Das Audio-Ecosystem, Teil 1: Konferenzmikrofone

Chris Lyons | 15.06.2020

Eine Besprechung ohne Bild ist immer noch eine Besprechung; eine Besprechung ohne Ton ist gestrichen.  Tatsächlich geben 81% der IT-Entscheidungsträger an, dass der Ton den größten Einfluss auf die Qualität von Videokonferenzen hat. Guter Ton ist ein Thema, das leicht übersehen wird – schlechter Ton dagegen lässt sich nicht überhören. Er ist ermüdend, lenkt ab und behindert die Verständigung, was sich in der Summe produktivitäts- und umsatzmindernd auswirkt.

In dieser Serie von Blogbeiträgen untersuchen wir, wie die verschiedenen Teile eines Audio-Ecosystems die Klangqualität beeinflussen.  Ein Audiosystem soll die Stimmen der Personen in einem Raum für die Übertragung an einen anderen Standort abnehmen und die Beiträge der Teilnehmer vom anderen Standort wiedergeben.  Um reibungslose Besprechungen zu ermöglichen, muss eine gute Sprachverständlichkeit gewährleistet sein (d.h. das Gesprochene wird deutlich wiedergegeben), und das Klangbild muss natürlich sein (d.h. die Stimmen klingen, als würde man von Angesicht zu Angesicht miteinander sprechen).  In diesem ersten Blogbeitrag erörtern wir die Rolle des Mikrofons.

Die Aufgabe des Mikrofons

Das Konferenzmikrofon ist das allererste Glied in der Kette der Audiokomponenten; es ist der Ausgangspunkt für alles, was danach passiert. Das Mikrofon hat eine einzige Aufgabe: Schallwellen aus der Luft in ein elektrisches Audiosignal umzuwandeln, das dann übertragen, verstärkt oder aufgenommen werden kann. Wenn das Mikrofon ein Signal mit schlechter Qualität in das Netzwerk einspeist, kommt genau dies auf der anderen Seite wieder heraus, und dem Lautsprecher bleibt gar nichts anderes übrig, als es in Schall mit schlechter Klangqualität zurückzuwandeln.  Wenn der Ton dumpf, hohl oder von Störschall überlagert ist, so hat dies maßgeblich mit dem Mikrofon zu tun.

Auf ihrem Weg zum Mikrofon muss sich die Stimme eines Teilnehmers einen Weg durch einen „akustischen Sumpf“ aus Störgeräuschen und Hall bahnen. Je weiter der Weg, den die Stimme zurücklegen muss, desto tiefer sinkt sie in den Sumpf.

Um ein möglichst sauberes und transparentes Audiosignal zu erzeugen, muss das Mikrofon einen möglichst großen Teil des Direktschalls der sprechenden Personen und einen möglichst geringen Teil an Störgeräuschen und Hall einfangen. Auf dem Weg zum Mikrofon muss der Stimmschall einen akustischen Sumpf aus Störgeräuschen (von Klimaanlagen, Gebäudevibrationen, Straßenlärm, den anwesenden Personen usw.) und Hall (erzeugt durch Reflexionen des Stimmschalls an harten Oberflächen) durchdringen. Je weiter der Abstand, den die Stimme überwinden muss, desto tiefer sinkt sie in den Sumpf, bis sie irgendwann beinahe komplett untergeht. 

Es gibt nur drei Wege, dies zu vermeiden. Der erste ist, den Sumpf zu entfernen. Wenn wir den Raum still und reflexionsarm gestalten können, wie beispielsweise ein Aufnahmestudio oder eine Bücherei, gibt es fast gar keinen Störschall oder Hall, den die Stimme durchdringen müsste.  Allerdings herrschen dort, wo Menschen arbeiten, in der Regel andere Gegebenheiten, und diese zu verändern wäre recht teuer. 

Die zweite Möglichkeit ist, die Stimme aufzufangen, bevor sie beginnt, in den Sumpf zu sinken. Dies ist einfach und wirkungsvoll, bedeutet aber, dass der Abstand des Mikrofons zum Mund der sprechenden Person nur einige Zentimeter betragen darf, wie bei einem Sänger auf der Bühne. Bei Konferenzsystemen in Unternehmen oder Bildungseinrichtungen befindet sich das Mikrofon allerdings in größerer Entfernung, entweder auf dem Tisch oder gar an einer Wand oder der Decke.

Der dritte Weg ist die Nutzung eines Konferenzmikrofons, das besser zwischen Sprache und Störgeräuschen oder Hall unterscheiden kann. Um ein transparentes, verständliches und natürliches Sprachsignal aus der Entfernung abzunehmen, benötigen wir ein Mikrofon, das seinen Abnahmebereich gezielt auf die sprechende Person ausrichten kann und nur minimalen Umgebungsschall und Hall mit aufnimmt. Das einzige herkömmliche Mikrofon mit solchen Eigenschaften ist ein Richtrohrmikrofon, das mit einer langen Röhre für eine sehr enge Richtwirkung sorgt. Allerdings passt ein 60 cm langes, aus der Wand oder der Decke herausragendes Rohr nicht so recht in das typische Arbeitsumfeld.

Mikrofonarrays

Die fortschrittlichste Lösung für Konferenzanwendungen ist das Mikrofonarray. In den Mikrofonarrays von Shure sind bis zu 100 winzige Mikrofone in einem flachen Gehäuse untergebracht, das sich ganz einfach an oder in der Decke, an einer Wand oder auf dem Tisch installieren lässt. Die Richtcharakteristik eines Mikrofonarrays lässt sich anpassen, um eine einzelne Sitzposition oder auch einen ganzen Raumabschnitt abzudecken.

Und es wird noch besser – das Mikrofonarray kann mehrere Abnahmezonen erfassen und damit Sprecher in verschiedenen Teilen des Raums gezielt aufnehmen. Zur Abnahme der Stimme einer einzelnen Person am Rednerpult oder am Kopfende eines Konferenztisches wird vielleicht eine schmale Abnahmezone benötigt, und drei oder vier Personen an einer Tischseite werden mit einer mittelgroßen Zone abgedeckt, während die Fragen von Teilnehmern in einem Unterrichtsraum mit mehreren breiten Abnahmezonen eingefangen werden. Das Mikrofonarray ermöglicht zudem die individuelle Anpassung jeder einzelnen Abnahmezone, sodass die Lautstärkepegel aller Stimmen einheitlich sind. 

Ein Konferenzmikrofon lässt sich sogar noch vielseitiger nutzen, wenn es mit integrierter digitaler Signalverarbeitung kombiniert wird und so eine fertige Tonmischung erzeugt, die zur Übertragung an weitere Standorte einer Videokonferenz bereitsteht.  Im nächsten Teil dieser Serie gehen wir der Frage nach, warum die digitale Signalverarbeitung ein so wichtiger Bestandteil des Audio-Ecosystems ist.

Das richtige Mikrofon ist die Basis des Audio-Ecosystems

Wenn das Mikrofon eine solide Basis liefert, kann jedes nachgeschaltete Gerät im Audio-Ecosystem optimal arbeiten. Der Automatikmischer kann besser entscheiden, welche Mikrofone aktiviert werden sollen, die Automatic Gain Control kann die Pegel besser regeln, und die akustische Echokompensation kann die Echos zuverlässiger unterdrücken. Sprache so aufzunehmen, dass sie transparent, natürlich und verständlich klingt und frei von Störgeräuschen und Hallanteilen ist, ist eine komplexe Aufgabe. Um eine Klangqualität zu erreichen, die mühelose Kommunikation und maximale Produktivität ermöglicht – ohne Ermüdung oder Ablenkung – sind Mikrofone erforderlich, die das bestmögliche Ausgangsmaterial bereitstellen und sich flexibel an den Raum und die Menschen darin anpassen können.

Hier finden Sie weitere Artikel zum Shure Audio-Ecosystem für Videokonferenzen:

Die Microflex Advance Mikrofonarrays von Shure bieten flexibel einstellbare Aufnahmebereiche, integrierte digitale Signalverarbeitung und einfache Einrichtung und können an der Decke, der Wand oder auf dem Tisch montiert werden. Weitere Informationen finden Sie hier.

Chris Lyons

Chris Lyons is a 30-year Shure veteran who has filled a variety of different marketing and public relations roles. His specialty is making complicated audio technology easy to understand, usually with an analogy that involves cars or food. He doesn't sing or play an instrument, but he does make Shure Associates laugh once in a while.