hat. Auch ein Barometer (Luftdruckmesser) wirkt so. Dieses Mikrofon interessiert sich im Prinzip nicht für die Richtung aus der der Schall kommt. Es ist prinzipiell "blind" für die Schalleinfallsrichtungen. Also, egal von wo der Wechseldruck kommt, der dem statischen Luftdruck überlagert ist, wird sich die Membran immer genauso wie der Schall bewegen. Der Schall kann ja immer nur an eine Seite (an die Vorderseite) der Mikrofonmembran kommen.
Nur wo ein zu großer Mikrofonkörper als Schallhindernis im Wege ist, wird bei kleineren Wellenlängen, also bei hohen Frequenzen, die Bewegung der Membran etwas behindert. Kleine Mikrofone dämpfen von hinten die großen Höhen eben weniger. Das passiert sicher nicht, wenn man die Kugelmikrofone vor dem Chor an die Zimmerdecke zeigen lässt; da kommt der Chor von der Seite und es ist kein Mikrofonkörperhindernis vorhanden und auch kein Druckstau in den Höhen.

Anders ist es bei den Druckgradientenempfängern, die immer sehr richtungsempfindlich sind. Da gibt es prinzipbedingt wirkliche Auslöschungen aus bestimmten Schalleinfallsrichtungen, weil die Mikrofonmembran nicht nur von einer Seite getroffen wird. Der Schall trifft auf die Vorderseite der Membran und hier auch immer verändert auf die Rückseite.

Viele Grüße ebs
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Beitragvon stefan » 10.04.2008, 10:29

...das hab ich schon verstanden, dass ein Mikrofon mit Kugelcharakteristik vom Prinzip her ein Barometer ist :-)

wenn wir grad beim Thema Druckempfänger sind:
Warum gilt eigentlich in der Tontechnik das Anwinkeln eines A/B-Paars mit 2 Kugelmikrofonen als 'Unart'? (ich meine hier: das nicht-parallele Ausrichten, beide Mikrofone zeigen z.B. jeweils auf den äusseren Rand der ausgedehnten Schallquelle). Zumindest ich habe in meinem Kopf: "so etwas macht man nicht" ;-)
Ist das, weil die Anwender das Prinzip der reinen Laufzeit-Stereofonie nicht verstehen? Oder weil sie sich davon einen Intensitätsunterschied für den obersten Frequenzbereich versprechen?
Ich habe so etwas nämlich schon öfters beobachtet, Tonverantwortliche vom RSR (Radio Suisse Romande) haben so einen Tick und benutzen gerne 2 DPA4006 mit Silber-Grid (Free-Field) im klein-AB Abstand, aber nach Aussen angewinkelt.

Schöne Grüsse
Stefan

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Beitragvon d_fux » 10.04.2008, 11:00

stefan hat geschrieben:wenn wir grad beim Thema Druckempfänger sind:
Warum gilt eigentlich in der Tontechnik das Anwinkeln eines A/B-Paars mit 2 Kugelmikrofonen als 'Unart'?

Keine Ahnung... Hab ich jedenfalls jahrelang auch so gemacht (KG 460, CK62 DF, ~60 cm, ~ 120°). Mittlerweile verwende ich allerdings meistens KM 131 als AB (~1m).

Oder weil sie sich davon einen Intensitätsunterschied für den obersten Frequenzbereich versprechen?

Genau. Und weil man so mit der Diffuskugel auch mal etwas näher dran kann...
Aber es gibt schon ein wenig zusätzl. Trennung, den Effekt find ich ganz angenehm.

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Vertikale Ausrichtung von Druckempfängern

Beitragvon ebs » 10.04.2008, 13:26

stefan hat geschrieben:Wenn wir grad beim Thema Druckempfänger sind: Warum gilt eigentlich in der Tontechnik das Anwinkeln eines A/B-Paars mit 2 Kugelmikrofonen als 'Unart'?

AB-Mikrofonsysteme müssen nicht parallel ausgerichtet sein. Schon gar nicht wenn die Mikrofonbasis größer als 1 m ist. Dann werden die Mikrofone immer mehr zu Mono-Einzelmikrofonen. Nur wenn man wirklich in "sauberer" AB-Laufzeitstereofonie aufnehmen will und dabei das Erzeugen von Frequenz bewertenden färbenden Pegeldifferenzen von seitlichen Schallquellen nicht gut findet, ist bei einer Mikrofonbasis kleiner als 1 m (typisch sind 30 bis 40 cm) das nach Außenwinkeln zu vermeiden. Wenn man das trotzdem tut, so wird man nicht dafür bestraft; nur es kommen von den außen liegenden Schallquellen eben frequenzabhängige Pegeldifferenzen, genannt "Spektraldifferenzen" in die Aufnahme, die am Ort der Mikrofone akustisch nicht vorhanden sind und auch nicht dort hingehören. Wem diese fremden erzeugten Signale als Effekt aber gefallen, der soll sie anwenden; nur wissen sollte er davon. Man kann sogar extra ein Kugelflächenmikrofon nehmen; da bilden sich links und rechts starke Spektralunterschiede, die interessant bei Kopfhörerwiedergabe klingen - nur klingen eben nach außen drängende Höhen und die Klangverfärbungen als Effekt bei Lautsprecherwiedergabe nicht richtig.
Man sollte das auch als "Philosophie" verstehen: Klavieraufnahmen mit 30 bis 40 cm AB-Kugeln sollten vom Mikrofonsystem her immer parallel ausgerichtet sein. Man kann hierbei sogar L und R vertauschen, ohne eine klare Ausrichtung zu hören, wo denn die Höhen und die Tiefen des Instruments liegen.
Wer einen Stereo-Effekt haben will, der richte die eine Kugel schräg auf die Höhen und die andere schräg auf die Tiefen des Klaviers. Das gibt klanglich einen frequenzabhängigen Spreizeffekt und das "Mikrofonsystem" erzeugt etwas ganz Eigenes, was in der "Natur" am Mikrofonort klanglich dort nicht so vorhanden ist. Wer's mag, der soll's eben machen.
Bei Klein-AB-Aufnahmen stelle ich beide Mikrofone mit Kugelcharakteristik parallel ein. Beim Decca-Tree richte ich die äußeren Kugel-Mikrofone (AB über 2 m) extra schräg, ja sogar richtig seitwärts aus!
Nur wenn man genau weiß was man tut, ist das in Ordnung.
In der Berliner Philharmonie hängen über dem Dirigenten zwei schöne "DPA-Kugeln" mit 30 cm AB im 90°-Winkel (+/-45°). Ist das absichtlich so - weil's schön klingt? Weil man das extra so will? Weil man nachgedacht hat oder vielleicht weniger nachgedacht hat? Oder sollen die hohen Frequenzen noch stärker aus der Richtung der Lautsprecher kommen und sollen sich die tiefen Frequenzen voll im Center sammeln?
Folgender Text ist meine Antwort zu einer Mailanfrage: Warum sollen bei Laufzeitstereofonie die Mikrofone parallel ausgerichtet sein?

Als Stereofonie-Grundlage sollte bekannt sein, dass unsere Stereo-Lautsprecherwiedergabe nicht nur einen Artefakt hat. Es ist so, dass generell hohe Frequenzen aus dem Center weg in Richtung der Lautsprecher treiben und tiefe Frequenzen sich mehr im Center zwischen den Lautsprechern sammeln; siehe: Frequenzabhängige Hörereignisrichtung bei Stereo-Lautsprecherlokalisation. Wer das weiß, der kann sich überlegen, wie man dagegenarbeiten könnte, also wie man den Bass verbreitert und die Höhen etwas verengt. Wer das eben nicht weiß, der wird auch nichts hören und somit auch nichts tun. Der wird die Mikrofone ahnungslos nach außen winkeln, weil das alle so machen und weil das geil aussieht :lol:

Hier wird erklärt, wie man auf die Idee kommt, beim AB-Laufzeitstereofoniesystem die Mikrofone mit Kugelcharakteristik nach außen genau auf die Schallquelle auszurichten. Verdrängt wird, dass dabei ein Mikrofon "unschön" neben die gewünschte Schallquelle zeigt. Man denkt bei diesem auswinkelnden Mikrofonpositionieren allein an das Mikrofon, das sauber auf eine Schallquelle zeigt, wie an diesem Beispiel gezeigt wird: Äquivalenz-Stereofonie mit Kugelmikrofonen. Was ist denn das?

Hier sind einige Antworten dazu zum "Tonmeister-Test 9" - Hauptmikrofonsystem in reiner Laufzeit-Stereofonie.

Äquivalenzstereofonie mit Nieren und "Äquivalenzstereofonie mit Kugeln" oder Laufzeitstereofonie mit "nach außen gewinkelten" Kugelmikrofonen.

Ich denke, dass das nicht-parallele Ausrichten von zwei Druckempfängern mit einer Mikrofonbasis unter einem Meter, eine "Unart" sein kann, wenn nicht richtig nachgedacht wird. Wenn aber die entstehenden Stereo-Artefakte, wie bei einer Jecklin-Scheibe oder einem Kugelflächenmikrofon dramaturgisch von der Regie gewünscht sind, mit Center-Bass-Frequenzen und in den Lautsprechern zu hörenden Effekt-Höhen-Geräuschen, dann ist ja alles in bester Ordnung; nur passiert das eben mehr gedankenlos unerwünscht und zufällig.

Viele Grüße ebs
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Re: Vertikale Ausrichtung von Druckempfängern

Beitragvon d_fux » 12.06.2008, 14:27

ebs hat geschrieben:Folgender Text ist meine Antwort zu einer Mailanfrage: Warum sollen bei Laufzeitstereofonie die Mikrofone parallel ausgerichtet sein?

Hatte ich schon fast vergessen, die besagte Anfrage war ja von mir seinerzeit. Nun bin ich auch in Eberhards Sammlung... :-D


In der Berliner Philharmonie hängen über dem Dirigenten zwei schöne "DPA-Kugeln" mit 30 cm AB im 90°-Winkel (+/-45°). Ist das absichtlich so - weil's schön klingt? Weil man das extra so will? Weil man nachgedacht hat oder vielleicht weniger nachgedacht hat? Oder sollen die hohen Frequenzen noch stärker aus der Richtung der Lautsprecher kommen und sollen sich die tiefen Frequenzen voll im Center sammeln?

Ähnliches sah ich in Bamberg in der Stadthalle... Da hängt in schönster Hauptmikrofonposition ein Paar Straus-Pakete mit Schoepsen. Ich hatte die Gelegenheit, mir das Konzert aus der Technik anzusehen und bekam auf diese Weise mit, daß die Kanäle für die Dokumentationsmitschnitte (für die Symphoniker) fast auf Mono zusammengemischt werden...

Wenn ich das hier mal einfügen darf: Genaugenommen gibt es doch bei Nieren auch gew. Spektralunterschiede, kann man sehr schön mit Neumanns Flash-Applikation nachvollziehen. Inwiefern sind diese denn von Belang, bei XY oder ORTF, NOS etc.?

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Re: Vertikale Ausrichtung von Druckempfängern

Beitragvon ebs » 12.06.2008, 16:19

d_fux hat geschrieben:Wenn ich das hier mal einfügen darf: Genaugenommen gibt es doch bei Nieren auch gew. Spektralunterschiede, kann man sehr schön mit Neumanns Flash-Applikation nachvollziehen. Inwiefern sind diese denn von Belang, bei XY oder ORTF, NOS etc.?

Genaugenommen werden im Aufnahmebereich eines ORTF-Systems mit zwei Nieren keine Spektraldifferenzen erzeugt, auch wenn das immer wieder, wie auch hier behauptet wird. Jörg Wuttke (Fa. Schoeps) hat sich über diese ständige unrichtige Behauptung auch geärgert und darum die Pegeldifferenzen bei einem ORTF-System bei 20°, 40° und 60° Schalleinfallswinkel aufgenommen.
Bild
Hier werden keine frequenzabhängigen Pegeldifferenzen bei unterschiedlichen Schalleinfallswinkeln zwischen L und R erzeugt. Die Kurven laufen ordentlich parallel.

Das Kugelflächen-Mikrofon, das Clara-System und die Jecklin-Scheibe erzeugen dagegen von sich aus nicht am Aufnahmeort vorhandene kräftige Spektralunterschiede zwischen L und R, also frequenzabhängige Pegeldifferenzen besonders bei hohen Frequenzen. Das kommt durch den das Schallfeld störenden Trennkörper.
Bild
Hier werden deutlich frequenzabhängige Pegeldifferenzen bei unterschiedlichen Schalleinfallswinkeln erzeugt. Die Kurven laufen nicht parallel, sie streben auseinander. Deutlich zu erkennen sind die großen Pegeldifferenzen bei hohen Frequenzen - und unter 500 Herz findet man leider keine Pegelunterschiede, denn da ist der Trennkörper unwirksam.

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Re: Vertikale Ausrichtung von Druckempfängern

Beitragvon d_fux » 12.06.2008, 18:54

ebs hat geschrieben:Genaugenommen werden im Aufnahmebereich eines ORTF-Systems mit zwei Nieren keine Spektraldifferenzen erzeugt, auch wenn das immer wieder, wie auch hier behauptet wird.

Hm, interessant. Wieso nicht? Gleicht hier (vereinfacht formuliert) der nach oben hin ansteigende 90°/180°-Frequenzgang die Verengung des Polardiagramms zu hohen Frequenzen hin quasi wieder aus? Oder denke ich in die falsche Richtung?

D.

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Re: Vertikale Ausrichtung von Druckempfängern

Beitragvon juppy » 12.06.2008, 19:46

ebs hat geschrieben:Genaugenommen werden im Aufnahmebereich eines ORTF-Systems mit zwei Nieren keine Spektraldifferenzen erzeugt, ... Jörg Wuttke (Fa. Schoeps) hat sich über diese ständige unrichtige Behauptung auch geärgert und darum die Pegeldifferenzen bei einem ORTF-System bei 20°, 40° und 60° Schalleinfallswinkel aufgenommen.
Bild
Hier werden keine frequenzabhängigen Pegeldifferenzen bei unterschiedlichen Schalleinfallswinkeln zwischen L und R erzeugt. Die Kurven laufen ordentlich parallel.


Die Formulierung "die Kurven laufen ordentlich parallel" gefällt. :-P

Leider ist der Ursprung dieses Diagramms völlig verschleiert ...
Lange gesucht, habe ich es entweder nie gefunden - oder schlichtweg an entscheidener Stelle übersehen?

ebs hat geschrieben:Das Kugelflächen-Mikrofon, das Clara-System und die Jecklin-Scheibe erzeugen dagegen von sich aus nicht am Aufnahmeort vorhandene kräftige Spektralunterschiede zwischen L und R, also frequenzabhängige Pegeldifferenzen besonders bei hohen Frequenzen. Das kommt durch den das Schallfeld störenden Trennkörper.
Bild
Hier werden deutlich frequenzabhängige Pegeldifferenzen bei unterschiedlichen Schalleinfallswinkeln erzeugt. Die Kurven laufen nicht parallel, sie streben auseinander. Deutlich zu erkennen sind die großen Pegeldifferenzen bei hohen Frequenzen - und unter 500 Herz findet man leider keine Pegelunterschiede, denn da ist der Trennkörper unwirksam.

Wobei bei der Entwicklung des KFM - im Gegensatz zu anderen Trennkörpern - klare Vorgaben gesetzt wurden: Der Frequenzgang der Summe beider Kanäle soll sowohl im Direkt- wie auch im Diffusschallfeld linear sein. Dies wird auf der Grafik oben nicht dargestellt ...

Von einem "Auseinanderdriften" der Wiedergabebreite zu den hohen Frequenzen hin weiß ich nicht zu berichten. Aber das liegt vielleicht auch daran, daß ich damit keine Klangkörper aufnehme, die die gesamte Stereobasis ausfüllen.

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Frequenzgang von Trennkörpermikrofonen

Beitragvon ebs » 12.06.2008, 20:14

d_fux hat geschrieben:Hm, interessant. Wieso nicht? Gleicht hier (vereinfacht formuliert) der nach oben hin ansteigende 90°/180°-Frequenzgang die Verengung des Polardiagramms zu hohen Frequenzen hin quasi wieder aus? Oder denke ich in die falsche Richtung.

Dieser Frequenzgang steigt zu den Höhen nur bei Trennkörpermikrofonsystemen an und nicht beim ORTF-System.

Hier ist ausnahmesweise einmal der Frequenzgang des linken und rechten Kanals beim Schalleinfallswinkel 20° und 60° getrennt angegeben:
Bild
Eine Frequenzgangabsenkung der Höhen in einem Stereolautsprecher, kann doch nicht durch Frequenzganganhebung der Höhen im anderen Lautsprecher "ausgeglichen" werden. Das ist doch unmöglich. Das ist alles reines "Wunschdenken". Wie man hier sieht, wird mehr abgesenkt, als angehoben aber dennoch bringt das nichts.

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Frequenzabhängigkeit der Pegeldifferenz Kugelflächenmikrofon

Beitragvon ebs » 12.06.2008, 20:39

juppy hat geschrieben:Leider ist der Ursprung dieses Diagramms völlig verschleiert ...
Lange gesucht, habe ich es entweder nie gefunden -
oder schlichtweg an entscheidener Stelle übersehen?

Auf meinem Blatt "Frequenzabhängige und frequenzunabhängige Pegeldifferenzen" ist der Ursprung von der Tonmeistertagung 1992 genau angegeben. Da ist wirklich nichts "verschleiert" und schon gar nicht völlig. Warum auch?

Alle drei Diagramme sind neu gezeichnet auch in Jörg Wuttke: "Mikrofonaufsätze" erschienen,
im Kapitel 5: "Zwei Jahre Kugelflächenmikrofon" auf Seite 37.

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Re: Frequenzgang von Trennkörpermikrofonen

Beitragvon d_fux » 12.06.2008, 21:34

ebs hat geschrieben:Dieser Frequenzgang steigt zu den Höhen nur bei Trennkörpermikrofonsystemen an und nicht beim ORTF-System.

Ich rede zunächst mal von dem 90°/180°-Frequenzgang üblicher Nierenmikrofone, nicht vom Gesamtsystem. Der steigt zu den Höhen doch mitunter recht deutlich an, daher sollte Schall, der stark seitlich auf das abgewandte Mikrofon trifft, auch etwas Verfärbung mit sich bringen, was dann wieder zu Spektraldifferenzen im Stereospektrum verursachen würde, und zwar sogar noch in umgekehrter Richtung als der bei den Trennkörpern. Der zitierte Anstieg beim KFM findet ja zur Achse hin statt., d.h. das abgewandte Mikro klingt dumpfer. Aber vielleicht ist der Effekt bei ORTF in der Praxis ja auch irrelevant.

Beliebige Beispielgrafik (schnelle Google-Suche):
Bild


Eine Frequenzgangabsenkung der Höhen in einem Stereolautsprecher kann doch nicht durch Frequenzganganhebung der Höhen im anderen Lautsprecher "ausgeglichen" werden. Das ist doch unmöglich. Das ist alles reines "Wunschdenken". Wie man hier sieht, wird mehr abgesenkt als angehoben aber dennoch bringt das nichts.

Wo soll da etwas "ausgeglichen" werden? Grundgedanke ist doch immer die Simulation eben dieser Spektraldifferenzen am "Echtkopf"... Den Aufsatz zur LS-Kompatibilität muss ich dazu noch lesen.

Gruß,
Daniel

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Re: Frequenzgang von Trennkörpermikrofonen

Beitragvon ebs » 13.06.2008, 00:29

Wir reden vom Kugelflächenmikrofon bei einem Schalleinfallswinkel von höchstens +/- 60° und von einem ORTF-System aus zwei +/- 55° gewinkelten Nieren bei einem Schalleinfallswinkel von höchstens +/- 60°. Was hat hiermit überhaupt der 90°- und 180°-Frequenzgang einer einzelnen Niere zu tun?

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Re: Frequenzgang von Trennkörpermikrofonen

Beitragvon d_fux » 13.06.2008, 09:39

ebs hat geschrieben:Wir reden vom Kugelflächenmikrofon bei einem Schalleinfallswinkel von höchstens +/- 60° und von einem ORTF-System aus zwei +/- 55° gewinkelten Nieren bei einem Schalleinfallswinkel von höchstens +/- 60°. Was hat hiermit überhaupt der 90°- und 180°-Frequenzgang einer einzelnen Niere zu tun?


Die Frage wundert mich. Ein ORTF oder XY besteht doch aus zwei einzelnen Nieren... Du monierst die enstehenden Spektraldifferenzen durch Abschattung bei Trennkörperstereofonie und bei angewinkelten AB-Kugeln. Im ersten Fall ist der Effekt ja gewünscht, im zweiten nicht immer, wie Du anführst. Ob er zweckdienlich ist (für LS-Wiedergabe), lass ich jetzt mal außen vor.

Bei dem genannten Einfallswinkel von 60° trifft Schall von links die rechte Kapsel im Winkel von 115° (0RTF, bei XY 105°), wo deren Frequenzgang u.U. alles andere als linear ist. Es enstehen also neben den gewollten Pegel- und ggf. Laufzeitdifferenzen durchaus auch Spektraldifferenzen, und zwar theoretisch dem Trennkörperkonzept widersprechende (also Schall aus Gegenrichtung mit Tendenz zu mehr Höhen). Daraus müsste sich doch eine zu den Höhen hin abnehmende Trennung ergeben, oder? Dem entgegenwirken könnte das zu den Höhen hin engere Polardiagramm, was eigentlich wieder bessere Trennung ergeben sollte. Hm... :hmm:

Daher die Frage (die sich auch stefan stellt, vielleicht kann man das zusammenführen...) wie weit das in der Praxis überhaupt hörbar und relevant ist...

Daniel

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Beitragvon Erdie » 13.06.2008, 13:29

Nun ja, irgendwann hat doch jede Technik ihre Grenzen. Sicherlich ist es das Ziel eines jeden Mikrofonentwicklers, das Spektrum bei Druckgradientenempfängern möglichst Winkelneutral zu halten. Dem Ideal kann man sich nur soweit wie möglich annähern. Das gilt übrigens für alle technischen Bereiche. Ist Dir klar, wie unvollkommen und fehlerbehaftet ein Lautprecher ist? Warum sollte das bei Mikrofonen anders sein. Sicherlich sind die winkelabhängigen Spektralunterschiede bei Druckgradientenmikrofonen geringer als bei reinen Druckempfängen - aber trotzdem weitab von jedem Ideal.
Wie weit das Ideal erreicht wird, kennzeichnet maßgeblich die Qualität des Mikrofons. Genau deshalb finde ich es immer so kurios, wenn in der Homrecordingszene von vielen die Wertigkeit der Mikrofone durch schnödes "Hineinbrüllen" auf gerader Achse beurteilt werden will.

-Erdie

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Beitragvon pkautzsch » 13.06.2008, 15:27

Erdie hat geschrieben:Wie weit das Ideal erreicht wird, kennzeichnet maßgeblich die Qualität des Mikrofons. Genau deshalb finde ich es immer so kurios, wenn in der Homrecordingszene von vielen die Wertigkeit der Mikrofone durch schnödes "Hineinbrüllen" auf gerader Achse beurteilt werden will.


Naja, in der Homerecordingszene stehen die Leute ja meist allein höchstens 10 cm vor dem Mikrofon und versuchen mittels köstlich-fernöstlichen "Reflektionsfiltern" den Schlafzimmersound zu eliminieren...;) Da braucht man nun wirklich keinen geraden seitlichen Frequenzgang.


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