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Mikrofonarray

Mikrofonarray

Als Mikrofonarray wird eine systematische Anordnung von Mikrofonen in einem Raum bezeichnet, um die Qualität von Empfangssignalen zu optimieren. Die Anordnung der einzelnen, kompakten Mikrofone kann zwei- oder dreidimensional erfolgen. Die Nutzung von Arrays ist in größeren Räumen mit mobilen Signalquellen, beispielsweise dem menschlichen Sprecher bei einer Präsentation, etabliert. Ein weiterer Anwendungsbereich sind Sprachsteuersysteme, in denen eine schnelle und gezielte Erfassung von Signalen im Raum für eine unmittelbare Verarbeitung gewünscht wird.

Technischer Aufbau des Mikrofonarrays

Etablierte Branchenlösungen wie das Mikrofonarray von Realtek vertrauen auf eine sehr kompakte und reduzierte Bauweise von Mikrofonen, die dennoch eine erstklassige Aufnahmequalität zusichern. Für größere Räume ist die Anbringung Dutzender Mikrofone auf einer Platine in einer regelmäßigen Anordnung üblich. Wird eine dreidimensionale Erfassung von Audiosignalen gewünscht, ist die Montage der Platten an den Wänden und der Decke des Raumes vorgesehen.

Zu jedem funktionellen Array gehört eine Steuereinheit, die in Echtzeit die eingehenden Audiosignale über sämtliche Mikrofone des Arrays erfasst. Hierbei wird ermittelt, wo sich die führende Audioquelle im Raum befindet, so dass bei einer Bewegung andere Mikrofone zur wichtigsten Aufnahmequelle der Signale werden.

Vorteile eines digitalen Arraysystems

Ein Mikrofonarray von Realtek und anderen führenden Marken der Branche zeichnet sich durch die direkte Signalverarbeitung als wesentlichen Vorteil aus. Anders als bei Elektret-Kapseln und ähnlichen Lösungen ist keine technische Umwandlung für die Weiterverarbeitung notwendig. Dies gilt speziell für die moderne Digitaltechnik, die eine sofortige Aufnahme und Filterung der digital umgewandelten Audiosignale ermöglicht.

Die Streuung im Übertragungsverhalten bei einem modernen, digital gesteuerten Array fehlt ebenfalls deutlich geringer aus. Zudem lassen sich im Steuersystem zahlreiche Algorithmen nutzen, die einen positiven Einfluss auf das gesamte Klangerlebnis nimmt. Zum Standard moderner Systeme gehört die automatische Lokalisation der führenden Audioquelle. Hierdurch sind nicht sämtliche Mikrofone des Arrays im Einsatz, sollte alleine diejenigen mit einer direkten Nähe zur gewünschten Audioquelle.

Mikrofonarrays und Störgeräusche

Ein weiterer Vorteil moderner Arrays ist die erhebliche Reduktion von Stör- und Hintergrundgeräuschen. Da ein großer Teil an Mikrofonen des Arrays nicht oder nur im geringen Umgang zum Einsatz kommt, findet keine Erfassung distanzierter Audiosignale statt. Dies reduziert beispielsweise den Echo-Effekt, der in größeren Räumen wie Konferenz- oder Hörsälen die Ausgabequalität bei klassischen Audiosystemen und Mikrofonen erheblich schmälert.

Für die erstmalige Einrichtung eines Arrays ist die Zusammenarbeit mit einem Branchenexperten ratsam. Dies stellt die Auswahl individuell geeigneter Mikrofone in Art und Anzahl sicher, orientiert an den individuellen Räumlichkeiten. Gleiches gilt für die Auswahl eines geeigneten Systems zur algorithmischen Verarbeitung der Signale. Je nach Räumlichkeiten sind Schwerpunkte in der Reduktion von Störgeräuschen, der Richtungsfilterung oder der automatischen Lokalisation der Signalquelle auszuwählen.

Veröffentlicht von Admin am 25. Apr, 2021
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