Oeffnungswinkel versus Aufnahmewinkel

[Wolfgang]

Hallo ebs,
ich habe die Diskussion verfolgt, weil ich zunächst überhaupt nicht wusste, worum es geht. Habe es jetzt aber verstanden, zumindest glaube ich es.
Vielleicht kannst Du aber mal kurz lesen, wie es es verstanden habe: (ganz einfach beschrieben)
Je weiter die YX-Mikrofone auseinandergedreht werden, um so schneller werden die Pegeldifferenzen von links oder rechts stehenden Schallquellen größer. Bei 16 bis 18 dB Differenz ortet das Ohr eine Schallquelle bereits ganz links bzw. rechts. Steht eine Quelle weiter außen, kann sie nicht weiter nach links oder rechts heraus geortet werden. Kannst Du dieser einfachen Erklärung noch zustimmen?
Was mir aber auch auffällt ist, dass die Fläche, von der Schall auf zumindest ein Mikrofon trifft, bei größeren Achsenwinkeln wächst. Das macht mir bei Live-Anwendungen Sorgen. Wenn ich also XY Live verwenden will, könnte ich anhand Deiner Erklärungen die optimale XY-Anordnung (also den besten Winkel für die entsprechende Klangkörperbreite) ermitteln, bekomme dann aber Probleme mit Rückkopplungen. Ist das aus Deiner Sicht auch so, oder habe ich da einen Denkfehler?
Und nun zum Dritten (und letzten). Weil ich bei XY, MS, Blumlein, ORTF und NOS im Livebetrieb zuviel Schall von der PA in die Mikrofone bekomme, habe ich mich für Laufzeitmikrofonieverfahren entschieden. Ich verwende meistens ein AB-Verfahren mit 2-3 m Mikrofonabstand etwa 1-2 m vor dem 6-10m breiten Klangkörper. Je halliger der Raum, um so näher muss ich an den Klangkörper und um so weiter müssen die Mikrofone auseinander. Da ich die (Nieren-) Mikrofone parallel nach vorne ausrichte, empfangen sie wenig Schall von der PA und ich habe wenig Probleme mit Rückkopplungen. Dabei habe ich bemerkt, dass diese großen AB-Anordnungen neben Laufzeitdifferenzen auch Pegeldifferenzen aufnehmen. Das wird vermutlich weniger an den Empfindlichkeitskurven der Mikrofone liegen, sondern mehr an dem Abstand der Schallquellen zu den Mikrofonen. Ist ein Mikrofon doppelt so weit von der Schallquelle entfernt wie das andere, bedeutet nach meinen einfachen Erfahrungen näherungsweise 6dB Pegeldifferenz. Somit bekomme ich bei der Laufzeitanordnung recht gute Richtungsabbildungen. Um eine vollständige Richtungsabbildung zu erhalten, müsste ein Mikrofon achtmal soweit von einer Schallquelle entfernt sein, als das andere. Damit erreiche ich bei dieser AB-Anordnung nie die volle Stereobreite. Stimmt mein Verständnis noch? (vermutlich nicht, oder?)
Fallen Dir Alternativen zur Mikrofonierung eines geradlinig aufgestellten Chores ein? Ich würde nämlich gerne auch mal andere Mikrofonverfahren ausprobieren. Was würdest Du empfehlen? Sollte sich der Chor lieber halbrund aufstellen?
Meine Güte, jetzt habe ich viele Fragen gestellt. Hast Du überhaupt Zeit, die alle zu beantworten?
Beste Grüße
Wolfgang

[Thomas]

Hallo
Gibt es jemanden der mir plausibel erklären kann, warum sich z.B. bei einer koinzidenten
Stereoaufnahmetechnik der Aufnahmewinkel vergrössert wärend man den Oeffnungswinkel kleiner macht?
Wenn ich mir 2 Nieren als XY vorstelle und diese Bewegungen ausführe, dann komme ich def. nicht dahinter.
Ich weiss, das dies ein Fakt ist aber ich kann es mir nicht erklären. Wenn jemand also eine verständliche
Lösung zu bieten hat, wäre ich sehr dankbar. Nachgelesen in Dickreiters usw habe ich bereits mehrfach.
Thomas
Oder gibt es da einen guten Artikel bei ebs?
Das wäre auch nicht schlecht. Aber eben, deren sind sooo viele!!

[ebs]

Hallo Thomas,
diese X/Y-Stereophonie mit zwei koinzidenten Nierenmikrophonen wird zwar "Intensitäts"Stereophonie genannt, es ist aber eine Pegeldifferenz-Stereophonie, denn der vom Mikrophonsystem erzeugte Pegelunterschied bei verschiedenen Schalleinfallswinkeln ist hier maßgebend.
Besorge dir mal von meiner Homepage das Blatt mit dem Titel "Intensitäts"-Stereophonie mit 2 x XY-Nierenmikrophonen, Achsenwinkel alpha zwischen 90° und 180°.
http://www.sengpielaudio.com/IntensitaetsSt-XY.pdf
Klicke einfach ganz unten den Link.
Wie man die Kurven einfach berechnet, steht auf dem Blatt beschrieben. Die vierte Kurve von unten zeigt ein X/Y-Mikrophonsystem Niere/Niere mit einem kleinen Achsenwinkel zwischen den Hauptmikrophonachsen von alpha gleich 90°. Bei einem Schalleinfallswinkel theta von 0° erkennst du eine Pegeldifferenz Delta L von 0 dB - also keine Pegeldifferenz. Das heißt, die sich ergebende Hörereignisrichtung für eine Phantomschallquelle auf der Lautsprecherbasis ist 0%, also genau im Center. Bei einem Schalleinfallswinkel von 98° ergibt sich aus dem Kurvenblatt eine Pegeldifferenz von 18 dB. Bei einer Pegeldifferenz zwischen 16 und 20 dB wird eine Phantomschallquelle aus der Richtung eines Lautsprechers (L oder R) lokalisiert. Also beim Mittelwert 18 dB sei das mal angenommen. Damit ergibt sich der volle Aufnahmebereich mit 2 x 98° = 196°. Das ist ein sehr großer Aufnahmebereich.
Jetzt sehen wir uns in der dritten Kurve von unten ein X/Y-Mikrophonsystem Niere/Niere mit einem größeren Achsenwinkel zwischen den Hauptmikrophonachsen von alpha gleich 120° an. Es ergibt sich bei einem Schalleinfallswinkel von 79° eine Pegeldifferenz von 18 dB. Damit erhält man den vollen Aufnahmebereich von 2 x 79° = 158°. Das ist ein kleinerer Aufnahmebereich.
Ergebnis: Achsenwinkel alpha klein mit 90° ergibt Aufnahmebereich groß von 196°.
Achsenwinkel alpha größer mit 120° ergibt Aufnahmebereich kleiner von 158°.
Damit zeigt sich der Aufnahmebereich gegenläufig zum Achsenwinkel.
Wenn du dir die beiden Nieren mit verschiedenen Achsenwinkeln vorstellst, musst du dran denken, dass das Maximum der Pegeldifferenz nicht vom lauteren Mikrophon bestimmt wird, sondern vielmehr durch das andere Mikrophon auf das der Schalleinfall geringer ist, also was den geringeren Pegel liefert. Also immer das leisere Mikrophon betrachten, das maximal bei 180° einer Niere den geringsten Pegel liefert.
Ob dir das jetzt wirklich klar geworden ist? Ich hoffe, denn ich habe alles gegeben.
Einen richtig kleinen Aufnahmebereich bekommst du mit X/Y-Stereomikrophonen nicht, denn der kleinste Aufnahmebereich ergibt sich bei einem Achsenwinkel von 180°, wenn die Mikrophone also nach außen zeigen, mit 2 x 51° gleich 102°. Und das ist klangmäßig ungünstig, weil in diesem Nierenbereich bei seitwärtigem Schalleinfall der Frequenzgang nicht ideal ist.
Viele Grüße
ebs



Intensitäts-Stereophonie mit Nierenmikrophonen

[Thomas]

Lieber ebs
Vielen Dank für deine Erklährung. Ich habe es doch tatsächlich verstanden.
Es geht um die Pegeldifferent der 2 Mikrofone. Und da die Niere von hinten unempfindlicher ist, werden ab einem gewissen Winkel die 18 dB Dämpfung erreicht, die für eine Lokalisation nur L oder R erforderlich ist.
An dieser Stelle möchte ich ganz allgemeinen Dank aussprechen. Durch dieses - von mir leider sehr spät entdeckten - Forum ist es mir möglich mich auszutauschen und, ich hoffe nicht allzu dumme, Fragen zu stellen. Als selbständiger Tontechniker bin ich so was wie ein "einsamer Wolf" und der Gedankenaustausch bleibt da oft auf der Strecke.
Liebe Grüsse
Thomas Bruderer

[ebs]

Lieber Thomas Bruderer,
ich freue mich, dass ich dir zum Thema Achsenwinkel versus Aufnahmebereich helfen konnte, denn die Erklärung ist nicht sehr einfach - und so war es auch zur Pegeldifferenz bei zwei Nieren. An der Themen-Aufruf-Kontrolle meiner Homepage kann ich erkennen, dass deine Frage quasi von 25 bis 30 weiteren Personen gestellt wurde. Und somit können meine als Antwort genannten Erklärungsblätter auch anderen stillen Mitlesern helfen, die sich aber nicht zu fragen trauten.
Viele Grüße
ebs
Forum für Mikrofonaufnahme und Tonstudiotehcnik:
http://www.sengpielaudio.com



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[ebs]

Hallo Wolfgang,
Du sagst: Je größer der Achsenwinkel zwischen den Hauptachsen der Y/X-Mikrofone eingestellt ist, umso schneller werden die Pegeldifferenzen von links oder rechts stehenden Schallquellen größer; wobei besonders das von den Schallquellen abgewendete Mikrofon betrachtet werden muss. Was du schreibst ist ganz richtig. Wirklich alle Schallquellen, die aus einer Schalleinfallsrichtung aufgenommen werden, bei der das Mikrofonsystem einen Pegelunterschied von mehr als 18 dB erzeugt, erscheinen voll aus der Richtung eines Stereo-Lautsprechers. So ein Koinzidenzmikrofon wirkt akustisch wie ein elektrisches Panpot, wobei allein der Pegelunterschied zu einer bestimmten Hörereignisrichtung auf der Lautsprecherbasis führt. Siehe unter:
http://www.sengpielaudio.com/HoerereignRichtungDL.pdf
Bei Beschallung können die seitwärts gedrehten X/Y-Nieren mehr zur Rückkopplung neigen, als Nieren in AB-Laufzeit-Stereofonie, die von den Lautsprechern wegzeigen.
Welches Mikrofonverfahren man angewendet, wird üblicherweise nur vom Standpunkt einer Tonaufnahme ohne zusätzlicher Lautsprecherbeschallung betrachtet. Dabei kann man je nach Bedarf frei entscheiden. Bei Beschallung mit Lautsprechern wird man vermutlich überhaupt kein Hauptmikrofonsystem einsetzen können und man ist eher auf Multi-Mikrofonie angewiesen, wobei man mit Einzel- Mikrofonen näher an die Schallquellen heran gehen kann.
Ein Laufzeitsystem mit einer Mikrofonbasis von über einem Meter wird auch zusätzlich größere Pegeldifferenzen aufnehmen und sollte dann nicht mehr mit reiner Laufzeit-Stereofonie bezeichnet werden. Es ist deutlich eher gemischte Stereofonie. Deine Gedanken dazu sind richtig. Siehe unter:
http://www.sengpielaudio.com/AufnBereichKleinerAlsBerechnet.pdf
Beim geradlinig aufgestellten Chor fallen mir spontan drei Mikrofone in einer Linie ein.
Bei Mikrofonierung mit einem Koinzidenz-Stereo-Mikrofon ist immer eine Halbrund-Chor-Aufstellung vorgesehen. Gehe mal zu Rainers Artikel über "Mikrofonierung von Choraufnahmen":
http://www.stageaid.de/stageaid/stages6.htm
Viele Grüße
ebs
Forum für Mikrofonaufnehme und Tonstudiotechnik:
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[Wolfgang]

Hallo ebs,
besten Dank für die Info´s.
Aber kriege ich bei 3 Mikrofonen vor dem geradlinig aufgestellten Chor keine Probleme mit Interferenzen? Ich muss das mittlere Mikrofon doch auf L und R gleichmäßig verteilen. Wie stark könnten die Interferenzen sich äußern?
Bezüglich Live-Auftritte habe ich mit dem Chor bislang die Erfahrung gemacht, dass ich mit einem Hauptsystem arbeiten kann. In Hallen mit geringen Nachhallzeiten kann ich sogar eine (kleine) ab-Anordnung auf der 17cm-Stereoschiene verwenden.

[Rainer]

Hallo Wolfgang,
Die von Dir genannte Mikrofonanordnung mit 3 Einzelmikrofonen vor dem Chor praktiziere ich seit Jahren mit bestem Erfolg. Rein theoretisch gibt es wohl Interferenzen. Diese stören aber nicht, weil doch die Pegeldifferenzen zwischen dem mittleren Mikrofon und den äußeren relativ groß sind, sodaß hörbare Kammfiltereffekte nicht mehr auftreten. In der Regel nimmt man das mittlere Mikrofon auch nicht mit der selben Verstärkung wie die beiden äußeren.

Grüße
Rainer


Sieh mal in diesen Link

[ebs]

Hallo Wolfgang,
wenn du es intelligent anstellst, bekommst du bei drei Mikrofonen vor dem geradlinig aufgestellten Chor keine Probleme mit Interferenzen. Dazu sollte der Abstand von Mikrofon zu Mikrofon nie näher als ein Meters sein. Und das Centermikrofon wird maximal auf die Reglerhöhe der Nachbarmikrofone gestellt oder auch leicht weniger. Da das Panpot auf Mitte gedreht ist, ist damit schon eine 3 dB Pegel-Absenkung "eingebaut". Damit wirst du keine "Interferenzen" hören, denn deine "Schallquelle" (der Chor) ist nie ein Dauer-Sinuston.
Mit parallel ausgerichteten Mikrofonen auf der 17,5 cm AB-Schiene bekommst du keinen breiten Chor auf der Abbildung zwischen den Lautsprechern. Aber sicher soll der nicht so breit erscheinen.
Viele Grüße
ebs
Forum für Mikrofonaufnahme und Tonstudiotechnik:
http://www.sengpielaudio.com



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[Wolfgang]

Hallo ebs, hallo Rainer!
Vielen Dank für die Info´s.
Auf der kleinen Stereoschiene stellt sich der Chor tatsächlich nicht in seiner ganzen räumlichen Breite dar. Deshalb verwende ich normalerweise auch größere Mikrofonanordnungen mit Mikro-Mikro-Abständen von etwa 2,70m, die etwa 1,30m vor dem 8m breiten, geradlinig und in zwei Reihen aufgestellten Chor stehen. Dann wird die Chorbreite sehr gut dargestellt.
Die Variante mit 3 Mikrofonen werde ich beim nächsten Konzert ausprobieren. Könnt Ihr mir ein paar Anhaltspunkte geben, wie ich die Mikrofonabstände (Mikro-Mikro und Mikro-Chor) ermitteln kann? Ist es ein Problem, wenn ich zwei AKG C414 (Niere) außen und ein AKG C3000 (Niere) innen aufbaue? (3 C414 habe ich nämlich nicht).
Besten Dank!
Wolfgang

[ebs]

Hallo Wolfgang,
der acht Meter breite Chor in zwei Reihen ist eine seltene Aufstellung - wie dem auch sei. Deine zweimal Nierenanordnung mit einer Mikrophonbasis von 2,7 m verlangt direkt nach einem zusätzlichem Center-Mikrophon. Das darf auch mal eine andere Type sein. Wenn du mal eine Aufnahme ohne Centermikrophon gemacht hast, wird dir aufgefallen sein, dass der Chor in zwei Teile zerfällt, die sich in den Lautsprechern sammeln. Das ist durch das Centermikrophon zu vermeiden. Der Pegel des Centermikrophons sollte nach Gehör eingestellt werden.
Viele Grüße
ebs
Forum für Mikrofonaufnahme und Tonstudiotechnik:
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[Rainer]

Hallo Wolfgang,
Ich gebe noch zu bedenken, daß alle koinzidenten oder koinzidenzähnlichen Mikrofonanordnungen polar orientiert sind. Das bedeutet letzendlich, daß man den Chor in einem Kreisbogen um das Mikrofonsystem stellen muß, will man eine gleichmäßig Lautstärkenverteilung über die ganze Breite erreichen.
Eine Alternative bildet dann höchstens die Anordnung, daß man die ORTF oder Koinzidenzanordnung in einiger Entfernung aufstellt, sodaß das Abstandsverhältnis der äußeren Sänger zum Mikrofon nur wenig größer ist als das der mittleren Sänger zum Mikrofon. Dann nimmt man die Anordnung mit den 3 Mikrofonen nur zusätzlich als Stützen.

Grüße
Rainer

[Wolfgang]

Hallo ebs,
besten Dank für die Info´s. Die Choraufstellung ist bestimmt selten. Deshalb habe ich auch Probleme, "Kochrezepten" zu folgen.
Zu dem Zerfall der Darbietung in zwei Hälften, die sich jeweils in den Lautsprechern sammeln, kann ich nicht viel sagen. Mir ist das bislang nicht aufgefallen. Ich werde aber bei der nächsten Veranstaltung darauf achten.
Kann es sein, das die verwendeten Lautsprecher aufgrund ihrer ungerichteten Abstrahlung im Raum für eine Vermischung sorgen, die dieses Phänomen reduzieren?
Wolfgang

[Rainer]

Hallo Thomas,
Ergänzend zu dem von ebs geschriebenen Posting ("Posting" -auch schon wieder englisch) noch eine Anmerkung:
Den Begriff "Öffnungswinkel" sollte kenne ich aus der Antennentechnik und er stellt den Bereich der Richtkeule dar, bei der die Empfindlichkeit gegenüber der Hauptstrahlrichtung um 3 dB abgefallen ist. In Analogie dazu könnte man auch einen Öffnungswinkel bei Schallwandlern definieren und man sollte diesen Begriff zwecks Vermeidung von Mißverständnissen dann auch nur dann benutzen, wenn dieser 3-dB-Bereich gemeint ist.

Grüße
Rainer

[Hans-Joachim]

Lieber Thomas,
da gibt es jede Menge studierenswerter Literatur; gerade auch auf den Seiten von ebs. Aber da antwortet er selbst gewiss kompetenter als ich. Ich empfehle dir im Zusammenhang mit deiner Frage die Arbeiten von Michael Williams zum Thema, vor allem aber:
Williams, Michael, The Stereophonic Zoom. A Variable Dual Microphone System for Stereophonic Sound Recording. S.l. 1991.
Diese Arbeit gibt es bei ihm; sein e-mail kannst du über mich bekommen.
Unser Kollege Helmut Wittek hat die Williams-Äquivalenzen fortgeführt und auch in ABC-Anordnungen erweitert. Wittek hat die für dich sicher instruktive Internetseite
www.hauptmikrofon.de
angeworfen, in der sich auch der 'Imageassistent' als Online-Programm befindet, mit dem du die von dir erfragten Bezüge nach Wunsch durchrechnen bzw. durchsehen (!) kannst. Zudem befindet sich seine Diplomarbeit befindet sich zum Download gemeinsam mit einer genauen Beschreibung des Imageassistenten und vielem anderen auf seiner Seite, so dass die Reise durch seine Sweite für dich sicher nicht nur erfolgreich, sondern schlicht reizvoll sein wird.
Hinweisen möchte ich aber doch darauf, dass dem Imageassistenten die üblichen Algorithmen zugrundeliegen, die ein Mikrofon idealerweise (!) realisieren sollte, aber in praxi natürlich nicht über den gesamten Übertragungsbereich realisieren kann. Ums Hinhören kommen wir halt nicht herum.
Gute Nacht!
Hans-Joachim