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09 Grenzflächen-Kurzinformation

Wie man die Grenzflächentechnik prinzipiell verstehen kann, ist in den letzten Kapiteln von Aufsatz 8 beschrie­ben. Die folgenden Ausführungen und Abbildungen sollen in Kurzform über die besonderen Merkmale der Grenzflächentechnik mit Druck- und Druckgradienten­empfängern informieren.
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Veränderung des Frequenzgangs durch eine große Grenzfläche

(mehrmals so groß ist wie die Wellenlän­ge der tiefsten zu übertragenden Frequenz):

In diesem Fall wird sämtlicher Schall an der Grenz­fläche reflektiert, auch tiefe Frequenzen, die um Mikro­fone normaler Größe herum gebeugt werden. Daher ergibt sich bei den Tiefen eine Pegelerhöhung von 6dB, entsprechend der Totalreflexion.

Bei hohen Frequenzen tritt eine leichte Pegelsen­kung ein, da der Staudruck vor einem zylindrischen Mi­krofon höhere Werte erreicht, als es der Totalreflexion entspricht.

Eine zu kleine Grenzfläche hat u.a. eine erhebliche Welligkeit des Frequenzgangs zur Folge, mit einer er­sten Überhöhung bei der Frequenz, deren akustische WeIlenlänge der ungefähren Abmessung der Fläche entspricht (siehe Aufsatz 8).

Veränderung des Richtdiagramms durch eine große Grenzfläche:

Das halbkugelförmige Richtdiagramm ist weniger frequenzabhängig als die vordere Hälfte des Richtdia­gramms eines kleinen Mikrofons mit Kugelcharakteri­stik.

Weiterer Unterschied zur Kugel: Direkter Schall wird 3dB empfindlicher aufgenommen als reflektierter (dif­fuser) Schall. Bei einer Niere beträgt diese Differenz 4,8dB (Bündelungsmaß).

Der Druck in Luft, hier der Schalldruck, ist ungerich­tet. Man kann daher den Grenzflächeneffekt exakter nutzen, wenn man die Membran in die Fläche legt, statt nur den Effekt in der Schichtdicke “d” aufzunehmen (Abb. 1). Bei BLM 3 und BLM 03 C (Abb. 4b) ist außer­dem die Schalleintrittsöffnung verkleinert.

2. Der Druckgradientenempfänger als Grenzflächenmikrofon

Hier muss die Hauptachse des Mikrofons parallel zur Grenzfläche liegen, da der Druckgradient eine zu ihr parallel gerichtete Größe ist.

Veränderung des Frequenzgangs durch eine große Grenzfläche

Aus den gleichen Gründen, die zulassen, dass all­gemein bei Druckgradientenempfängern keine Unter­scheidung zwischen Freifeld- und Diffusfeld-Wandlern gemacht werden muss, ist der Einfluss einer ausrei­chend großen Grenzfläche auf den Frequenzgang gering. Bezüglich der Größe der Fläche gelten aber die gleichen Bedingungen wie beim Druckempfänger.

Veränderung des Richtdiagramms durch eine große Grenzfläche

Das Richtdiagramm wird halbiert. Das Bündelungs­maß wird 3dB größer und erreicht so bei Verwendung einer Hyperniere 9dB! Damit ergibt sich eine beacht­liche “Reichweite” ohne die Frequenzabhängigkeit von Rohr-Richtmikrofonen.

Wenn sich der Akteur vom am Boden liegenden Mikrofon entfernt (Abb. 7), kommt er immer mehr auf die Hauptachse des Mikrofons, und der Pegel nimmt überraschend wenig ab. (Empfehlung: MK 41)

Problem: Im Gegensatz zum Druckempfänger sind Richtmikrofone besonders empfindlich gegenüber Kör­perschall. Eine wirksame Isolation ist daher meist nötig, wenn auch tiefe Frequenzen übertragen werden sollen.
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