Intensitätsstereofonie

Intensitätsstereofonie oder richtiger: Pegeldifferenzstereofonie ist ein Verfahren der Lautsprecherstereofonie, um hörmäßig einen Stereoeindruck zu erreichen. Die Richtungslokalisation der Interchannel-Signale im überlagerten Schallfeld (Stereofeld) der Lautsprecher Links und Rechts entsteht dabei überwiegend durch Pegelunterschiede.

Allgemeines

Andere Verfahren zur Erzeugung eines Stereofeldes arbeiten als Äquivalenzstereofonie zusätzlich zu den Pegelunterschieden mit Laufzeitunterschieden oder als Laufzeitstereofonie überwiegend mit Laufzeitdifferenzen.

Intensitätsstereofone Signale können gewonnen werden durch

• Verteilen von Monoschallquellen mit den Panoramastellern (Panpots) eines Mischpults
• Mikrofonaufnahmen mit zwei dicht übereinander angeordneten Mikrofonen in einem XY-Stereosystem, MS-Stereosystem oder Blumlein-Stereosystem.

Die Intensitätsstereofonie war in der Vergangenheit besonders beim Rundfunk wegen der Monokompatiblität das vorherrschende Verfahren: Bei Überlagerung der Kanäle ergeben sich aufgrund der Phasengleichheit hierbei keine Kammfiltereffekte.

Mischung von Monosignalen

Das wichtigste Bearbeitungsmittel für Monosignale ist das Mischpult, welches das Platzieren jeder Hörereignisrichtung für Phantomschallquellen auf der Stereo-Lautsprecherbasis ermöglicht. Der "Intensitäts"-Stereofonie wird die beste Lokalisationsschärfe nachgesagt. Dieses einfache Zusammenfügen von Monoschallquellen zu einem Stereopanorama hat auch den Namen Knüppelstereofonie. Zu dieser sogenannten "Intensitäts"-Stereofonie , gehört auch die Polymikrofonierung, die mit völlig getrennten Monomikrofonsignalen arbeitet und deren Phantomschallquellen über Panoramaregler in die gewünschte Hörereignisrichtung auf der Lautsprecherbasis gestellt werden. Das ist die übliche Aufnahmetechnik in der Unterhaltungsmusik.

Mikrofonsysteme

Ein Hauptmikrofonsystem zur Erzeugung stereofoner Audiosignale setzt sich aus zwei Mikrofonen zusammen.

Bei allen laufzeitlosen Stereo-Mikrofonsystemen läge der Abstand zwischen den Membranen im Idealfall bei Null. Da dies nicht möglich ist, werden die Mikrofone möglichst nah vertikal übereinander angeordnet. Daraus folgt auch, dass eine saubere Intensitätsstereofonie nur möglich ist, wenn die Klangquellen einigermaßen in der Horizontalebene des Mikrofonsystems liegen. Die Intensitätsunterschiede der Stereokanäle werden durch Ausnutzung der Mikrofon- Richtcharakteristik gewonnen.

Bei den beiden dazu verwendeten Mikrofonen kommen meistens gerichtete Druckgradientenmikrofone mit Richtcharakteristiken zwischen Breite Niere und Acht, aber auch Druckmikrofone mit Kugelcharakteristik zum Einsatz.

XY-Stereosystem

Das XY-Stereosystem besteht aus zwei vertikal übereinander angeordneten Mikrofonkapseln mit Nierencharakteristik, die um etwa 90-150° auseinander gedreht sind.

Bedingt durch den vernachlässigbaren horizontalen Mikrofonabstand und die Richtcharakteristiken entstehen beim Auswinkeln der XY-Mikrofone je nach der Richtung des Schalleinfallswinkels frequenzneutrale Pegeldifferenzen zwischen den Signalen der beiden Mikrofone. Durch den Achsenwinkel zwischen den Mikrofonen wird der Aufnahmebereich des Stereo-Mikrofonsystems bestimmt. Diese Koinzidenzmikrofone (Stereomikrofone) wirken somit wie akustische Panoramaregler. Sie führt auch zur Tonaufnahme mit der größten Lokalisationsschärfe; siehe Weblinks.

MS-Stereosystem

Mit der XY-Aufnahmetechnik mathematisch gleichzusetzen ist die MS-Aufnahmetechnik (MS = Mitte-Seite), bei der das S-Signal (Richtungssignal) von einem seitwärts gerichteten Mikrofon mit Achtercharakteristik erzeugt wird. Nach vorne auf die Schallquelle kann ein Mikrofon (Mittensignal) mit beliebiger Richtcharakteristik gerichtet werden. Zwischen den Mikrofonkapseln soll der kleinstmögliche Abstand sein - der im Idealfall Null ist. Eine digitale oder analoge Schaltung wandelt die Mitte-Seite- in Links-Rechts-Signale.

Blumlein-Stereosystem

Das Blumlein-Stereosystem sieht zwei um 90° gekreuzte Achtermikrofone vor.

Im Idealfall sind die Mikrofonkapseln möglichst nah übereinander angeordnet. Das Blumlein-Verfahren eignet sich für alle echten Druckgradientenmikrofone mit der Richtcharakteristik einer Acht. Im Vergleich zu den anderen Verfahren der Intensitätsstereofonie zeichnet sich das Blumlein-Verfahren durch eine besonders gute Raumwiedergabe und breite Stereobasis aus.

Reine Intensitätsstereofonie

Es gibt reine "Intensitäts"-Stereofonie. Eine Pegeldifferenz zwischen ∆ L = 16 und 20 dB führt zu einer Hörereignisrichtung von 100 %, also voll aus der Richtung eines Lautsprechers. Mittlerer Rechenwert ∆ L = 18 dB. Siehe:[1] Die erzeugten Pegelunterschiede ∆ L zwischen den Lautsprechersignalen sind nicht mit den sich an den Ohren des Zuhörers als Ohrsignale ergebenden frequenzabhängigen Pegelunterschieden ILD (Interaural Level Difference) zu verwechseln.

Da die menschlichen Ohren und auch die Mikrofone keine Schallintensität wandeln und verarbeiten können, ist das Wort "Intensitäts"-Stereofonie historisch anzusehen. Es sind Schalldruckdifferenzen (Schalldruckunterschiede) bzw. Schalldruckpegeldifferenzen ∆ L als Schallfeldgröße wirksam. Die korrektere Bezeichnung für Intensitätsstereofonie ist daher Pegeldifferenzstereofonie.

Eine Tonaufnahme mit einem Hauptmikrofonsystem wird häufig noch durch Stützmikrofone ergänzt.

Zur Feststellung der Phasenlage oder der Verpolung zwischen den Stereosignalen L und R wird bei der Intensitätsstereofonie ein Phasenindikator, genannt Korrelationsgradmesser oder ein Goniometer verwendet.

Literatur

• Michael Dickreiter, Volker Dittel, Wolfgang Hoeg, Martin Wöhr, "Handbuch der Tonstudiotechnik", 7. völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Herausgegeben von der ARD.ZDF medienakademie, Nürnberg, 2008, 2 Bände, Verlag: K G Saur, München, ISBN 3-59811-765-5 oder ISBN 978-3-598-11765-7
• Hubert Henle: Das Tonstudio Handbuch. 5.Auflage, GC Carstensen Verlag, München, 2001, ISBN 3-910098-19-3
• Thomas Görne: Tontechnik. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig, 2006, ISBN 3-446-40198-9

Siehe auch

• MS-Stereofonie
• Laufzeitstereofonie | Äquivalenzstereofonie | Knüppelstereofonie | Mikrofonierung |
• ORTF-Stereosystem | NOS-Stereosystem | Kunstkopf |
• Interchannel | Hörereignisrichtung | Lautsprecherbasis | binaural | Summenlokalisation | Phantomschallquelle | Aufnahmebereich |
• Präzedenz-Effekt | Abstandsgesetz |
• Stützmikrofon | Hauptmikrofon |

Weblinks

• Theoriegrundlagen der "Intensitäts"-Stereofonie (PDF-Datei; 60 kB)
• Stereo-Abbildung und Lokalisationsschärfe (PDF-Datei; 192 kB)
• Hörereignisrichtung in Abhängigkeit von der Interchannel-Pegeldifferenz (PDF-Datei; 114 kB)
• Das unmögliche Hauptmikrofon für "Intensitäts"-Stereofonie - Achsenwinkel 90° (PDF-Datei; 76 kB)
• Über den Umgang mit Stereo-Koinzidenz-Mikrophonen (PDF-Datei; 848 kB)
• Visualisierung XY Stereomikrofonsystem - Niere/Niere - 90° Intensitätsstereofonie - Aufnahmebereich SRA