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Adjustments of the Multi-Microphone System for a Super Close-talking Microphone using Kirchhoff's Integral Equation Representation of the Sound Field

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The multi-microphone system (MMS), which was previously described according to Kirchhoff's integral equation representation of the sound field, was shown to have spatially separable characteristics in sound reception. This paper introduces an adjustment of the MMS, in order to convert it into a super close-talking microphone (CTM) with excellent rangedependent sensitivity, by changing the gain distribution of microphone pairs on the MMS boundary. Initially, a qualitative explanation of this method is given, and then several criteria which determine the optimum characteristics of a close-talking microphone are described. Finally, the results of a computer simulation are described in detail, using a criterion which is a combination of two gain differences. One gain difference is between two points near the MMS; while the other gain difference is between a point near the MMS and a point distant from the MMS. It is concluded that both spatial differentiation characteristics in the gain distribution, and a small division factor in the signal processing, promises us a super close-talking microphone with a wide frequency range and other excellent features.

Zusammenfassung

Es wurde gezeigt, daß das früher beschriebene Multi-Mikrophonsystem (MMS) auf der Grundlage der Kirchhoffschen Integraldarstellung eine räumliche Trennung bei der Schallaufnahme zuläßt. In dieser Arbeit wird eine Modifikation des MMS beschrieben, durch die es in ein Super-Nahbesprechungsmikrophon (CTM) mit hervorragender entfernungsabhängiger Empfindlichkeit umgewandelt wird. Dies geschieht durch Änderung der Verstärkungsverteilung von Mikrophonpaaren auf der MMS-Oberfläche. Zunächst wird eine qualitative Beschreibung dieser Methode angegeben, danach warden verschiedene Kriterien zur Bestimmung einer optimalen Charakteristik als Nahbesprechungsmikrophon beschrieben. Schließlich werden die Ergebnisse einer Computersimulation vorgestellt, wobei ein Kriterium benutzt wird, das eine Kombination zweier Empfindlichkeitsdifferenzen enthält. Die eine davon bezieht sich auf zwei Punkte in der Nähe des MMS, die andere auf einen Punkt in der Nähe des MMS und einen weit entfernten Punkt. Es wird geschlossen, daß beide räumlichen Differenzen und ein kleiner Trennfaktor bei der Signalverarbeitung zu einem Super-Nahbesprechungsmikrophon mit einem breiten Frequenzbereich und anderen hervorragenden Eigenschaften führen.

Sommaire

Nous avons vu que le système à microphones multiples (MMS), précédemment décrit en termes de représentation du champ acoustique par une équation intégrate de Kirchhoff, permettait une séparation spatiale particulierement bonne à la réception. Cet article présente les ajustements du MMS qui permettent de le transformer en un excellent microphone de proximité, dont la sensibilité dépend de la portée, par modification de la distribution des gains de paires de microphones à la surface du MMS. Tout d'abord on fournit une explication qualitative de la méthode, puis on décrit un certain nombre de critères qui déterminent les caractéristiques optimales d'un microphone de proximité. Finalement on décrit en détail les résultats d'une simulation sur ordinateur, où il est fait usage d'un critère qui combine deux différences de gain: l'une d'elles est insérée entre deux points proches du MMS; l'autre entre un point proche du MMS et un point éloigné. En conclusion, la différentiation spatiale par la distribution des gains ajoutée à un faible facteur de division dans le traitement du signal nous promettent un supermicrophone de proximité à large bande et autres excellentes caractéristiques.
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Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 1993

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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