GEMISCHTE STERIOFONIEVERFAHREN

 

Die sogenannte  gemischte Stereofonie, die auch als Äquivalenzmikrofonverfahren bezeichnet werden, arbeiten mit Intensitäts- und Laufzeitdifferenzen. Bei diesem Verfahren wirken die Pegel und Laufzeitunterschiede zwischen dem linken und rechten Kanal gleich gerichtet zusammen , dadurch tragen beide Verfahren etwa gleichviel zur Abbildungsrichtung bei. Die Laufzeit- und Intensitätsdifferenzen  verstärken sich dabei gegenseitig bei ihrem Einfluss auf die Auswanderung der Phantomschallquellen aus der Mitte.

Neben dem äquivalenten Mikrofonverfahren gibt es noch die kopfbezogene Stereofonie, die mit den gleichen Faktoren von Laufzeit und Pegelunterschieden arbeitet und damit eine gewisse Verwandtschaft zur gemischten Stereofonie aufweist. Es gibt jedoch einen wesentlichen Unterschied, bei Kunstkopfaufnahmeverfahren sind die Intensitätsunterschiede in spezifischer Weise frequenzabhängig, dadurch führen sie zu einer allseitigen Schallabbildung. Wiederum sollen sie bei der Intensitätsstereofonie weitest gehendst frequenzneutral bleiben. Was auch in der Praxis ausreichend zutrifft. Die Kunstkopfaufnahmeverfahren sind eigentlich nur für die kopfbezogene Wiedergabe vorgesehen und die äquivalenten Aufnahmeverfahren für die Lautsprecherwiedergabe geeignet, was wiederum nicht bedeuten soll, dass die beiden Verfahren bei der Wiedergabe nicht gegenseitig kompatibel sind.

Bei den äquivalenten Aufnahmeverfahren wurde durch Simonsen und Theile Untersuchungen angestellt die klären sollten , in welcher Weise sich gleichzeitig Pegel- und Laufzeitdifferenzen auf die Abbildungsrichtung der Phantomschallquellen Einfluss nehmen. Bei reinen Pegeldifferenzen geht die Auswanderung der Phantomschallquellen aus der Mitte im Winkelbereich von +/- 20° etwa linear mit den Pegeldifferenzen. Je nach Art des Signals führt 1dB Pegeldifferenz zu einer Auswanderung von 2°bis 2,5.

Auch bei Laufzeitdifferenzen in diesem Winkelbereich führt dies ebenfalls zu einer weitgehenden linearen Abhängigkeit. Die wiederum auch je nach Art des Signals einen Auswanderungswinkel von etwa 3° bis 5° pro 100 besitzt. Damit kann für den Winkelbereich von etwa 20°um die Mitte eine Gleichwertigkeit der beiden Laufzeit- und Pegelunterschiede aufgestellt werden, 1dB ist dabei  60 gleichwertig, wenn man einen Lokalisationswinkel von 2,4  und 4°/100 ausgeht. Aber für größere Winkel , also für die äußeren Flanken der Stereobasisbreite , sind diese Äquivalenzen nicht mehr zutreffend. In  dem Bereich größerer Winkel gibt es Unterschiede zwischen den beiden Differenzfaktoren. Bei einer wachsenden Pegeldifferenz kommt es zu einer größeren Lokalisationsschärfe, während dessen eine wachsende Laufzeitdifferenz zu einer Abnahme der Lokalisationsgenauigkeit führt. Die Lokalisationsschärfe dabei immer nach genauer als bei den beiden einzelnen Laufzeit- und Intensitätsmikrofonverfahren, aus dem sich nämlich der Lokalisationswinkel der Phantomschallquellen als Summe der Einzelwirkungen ergibt.

Gegenseitige Wirkungen führen nicht zu einer Subtraktion der Lokalisationswinkel, sondern zu einer starken Anhebung der Lokalisationsschärfe. In diesem Sinne sind Mikrofonanordnungen der gemischten Aufnahmeverfahren offenbar dann optimal , wenn die Mikrofonpositionierung  in etwa in gleichen Anteilen Laufzeit- Pegeldifferenzen erreicht. Dann kann eine optimale Lokalisationsschärfe in der Aufnahme erreicht werden. Weitere Vorteile der Äquivalenzmikrofone ist , dass bei der Monobildung die aufgrund der Laufzeitunterschiede unvermeidlichen Auslöschungen sehr gering ausfallen; Ursache  hierfür sind die stets mit den Laufzeitdifferenzen zusammen auftretenden Pegeldifferenzen, die in der Praxis nicht oder kaum hörbare Klangfärbungen erzeugen. Die Laufzeitdifferenzen treten  im Vergleich mit der reinen  Laufzeitstereofonie erst oberhalb 1kHz auf. Damit sind die Aufnahmen von Äquivalenzmikrofonen im allgemeinen kompatibel.

 

ORTF- Mikrofonverfahren

 

Dieses Verfahren erhielt seinen Namen von der französischen Rundfunkorganisation und arbeitet mit der Laufzeitpegelkombination nach den Kurven von Williams.

Das ORTF- Mikrofonverfahren verwendet zwei Nierenmikrofone mit einer dem natürlichen Ohrabstand entsprechenden Abstand zu den Mikrofonkapseln von 17,5 cm. Zudem werden die Mikrofone in einem Versatzwinkel von jeweils 55° nach außen gedreht. Im Gegensatz zu den Verhältnissen am menschlichen Kopf sind bei diesem Verfahren die Intensitätsunterschiede weitgehend frequenzunabhängig. Bei +/- 45° liegt die Pegeldifferenz zwischen den beiden Mikrofonen bei etwa 6 bis 8 dB. Diese Werte entsprechen grob denen, die am menschlichen Kopf gemessen werden.

 Es gibt natürlich noch verschiedene Variationen der ORTF- Mikrofonaufstellung. Einerseits können durch eine andere Ausrichtung der Mikrofone die Pegeldifferenzen vergrößert oder verkleinert werden. Eine Variante davon ist das NOS- Verfahren, benannt nach der holländischen Rundfunkorganisation. Die Mikrofone mit der Richtcharakteristik einer Niere  schließen einen Winkel von 90° ein, bei einem gegenseitigen Abstand von 30cm.

 

           OSS- Verfahren

 

Das OSS- Verfahren heißt Optimales Stereo Signal und wurde beim Schweizer Radio entwickelt. Man suchte damals nach einer optimalen Aufnahmetechnik für das Radio- sinfonieorchester mit dem Ziel eine gewisse "Echtheit" in die Aufnahme einzubinden. Es wurde von einem gewissen Herrn Jecklin, deswegen auch Jecklin- Scheibe genannt, vorgeschlagen, eine sich als akustische Trennung zwischen den Mikrofonen im natürlichen Ohrenabstand (17,5) befindliche schallabsorbierende Scheibe mit 30 cm Durchmesser     anzubringen. Die Mikrofone sind Druckempfänger, da diese im hohen Frequenzbereich aus der Kugelcharakteristik in eine nieren bis keulenförmige Richtcharakteristik übergehen, werden die Mikrofone etwas nach außen weisend angebracht. Auch dieses Verfahren kann als Äquivalenzmikrofonverfahren bezeichnet werden.

Der Frequenzgang bei 0° in der Scheibenebene, entspricht genau demjenigen des Mikrofons ohne Scheibe. Ab einem Winkel von etwas mehr als 30° überlagern sich die direkt auf das Mikrofon eintreffenden Wellen mit einer von der Scheibe reflektierenden Welle. Das Dämmmaterial auf der Oberfläche der Scheibe ist wegen seiner geringen Dicke nicht in der Lage, die vom Kern der Scheibe reflektierenden Wellen vollständig zu absorbieren. Bei einem Einfallswinkel von 45° ergeben sich rechnerisch durch die Wegdifferenz Maxima bei geradzahligen Vielfachen 1,21kHz, Minima bei ungeradzahligen Vielfachen davon. Ein ähnliches Bild ergibt sich bei einem Schalleinfall unter 90° auf der Schallquelle zugewandten  Seite der Scheibe. Diesen Frequenzgängen entsprechen Richtdiagramme mit mehreren frequenzabhängigen Maxima und Minima. Die Pegeldifferenzen für seitlichen Schall erreichen bereits bei 500 Hz etwa 5 dB gehen dann aufgrund des Phänomens der "hellen Flecken " zurück und steigen dann allmählich auf Werte um12 dB an. Anders als bei dem verwandten ORTF- Verfahren nimmt aber der Pegel einer Schallquelle nicht zu, wenn sie zur Seite wandert.

Auch die Variationen sind bei der Jecklin- Scheibe  nicht so fest genormt, wie z.B. NOS bei ORTF. Mehrere Variationen wurden von mehreren Tonmeistern wie Lechner, Zahn und Püllmanns angwandt.

Lechner- Variante: Bei einer normalen (standardisierten) OSS- Verfahren besitzt die Scheibe einen Durchmesser von 30 cm. Auf der Oberfläche des Trennkörpers ist ca. 4 cm dickes absorbierendes Material angebracht. Bei der Lechner Variante, besteht die Scheibe aus fast ausschließlich schallabsorbierenden Materialien ohne schallhartem Kern. Der Durchmesser der Scheibe von 30 cm werden für alle Anordnungen beibehalten. Die "dünne Scheibe" besitzt eine Dicke von 5 cm und einen Kartonring als stabilisierenden Rand.

Die "dicke Scheibe " füllt den Zwischenraum vollständig aus, sodass sich die Mikrofone direkt an ihrer Oberfläche befinden. Die nötige Stabilität bekommt die Konstruktion durch ein  eingebundenes Drahtgeflecht.

Der "Keil" ist ähnlich der "dicken Scheibe" konstruiert, verjüngt sich aber zum vorderen und hinteren Ende hin auf eine Dicke von 5 cm.

Die Variationen nach Zahn und Püllmanns bestehen nur aus dem Unterschied der Variationen des Scheibendurchmessers, die OSS- Anordnung mit einer Scheibe von 60 cm Durchmesser und einem Keildurchmesser von 30cm bis 60cm.

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