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Heidelberger Akademie der Wissenschaften [Hrsg.]
Jahrbuch ... / Heidelberger Akademie der Wissenschaften: Jahrbuch 2002 — 2003

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I. Das Geschäftsjahr 2002
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Wissenschaftliche Sitzungen
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Sitzung der Math.-nat. Klasse am 27. April 2002
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Sessler, Gerhard Martin: Vom Silizium-Mikrophon zum Konzertsaal - Neue Aspekte der Akustik
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https://doi.org/10.11588/diglit.66351#0053
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64 | SITZUNGEN

deutend geringere Erschütterungsempfindlichkeit, was bei vielen Anwendungen
wichtig ist.
Eine andere Art von Silizium-Mikrofonen, die sich allerdings erst im For-
schungsstadium befinden, sind optische Wandler. Diese setzen das akustische Signal
in die Modulation einer Lichtwelle um. Eine neuere Ausführung benutzt dafür einen
winzigen, mit Luft gefüllten Hohlleiter, dessen eine Begrenzungsfläche die Mikro-
fonmembran ist. Wird diese ausgelenkt, so entsteht wegen der von den Hohlleiter-
dimensionen abhängigen Dämpfung der Lichtwelle eine Intensitätsmodulation des
austretenden Lichtstrahls, die mit einem Photodetektor nachgewiesen werden kann.
Eine andere Ausführung verwendet einen Fabry-Perot Resonator, dessen Begren-
zungsflächen einerseits die Endfläche der Glasfaser und andererseits die Mikrofon-
membran darstellen. Auch hier wird die Intensität der den Fabry-Perot verlassenden
Lichtwelle durch eine Schwingung der Membran moduliert.
Derartige optische Mikrofone sind immer dann von Vorteil, wenn sie in opti-
schen Ubertragungssystemen, wie z. B. dem Fernsprechnetz der Zukunft, eingesetzt
werden. Sie haben außerdem den Vorteil, dass sie unempfindlich gegenüber elektro-
magnetischen Störungen sind und dass sie unabhängig von elektrischen Ver-
sorgungsspannungen arbeiten. Leider ist der äquivalente Rauschpegel derartiger
Mikrofone derzeit immer noch 10 bis 20 dB höher als derjenige der Silizium-Kon-
densatormikrofone.
Silizium-Mikrofone werden dort eingesetzt werden, wo ihre Vorteile, nämlich
Miniaturisierbarkeit, geringe Erschütterungsempfindlichkeit sowie die Möglichkeit,
Mikrofon und Signalverarbeitungselektronik in einem Arbeitsgang und u. U. auf
einem Chip herzustellen, von Bedeutung sind. Dazu gehören z.B. Hörgeräte,
Kassettenrecorder, sowie Einsätze in der Telekommunikationstechnik oder im Auto-
mobil. Erste kommerzielle Verwirklichungen von Silizium-Kondensatormikrofonen
sind auch bereits in jüngster Zeit erfolgt. So besteht die Aussicht, dass em Teil des
Mikrofonmarktes, der heute etwa 2 Milliarden Stück pro Jahr umfasst und haupt-
sächlich von konventionellen Elektretmikrofonen abgedeckt wird, in Zukunft auf
Siliziummikrofone entfällt.
Das zweite Thema betrifft die Akustik von Konzertsälen. Wie hinlänglich
bekannt ist, unterscheiden sich Konzertsäle im Urteil von musikalisch geschulten
Hörern sehr wesentlich in ihrer akustischen Qualität. Beispielsweise sind der Große
Musikvereinssaal in Wien, die Symphony Hall in Boston oder das Concertgebouw
in Amsterdam hinsichtlich ihrer hervorragenden Akustik weltweit renommiert,
während zahlreiche andere Säle als akustisch unzureichend eingestuft werden.
Welches sind nun die objektiven Parameter, welche die subjektive Qualität von
Konzertsälen bedingen? Zur Beantwortung dieser Frage muss offensichtlich
zunächst einmal ein „Verfahren“ festgelegt werden, mit dem man die sujektive Qua-
lität von Konzertsälen „bestimmen“ kann. Erst dann kann versucht werden, die
raumakustischen Einflussgrößen zu finden, welche das Urteil des Hörers bedingen.
Die subjektive Qualität von Konzertsälen ist durch mehrere Untersuchungen
erforscht worden, von denen zwei relativ umfassend in dem Sinne sind, dass 76 bzw.
60 weithin bekannte Säle erfasst wurden (Beranck, 1996). Diese Untersuchungen
 
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