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Januar 1937 - (D.P. Loye, El. Res. Prod. Inc., Hollywood, in „Jl. Soc. Mot. Pict. Eng." XXVII, Nr. 3, September 1936.)
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Beim Bau der ersten Hallen für Tonfilmaufnahmen verfügte man weder über die geeigneten Werkstoffe zur Schallisolierung, noch über Erfahrungen, wie sich bestimmte Grade der Isolierung erreichen lassen.

Die Bauten wurden ziemlich teuer, denn man stellte schwere Doppelwandkonstruktionen auf, der Aufnahmeraum war gleichsam ein Raum in einem Raum, und das Innere war so vollkommen wie möglich gegen außen isoliert.

Allmählich hat man gelernt, wirtschaftlicher zu arbeiten und Aufnahmehallen zu bauen, die ganz erheblich weniger kosten als früher. Zuweilen kommt es zwar noch vor, daß man Doppelwände errichten muß, doch benutzt man dann sehr viel leichtere Werkstoffe und die Kosten sind wesentlich geringer. Bei geeigneter Kombination der verschiedenen Arten akustischer Werkstoffe läßt sich erforderlichenfalls ein sehr hoher Grad von Schalldämpfung erzielen.

Um festzustellen, wie stark die Dämpfung jeweils sein muß, ist die im Aufnahmeraum maximal zulässige Geräuschstärke sowie die Stärke der Außengeräusche, die von ihm ferngehalten werden müssen, zu ermitteln.

In den Hollywooder Aufnahmeateliers liegt der maximale Geräuschspiegel, der unter durchschnittlichen Aufnahmebedingungen zulässig ist, etwa 30 Dezibel über dem Bezugsstandard von 10 hoch -16 Watt/cm2.

Ein Ton von 1000 Hz der Intensität 0 Dezibel liegt etwas unter der Hörbarkeitsschwelle des durchschnittlichen Ohrs. Dieses zulässige Maximum entspricht ungefähr dem Geräusch von Schritten auf einem Teppich in 3m Abstand oder dem normalen Atmungsgeräusch eines Menschen in 60 bis 90cm Abstand.
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Die Stärke der einen Aufnahmeraum umgebenden Geräusche hängt naturgemäß von den Eigenarten der Atelieranlage ab. In einem Eckgebäude nahe einer verkehrsreichen Straße beispielsweise ist das Geräusch stärker und weniger leicht zu beeinflussen als in der Mitte der Anlage.

Was die Innengeräusche anbetrifft, so haben Messungen, die kürzlich bei den Vorbereitungen zum Bau eines neuen Aufnahmeraumes ausgeführt wurden, gezeigt, daß dort, wo dieser gebaut werden sollte, die Geräuschstärke bei uneingeschränktem Atelierbetrieb zwischen 70 und 88 Dez. über der Bezugsstärke lag.

Unter den Geräuschquellen, die für die Dauer der Aufnahmen auszuschalten waren, nahm ein Sägewerk mit 75 Dez. die erste Stelle ein; um das Geräusch desselben im Aufnahmeraum unter 30 Dez. über der Bezugsstärke zu halten, mußte die Bühne also eine Isolierung um 45 Dez. erhalten. Wie Messungen nach Fertigstellung des Baues ergaben, wurde dieses erreicht.
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Die Aufnahmehallen dienen im allgemeinen zur Aufstellung mehrerer Dekorationen, in denen je eine oder einige Szenen des Films spielen. Sind die Dekorationen in ihrer Art sehr unterschiedlich, so wird dies für die akustische Qualität des zugehörigen Tons ebenfalls zutreffen.

Für die Tonaufnahme sind die Bedingungen dann am günstigsten, wenn die akustischen Eigenschaften der Dekoration denen des Raums bzw. der Örtlichkeit, die sie darstellt, ähnlich sind. Gewisse Abweichungen müssen hierbei, wie der Verfasser bemerkt, im Hinblick auf die gegenwärtig noch einohrige Mikrophon-Aufnahmetechnik zugestanden werden. Dekorationen, in denen Außenszenen spielen, sollten keinen Nachhall aufweisen.

Eine Szene, die in einem kleinen Raum spielt, kann nicht naturgetreu aufgezeichnet werden, wenn in der Dekoration der Nachhall eines Saales herrscht. Die Atelierhalle kann naturgemäß diese Verschiedenheit der akustischen Effekte, welche die darin zu errichtenden Szenerien erfordern, nicht darbieten.

Der wechselnde Charakter muß vielmehr durch die akustischen Eigenschaften der Dekorationen selbst und durch die Aufstellung des Mikrophons geschaffen werden.

Es ist deshalb erwünscht, daß die Halle akustisch vollkommen tot ist. Um dies zu erreichen, pflegte man anfänglich den Raum zwischen den Wandpfeilern mit Holzwolle auszufüllen; die Dicke dieser Holzwollschicht lag zwischen 10 und 20cm, je nach der Stärke der Pfeiler.

Gegenwärtig wird empfohlen, entweder eine Holzwollfüllung von 10cm Stärke anzubringen oder eine Holzwolldecke von 5cm Dicke so über die Pfeiler zu spannen, daß zwischen ihr und der dahinter liegenden Fläche ein Luftraum verbleibt.

Beide Verfahren verbürgen eine gute Absorption der niederen Frequenzen, was anzustreben ist, um ein Dröhnen im Aufnahmeraum zu verhindern. In dieser Weise ausgestattete Hallen weisen grundsätzlich flache Nachhalldauer / Frequenz-Kurven auf, die Nachhalldauer liegt im allgemeinen unter einer Sekunde.

Hohes Absorptionsvermögen der Wände und der Decke, wie es erwünscht ist, um die Nachhalldauer auf ein Minimum herunterzudrücken, wirkt sich zugleich in einer Verminderung der Störgeräusche in der Halle, wie auch der durch die Wände von außen eindringenden Geräusche aus.
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Obgleich Hallen der erwähnten Art im allgemeinen zur Aufnahme mehrerer Dekorationen dienen, so kommen doch auch Fälle vor, in denen der ganze Raum für nur eine Dekoration benötigt wird; die Halle wird dann gleichsam zur Dekoration, wennschon dieser Ausdruck eigentlich nur für Bauten gilt, die selbst im Bilde erscheinen.

Die allgemeinste Form der Ein-Szenen-Bühne ist die der Musikaufnahmeräume; diese sollen lieber relativ lebhaft als tot sein. Sie dienen vielfach zur Aufnahme von Musikstücken, wie sie in Theaterszenen usw. vorkommen.

Ihre akustischen Eigenschaften müssen deshalb denen von Theaterräumen oder Konzertsälen etwa entsprechen. Die optimale Nachhalldauer für Musikbühnen bei Benutzung der üblichen Aufzeichnungsmethoden wurden von Stanton und Schmid *1) in einer Arbeit behandelt, welche Angaben über die optimale Nachhalldauer von Rundfunk- und Tonaufnahme-Räumen auf Grund jahrelanger Erfahrung enthält. Die von diesen Autoren festgelegten Grenzen sind aus den Kurven in Abb. 1 ersichtlich.

Bei Bestimmung dieser optimalen Nachhall-Angaben wurde der bedeutende Unterschied zwischen den Bedingungen des Hörens und denen des gegenwärtigen Aufnahmemodus berücksichtigt. Es ist eine experimentell erhärtete Tatsache, daß die Tonempfindung von dem Phasenunterschied zwischen den auf die beiden Ohren eines Beobachters wirkenden Schalldrucken unabhängig
ist.

Werden beispielsweise die beiden Ohren durch Schalldrucke derselben Frequenz getroffen, so ist die Lautstärke dieselbe, gleichgültig, ob sich die Drucke in oder außer Phase befinden. Infolgedessen werden die Wirkungen von Unregelmäßigkeiten in der akustischen Aufteilung eines Auditoriums auf einen normalen Zuhörer auf ein Minimum herabgedrückt, und die Lebendigkeit des vom Zuhörer aufgenommenen Tons ist, wie Wente *2) ausgeführt hat, geringer als die des aufgezeichneten Tons.

Dieser Effekt läßt sich beobachten, wenn man zunächst mit beiden Ohren hört und dann beobachtet, wie die Lebendigkeit des Tons zunimmt, wenn man ein Ohr zuhält.

In Anbetracht dessen, daß die gegenwärtige Aufnahmetechnik einohrigen Charakter besitzt, auch wenn mehrere Mikrophone benutzt werden, sollten Musikaufnahmeräume so gebaut und benutzt werden, daß die Lebendigkeit musikalischer Aufzeichnungen bei Wiedergabe unter optimalen Bedingungen natürlich, nicht aber betont ist.

In der Praxis pflegt man dies dadurch anzustreben, daß man die akustische Absorption über das für unmittelbares Abhören optimale Maß hinaus steigert, das Mikrophon näher an das Orchester heranrückt, als die Zuhörer Platz zu nehmen pflegen, und den Hauptteil der Absorption in die Gegend des Mikrophonstandortes verlegt.

Die oben erwähnten Einschränkungen können durch stereophonische Aufnahme und Wiedergabe weitgehend überwunden werden. Derartige Aufnahmen erfordern zwei getrennte Aufnahmeapparaturen, und die beiden Mikrophone müssen so aufgestellt werden, daß ihr Abstand einen beachtlichen Teil der Breite des Auditoriums ausmacht.

Zur Tonwiedergabe werden getrennte Abnahmegeräte, Verstärker und Lautsprecher benötigt, und zwar müssen letztere auf entgegengesetzten Seiten der Bühne Aufstellung finden. Die Einzelheiten des für direkte Musikwiedergabe benutzten Wiedergabesystems wurden bereits beschrieben *3).

Stereophonische Aufzeichnungsversuche wurden durch Ingenieure der Electrical Research Production Inc., im Mai und Juni 1933 von Orgel-, Solo- und Chormusik in einer Kirche in Hollywood ausgeführt.

Hierbei hing man zwei Mikrophone über dem Kirchengestühl auf und leitete die Mikrophonströme über gleichartige Leitungen zu zwei Verstärker- und Aufnahmeapparaturen im Versuchslaboratorium der Firma.

Wie der Verfasser ausführt, bewies die Wiedergabe dieser Aufnahmen mittels zweier getrennter Tonabnahme-, Verstärker- und Lautsprechersysteme die sehr deutliche Verbesserung der Tonwiedergabe durch dieses Verfahren.
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*1) Stanton, G.T. u. Schmid, F.C: Acoustics of Broadcasting and Recording Studios. „JL. Acoust, Soc. Amer.", IV (Juli 1932), Nr. 1, S. 44.
*2) Wente, E.C.: Sound Transmission in Rooms; „JL. Acoust. Soc. Amer.“, VII (Okt. 1935), Nr. 2, S. 123.
*3) Symposium; Wire Transmission of Symphonie Music and its Reproduction in Auditory Perspective; „Electr. Engineering“ 53 (Jan. 1934), Nr. 1.
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Beim Bau eines Musikaufnahmeraums verdient nicht nur die optimale Behandlung der akustischen Seite in quantitativer Beziehung Beachtung, vielmehr ist auch die wirksamste Verteilung des akustischen Materials sehr wohl zu berücksichtigen.

In einem Konzertsaal ist das Orchester von Flächen eingeschlossen, die den Schall in das Auditorium reflektieren und die Musik dadurch in dem von den Zuhörern eingenommenen Raumteil verstärken.

Der Boden, auf dem das Orchester sitzt, ist gewöhnlich aus Holz. Die das Orchester umgebenden Wände sind akustisch hart und machen die Bühne relativ lebendig; der Bereich der Zuhörer ist andererseits ziemlich tot.

Die teppichbelegten Gänge, Wandbehänge, gepolsterten Sitze und die Zuhörer selbst absorbieren Schall. Man darf daher annehmen, daß die natürlichsten und günstigsten akustischen Bedingungen in solchen Musikaufnahmeräumen anzutreffen sind, die am Orchesterende relativ lebendig und am Aufstellungsort des Mikrophons relativ tot sind; diese Annahme hat durch Versuche ihre Bestätigung gefunden.

Wichtig für die Raumgestaltung ist auch die Forderung, daß der Schall gut verteilt wird, um eine ansprechende Tonwiedergabe zu erzielen; dies gilt besonders bei der Aufzeichnung, bei er die Vorteile beidohrigen Hörens nicht vollkommen ausgenutzt werden können.

Eine solche Tonstreuung vermindert die Echowirkung und unterdrückt das Vorherrschen der ersten Reflexionen, die die Aufzeichnungsgüte verschlechtern, obschon sie wegen des geringen Zeitabstandes vom Originalton nicht als Echo erkannt werden.
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Als Beispiel für eine Methode zur Erzielung der gewünschten Tonstreuung erläutert der Verfasser die Einrichtung einer kürzlich in Hollywood gebauten Musikbühne (Abb. 2), bei deren Bau folgende Ueberlegungen maßgebend waren:
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• a) Parallel laufende, feste Flächen sind zu vermeiden, um einem Hin- und Herreflektieren der Schallwellen vorzubeugen;
• b) bei Anordnung ausgedehnter, glatter Flächen aus festem Material besteht die Gefahr, daß starke Erstreflexionen von diesen ins Mikrophon gelangen;
• c) Flächen aus festem Material dürfen nicht rechtwinklig zu einander stehen, da der Schall aus einer solchen Flächenverbindung auf die Schallquelle zurückgeworfen werden kann;
• d) konvexe Krümmungen sind günstiger als konkave, da auf diese Weise Schallkonzentrationen vermieden werden. Zwischen benachbarten konvexen Flächen der Orchestermuschel wurde schallabsorbierendes Material angebracht;
• e) die festen Flächen der Orchestermuschel müssen in unregelmäßiger Art gebrochen sein, um unerwünschten akustischen Schallbewegungen vorzubeugen.

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Die Nachhalldauer/Frequenz-Kurve (Abb. 3) zeigt einen günstigen Verlauf. Die Zeit bei 512 Hz liegt innerhalb des optimalen Bandes der Abb. 1. Die bei den hohen Frequenzen beibehaltene Nachhalldauer gestattet, die bei Musikaufzeichnungen erforderliche Brillanz zu erzielen. Die Zunahme der Nachhalldauer im Bereich der niederen Frequenzen ist so gering, daß ein Dröhnen nicht zu befürchten ist.
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Wie der Verfasser ausführt, hat es sich als wünschenswert erwiesen, zwischen Orchester und Mikrophon Teppiche oder ähnliches auszubreiten, um Erstreflexionen vom Fußboden in das Mikrophon zu verhindern.

In Abb. 4 sind Aufzeichnungen aus Messungen wiedergegeben, die ausgeführt wurden, um die Auswirkung solcher Reflexionen zu ermitteln. Das hierzu benutzte Instrument ist früher von Wente, Bedell und Swartzel *4) beschrieben worden.

Wenn der Schall ein Mikrophon auf zwei Wegen verschiedener Länge erreicht, verstärken sich die Komponenten wechselweise und interferieren miteinander, je nachdem, wie die Tonhöhe ändert.

Eine Interferenz tritt auf, wenn die Wellenlänge des Tons der Lautsprecher gleich dem doppelten Unterschied zwischen den beiden Weglängen von den Lautsprechern zum Mikrophon ist, ferner für jede ungerade Harmonische zum Grundton.

Eine Verstärkung tritt für gerade Harmonische auf. Im Falle der Aufzeichnungen in Abb. 4 betrug der Unterschied zwischen der direkten Entfernung Lautsprecher - Mikrophon und dem Wege der Schallwelle über den Boden, von dem er zum Mikrophon reflektiert wurde, etwa 1m.

Dies entspricht einem Unterschied im Frequenzintervall zwischen Verstärkungen und Interferenzen von 330Hz, was in naher Übereinstimmung mit dem experimentellen Befund steht, der sich aus der ersten und zweiten Kurve der Abb. 4 ergibt; man kann aus diesen entnehmen, daß Verstärkung etwa bei den Frequenzen 300, 600, 900, 1300, 1700, 2000 usw., Interferenz bei 400, 800, 1100, 1500, 1800 usw. auftritt.

Bei Aufnahme der ersten Kurve bewegte sich der Stift (des Schreibers) mit der geringstmöglichen Geschwindigkeit von 90 Dez./sec, bei der zweiten und dritten mit 360 Dez./sec. Ein Vergleich der ersten und zweiten Kurve läßt die Unregelmäßigkeiten in den akustischen Eigenschaften des Raumes deutlich erkennen; abgesehen von diesen Unregelmäßigkeiten ist die zweite Kurve der ersten gleich.

Bei der dritten Aufnahme war das Mikrophon auf ein auf dem Boden liegendes Kissen gestellt worden, um den Wegunterschied zwischen direkter und reflektierter Welle weitgehend auszugleichen; er betrug in diesem Falle noch nicht ganz 5cm. Der errechnete Wegunterschied steht in guter Übereinstimmung mit dem Ergebnis, das die Aufzeichnungen lieferten; denn sie zeigen, daß Interferenz bei einer Frequenz von 4000 Hz, Verstärkung bei 8000 Hz eintritt.

Aus vorstehendem geht hervor, daß es wichtig ist, beim Bau von Musikaufnahmeräumen das Vorherrschen der Erstreflexionen zu unterdrücken, was durch Aufteilen der Wände und der Decke in kleine, unregelmäßige Flächen und Ausbreiten von absorbierendem Material auf dem Boden zwischen Schallquellen und Mikrophon geschehen kann.

Wird dies beachtet, so ist größere Freiheit bei der Aufstellung des Mikrophons für Aufnahmezwecke gegeben; andernfalls werden die Ergebnisse nicht befriedigen.

*4) Wente, E.C, Bedell, E.H. u. Swartzel, K.D. : A High-Speed Level Recorder for Acoustic Measurements; „Jl. Acoust. Soc. Amer.", VI (Jan. 1935), Nr. 3, S. 121.

(Fortsetzung folgt.)

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(D.P. Loye, El. Res. Prod. Inc., Hollywood, in „Jl. Soc. Mot. Pict Eng." XXVII. Nr. 3, September 1936.)- (Teil 2 = Schluß.)

Bei Aufzeichnung von Orchestermusik hält der Autor es für vorteilhafter, nur mit einem Mikrophon zu arbeiten, als zwei oder mehr, die durch ein Mischgerät verbunden sind, an die Apparatur anzuschließen.

Der Ausgleich zwischen den verschiedenen Instrumenten läßt sich durch die Placierung der betreffenden Orchestermitglieder nach Wunsch herbeiführen.

Der Gebrauch des Einzelmikrophons, das gleichsam den Platz des Zuhörers einnimmt, verbürgt nach den Erfahrungen des Verfassers die größte Natürlichkeit der Tonwiedergabe, wobei naturgemäß die stereophonische Aufnahme außer Betracht gelassen ist.

• Anmerkung : Es ist erst 1937 und die stereophonische Aufnahme ist bereits im Gespräch.

Ist für Abhören und Umgruppierung der Musiker nicht genügend Zeit vorhanden, so müssen besondere Ausgleichsmaßnahmen getroffen werden, die den Gebrauch von mehr als einem Mikrophon bedingen.

Wegen der Schwierigkeiten, die erfahrungsgemäß bestehen, um hierbei beste Resultate zu erzielen, wurden Versuche ausgeführt, um die Voraussetzungen kennenzulernen, unter denen mehrere Mikrophone benutzt werden können, ohne daß die Tonqualität merklich leidet. Ueber die Ergebnisse wird nachstehend berichtet.
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Werden bei gleichzeitiger Aufnahme mit zwei oder mehr Mikrophonen nicht gewisse Vorsichtsmaßnahmen getroffen, so können sich Mißergebnisse einstellen ähnlich denen, die durch das Vorherrschen von Erstreflexionen, wie oben ausgeführt, verursacht werden.

Bei den Versuchen wurden zwei Mikrophone in verschiedenen Abständen vor einem Hornlautsprecher aufgestellt, und die Mikrophonströme über ein Mischgerät einem automatischen Lautstärkeaufzeichnungsgerät zugeleitet.

Als Schallquelle diente ein Tonoszillator, der einen kontinuierlich von 50 auf 8000 Hz anwachsenden Ton erzeugte. Bei jeder Messung wurden die von den beiden Mikrophonen gelieferten Lautstärken einander angeglichen.

Abb. 5 zeigt Teile von Aufzeichnungen, in denen jedesmal die obere Kurve (A) mit zwei elektrisch in Phase, die untere (B) mit zwei elektrisch nicht in Phase befindlichen Mikrophonen aufgenommen wurde.

Bei den ersten beiden Aufzeichnungen betrug der Abstand der Mikrophone vom Lautsprecher 1,5m. Es ist deutlich zu sehen, daß die gemessene Lautstärke bei den phasengleichen, sich also gegenseitig verstärkenden Mikrophonen sehr viel höher liegt, als wenn sich diese außer Phase befinden.

Bei der zweiten und den folgenden Aufnahmen der Abb. 5 war der Abstand zwischen den Mikrophonen von 10cm bis 6m erweitert worden. Man sieht, daß die Frequenzunterschiede zwischen angrenzenden Verstärkungen und Interferenzen mit wachsendem Abstand zwischen den Mikrophonen abnehmen.
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Bei dieser Art des Aufnehmens mit zwei Mikrophonen wurden auch Abhörversuche ausgeführt; es zeigte sich hierbei, daß der Ton gut war, wenn beide Mikrophone gleichen Abstand vom Lautsprecher besaßen und sich in Phase befanden, wie aus dem relativ glatten Kurvenverlauf in der ersten Aufnahme der Abb. 5 zu erwarten war; befanden sich die Mikrophone außer Phase, so waren Lautstärke und Tongüte geringer.

Bei geringem Abstand der beiden Mikrophone voneinander, z. B. 10cm, war die Tonqualität, wie aus den Aufnahmen 3 und 4 der Abb. 5 zu erwarten, nicht gut; am "mangelhaftesten" war sie nach Ansicht der Zuhörer, wenn der Abstand zwischen den Mikrophonen 60cm betrug.

Bei einem Abstand von 3m war der Unterschied zwischen der Aufnahme mit einem und mit zwei Mikrophonen nur gering; bei 6m Abstand war ein Unterschied in der Tongüte überhaupt kaum feststellbar.

Weitere Versuche zeigten, daß die akustische Aufteilung des Raumes nur noch um ein weniges in Erscheinung tritt, wenn die Mikrophone weiter vom Lautsprecher entfernt aufgestellt werden.

Dieser Effekt wäre noch deutlicher in Erscheinung getreten, wenn die Lautsprecher nicht gegen die Mikrophone gerichtet worden wären. - Um diesen Raumeffekt zu verstärken, wurden die Lautsprecher um 90 Grad gedreht, so daß sie gegen eine Saalwand anstatt gegen die Mikrophone gerichtet waren; es zeigte sich, daß der Raumeffekt Interferenz und Verstärkung, die bei der vorherigen Lautsprecheraufstellung auftraten, überdeckte. Die widerhallende Energie herrschte unter diesen Umständen vor und drückte den Unterschied zwischen Ein- und Zweimikrophonaufnahme auf ein Minimum herab.

Als Ergebnis dieser Messungen, die, wie der Verfasser bemerkt, unter vollkommenen Aufzeichnungsbedingungen noch durch weitere Versuche ergänzt werden sollten, werden nachstehende Folgerungen gezogen:

• 1. Wenn zur Aufnahme gleichzeitig zwei oder mehrere Mikrophone in Verbindung mit nur einer Aufnahmeapparatur benutzt werden, so sollte der Unterschied des Abstandes zwischen diesen und der Schallquelle 3m oder mehr betragen.
• 2. Die durch diese Mikrophone aufgenommene Tonstärke sollte so bemessen werden, daß sie so weit wie angängig differiert, damit die Amplitude der Schwankungen zwischen Verstärkungen und Interferenzen tunlichst vermindert wird.
• 3. Je näher sich die Mikrophone an der Schallquelle befinden, um so wichtiger ist es, vorstehende Gesichtspunkte zu beachten, da die Bedeutung des direkten Schalls gegenüber dem widerhallenden mit Annäherung der Mikrophone an die Schallquelle zunimmt.
• 4. Je stärker die Richtwirkung der Schallquelle, um so mehr müssen die Weisungen unter vorstehenden Ziff. 1 und 2 berücksichtigt werden. Wo die Klänge von Instrumenten mit Richtwirkung aufzunehmen sind, können die bei Aufnahme mit mehreren Mikrophonen störenden Erscheinungen durch Abwenden dieser Instrumente von den Mikrophonen auf ein Geringes herabgesetzt werden.

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