Einen Lautsprecher neben 120 Mikrofonen montieren? So hat es geklappt.

Das MXA902 Integrierte Decken-Array für Konferenzanwendungen vereint Mikrofon, Lautsprecher und DSP in nur einem Gerät.  Es mag einfach klingen, einen Lautsprecher in ein Decken-Mikrofonarray zu integrieren – doch das ist es nicht, im Gegenteil.  Wir haben uns mit Matt Koschak, einem Ingenieur des Shure Electro-Acoustic Design Lab, über die Schwierigkeiten bei diesem Prozess unterhalten. 

Chris: Wie habt Ihr den passenden Lautsprecher für das MXA902 ausgewählt? 

Matt: Wir brauchten einen leistungsstarken Lautsprecher mit herausragender Sprachverständlichkeit und einer breiten Abstrahlung.  Bei der Suche stießen wir auf einen 2,5-Zoll-Lautsprecher mit einem Neodym-Magneten, der unseren Anforderungen entsprach und in das Gerät passte.  Wir waren überrascht, welche Lautstärke er wiedergeben konnte; wir mussten ihn während der Testphasen sogar leiser stellen, weil er zu laut war.  

Dann war noch die Frage der Stromversorgung zu klären.  Das Mikrofonarray und die DSP-Funktionen benötigten bereits fast den gesamten Strom, den PoE liefern kann – wir mussten PoE+ nutzen, um sicherzustellen, dass die Endstufe den gewünschten Pegel liefern kann. 

Chris: Welche Herausforderungen entstanden dadurch, dass der Lautsprecher so nah an den Mikrofonen liegt?  

Matt: Weil der Lautsprecher nur wenige Zentimeter vom nächsten Mikrofon entfernt ist – und das Array aus 120 Mikrofonen besteht – war es nicht leicht, die Wiedergabe und die Mikrofonabnahme sauber zu trennen.  Denn der Mikrofon-Gain muss natürlich stark genug sein, um auch entfernte Redner:innen abnehmen zu können. Der Lautsprecher wiederum kann je nach Raum ebenfalls sehr laut eingestellt sein.  Am Anfang erzeugte die akustische Energie des Lautsprechers ein ratterndes Geräusch und Resonanzen über das Gitter, die nicht wirklich schön waren.  Wir haben daher absorbierendes Akustikmaterial eingebaut, um stehende Wellen bei der Herstellung zu verhindern, damit das Gitter nicht mehr brummt.  

Chris: Welchen Einfluss hatte die Nähe der Mikrofone zu den Lautsprechern auf die Echounterdrückung?  

Matt: Wenn der Output eines Lautsprechers von einem der Mikrofone abgenommen wird, kann ein akustisches Echo entstehen, was bei Konferenzprodukten extrem störend ist.  Im MXA902 ist der Lautsprecher derart nah an den sensiblen Mikrofonen, dass die akustische Echounterdrückung (AEC) besonders komplex ist.  Unser DSP-Team hat einige Zeit in die Justierung des AEC-Algorithmus gesteckt, um alle Sprecher:innen – selbst solche, die nah am Mikrofon sind – natürlich klingen zu lassen.  Ohne diese Anpassungen der DSP-Konfiguration des Arrays wäre das MXA902 nicht denkbar gewesen. 

Chris: Was war die größte Herausforderung bei der Entwicklung des MXA902?  

Matt: Besonders anspruchsvoll bei diesem Projekt war es, die mechanischen Vibrationen im Gerät in den Griff zu bekommen.  Wir wollten, dass keine Vibration der Lautsprecher von den Mikrofonen abgenommen oder in die Struktur des Geräts übertragen wird – aber manche Teile, wie das Gitter oder der Rahmen, können eben vibrieren.   Deshalb haben wir viel Energie investiert, um mechanische Vibrationen innerhalb der Lautsprecherstruktur zu isolieren.  

Dabei hat uns unsere langjährige Erfahrung bei der Entwicklung von Shock-Mounts für Mikrofone sehr geholfen.  Am wichtigsten ist immer, das richtige Absorbermaterial für die jeweilige Schallenergie zu finden.  Im Fall des MXA902 mussten die Materialien aufgrund der Deckenmontage-Option auch immer brandschutzsicher sein.  Sie mussten zudem Falltests bestehen, denn wenn das Mikrofon zu Boden fällt, dürfen sie nicht auseinander brechen.  Und die Shock-Mounts mussten natürlich auch den erforderlichen Größen- und Gewichtsanforderungen für eine komfortable Deckenmontage genügen.  

Chris: Hatte der Plan der Zertifizierung des Geräts für Kollaborationsplattformen einen Einfluss auf das Design des MXA902?  

Matt: Es war von Anfang das Ziel, das MXA902 für Microsoft Teams, Zoom und andere Plattformen zertifizieren zu lassen.  Wir mussten dafür einige rigorose Leistungsstandards in puncto Interaktivität und Echounterdrückung erfüllen.  In den Tests wird gemessen, wie viel Audio von den Lautsprechern wieder von den Mikrofonen abgenommen wird, wenn niemand im Raum spricht (Single-Talk) oder wenn jemand im Raum und ein:e Remote-Teilnehmer:in sprechen (Double-Talk).  Es waren viele Tests und Anpassungen nötig, um die richtigen Einstellungen zur Optimierung der Interaktivität und der Echounterdrückung unter beiden Bedingungen zu finden.  

Chris: Gab es auch Überraschungen während der Entwicklungsphase?  

Matt: Wir haben einmal einen seltsamen ratternden Sound entdeckt, der klang wie ein Kazoo.  Um herauszufinden, woher er kam, haben wir einen Test gemacht, bei dem immer wieder zu hören war: "Halt’ mal da den Finger drauf" – einfach um die Ursache zu lokalisieren.  Am Ende kam heraus, dass der Stoff hinter dem Gitter der Auslöser war.  Immer wenn der Lautsprecher sich bewegte, vibrierte auch der Stoff und gab einen brummenden Ton von sich, wie wenn man ein Blatt Papier vor einem Lautsprecher hält.  Wir haben etwas später eine Lösung gefunden und die Vibration eliminiert. 

Das MXA902 Integrierte Decken-Array für Konferenzanwendungen ist einfach zu installieren und zu bedienen, sodass man gar nicht über die Technologie im Innern nachdenkt.  Und dank seines innovativen, herausragenden Designs müssen Sie das auch nicht tun.  Weitere Informationen zum MXA902 erhalten Sie bei Ihrem Shure Händler/Ihrer Shure Händlerin.