M/S Dekodierung...

Was ist denn die mindeste Kohärenz (durch Laufzeitausgleich ist Korrelation doch hergestellt, oder?) die zwischen M und S vorliegen muss, damit sich das System ordentlich dekodiert.

Der mindestmögliche Abstand zwischen M und S sollte unbedingt eingehalten werden. Vielleicht so 2 cm.
Es gibt auch Schweine-MS, die ich mal bei einer Klavieraufnahme gesehen habe. M-Mikrofon Niere an den Höhen und S-Mikrofon Niere 3 m entfernt an den Tiefen des Klaviers. Auch wenn das S-Signal eine Acht zu sein hat, ist das hierbei eben egal.
Und das wurde zu L/R matriziert. Das ist Pseudostereofonie.



Suche nach Pseudostereofonie

Hallo,
Du hast nur für das Direktsignal einen Laufzeitausgleich vorgenommen. Für die unterschiedlichen Reflexionsmuster an den Mikrofonorten gilt das Delay nicht, die sind nach wie vor nicht in koinzident und werden es durch kein Delay der Welt.
Deine virtuelle Acht dürfte dann auch noch die eine oder andere Abweichung vom "Ideal" hervorrufen.

Hallo Nikita,

Du darft bei M/S das S-Signal nicht verzögern, sonst stellen sich nämlich unkontrollierte Phasenprobleme ein, außerdem wird die Übersprechdämpfung reduziert und es entsteht in jedem Kanal eine sog. "Quadraturkomponente", d.h. eine Signalkomponente die auf beiden Kanälen erscheint und um 90° gegeneinander versetzt ist. Den mathematischen Beweis für diesen Sachverhalt erspare ich mir jetzt hier, einerseits aus Zeitgründen und andererseits wegen der schlechten Möglichkeit, Formeln darzustellen.
Folglich gilt: Die beiden Mikrofone M und S können eigentlich nie dicht genug beieinander sitzen.
Den Laufzeitausgleich bekommst Du nicht hin, weil bei distanzierten M und S Mikrofonen je nach Schalleinfallsrichtung die Laufzeit unterschiedlich ausfällt.
Schon die Bezeichnung des Verfahrens - nämlich "Koinzidenzverfahren" - sagt eigentlich schon aus, daß es Voraussetzung ist, daß beide Signale gleichzeitig eintreffen müssen.
Daher ist auch an die Dematrizierungsschaltung eine hohe Anforderung zu stellen, nämlich, daß der Phasengang beider Kanäle exakt übereinstimmt.
Eine "künstliche" Acht aus 2 Nierenmikrofonen ist zwar möglich, wird aber nach höheren Frequenzen hin immer unpräziser.
Daher, wenn Du ernsthaft vor hast, M/S zu machen, solltest Du Dir entsprechende Mikrofone kaufen. Kaufe Dir dazu in jedem Fall Kleinmembraner, weil nur dadurch der Abstand zwischen M und S auf ein Minimum reduzierbar ist. Bestenfalls geht das SM 69 von Neumann noch als Alternative. Aber das ist mittlerweilen sehr teuer. Hat allerdings den Vorteil, daß man bei beiden Systemen die Richtcharakteristik unabhängig voneinander verändern kann, von Kugel bis Acht.
MfG
Rainer

Vielen Dank für die schnelle Antwort. Ich hatte mir schon gedacht, dass das so aus irgendeinem Grund wohl gar nicht geht.
Könntest du mir vielleicht doch noch sagen, wo ich mich über den Dekodiervorgang soweit informieren kann, dass ich diese "Quadraturkomponente" nachvollziehen kann?
Nochmals Danke und viele Grüße
Nikita

Für Nikita:
Zur Matrizierung von M/S-Signalen in X/Y und zurück:
http://www.google.de/custom?&q=+site:www.sengpielaudio.com+M/S+Matrix


Zur Matrizierung von M/S-Signalen in X/Y und zurück

Hallo Nikita,

Die Links wurden ja im folgenden Posting schon recht umfangreich angegeben. Die von Eberhard Sengpiel ins Netz gestellten Seiten sind für alle Tonleute eine immer wieder hervorragende Fundgrube für die unterschiedlichsten Themen.
Die Hinweise über die Folgen von laufzeit- oder phasenverschobenen M/S-Komponenten habe ich aus dem Buch "Stereofonie-Grundlagen" von Hoeg-Steinke, aus dem ehemaligen DDR-"Verlag Technik, Berlin". Diese Buch, das mir für das Verständnis der Zusammenhänge in der Stereofonie sehr viel Wissen vermittelt hat, gibt es leider nicht mehr.
Was man unter Quadraturkomponente versteht: Die jeweiligen Frequenzen sind in beiden Kanälen vorhanden und haben eine Phasenverschiebung von 90° zueinander.
Du kannst es Dir mathematisch verständlich machen, wenn Du mal eine beliebige Frequenz nimmts und diese für M und S einsetzt wobei Du dann einen ebenfalls beliebigen Phasenwinkel zwischen M und S annimmst. Du wirst sehen, daß unabhängig von der gewählten Frequenz in beiden resultierenden Kanälen gleiche Frequenzen eine 90°-Phasenverschiebung zueinander haben. Ebenfalls tritt dies auf, wenn Du statt der Phasenverschiebung eine beliebige Laufzeit zwischen M und S annimmst. Das hat lediglich zur Folge, daß dann unterschiedliche Frequenzen unterschiedliche Phasenwinkel erfahren, aber die 90° bei jeweils gleichen Frequenzanteilen in beiden Kanälen bleiben immer erhalten.
Man bezeichnet allgemein zwei um 90° phasenverschobene Signale als "Quadratursignale".

MfG
Rainer

Ob das mit dem Satz des Pythagoras zusammenhängt...? :-)
Grüße,
Tonmaus

Hallo Rainer,
bei der Amplitudenmodulation gibt es eine Quadraturkomponente (Quadrature Amplitude Modulation): Da werden bei einer Modulation zwei Sinuskurven betrachtet, die zueinander um 90° = 1/4 Wellenlänge phasenverschoben sind.
Unsere X/Y- nach M/S-Matrix, genauso wie die M/S- nach X/Y-Matrix hat jedoch mit Modulation nichts zu tun. Beim Matrizieren gibt es keine Phasenverschiebung zwischen irgendwelchen Signalen. Man kann das ganz einfach an der Schaltung des Brückenumsetzers unten sehen.
http://www.sengpielaudio.com/Stereo-Matrix03.pdf
Nicht zu verwechseln ist eine ähnliche Brückenschaltung, die es bei der Sender-Modulation gibt. Da ist ein Eingang der NF-Modulationseingang und der andere ist der feste HF-Signaleingang. Da kommt wirklich ein amplitudenmoduliertes Signal heraus.
Bei unserer X/Y- M/S-Matrix wird jedoch nichts moduliert. Da wird schlicht addiert und subtrahiert, wie es auch die Formeln aussagen. M = X + Y und S = X - Y.
Auch die beliebte Matrizierung mit drei Mischpultreglern funktioniert als Signaladdition, wobei beim minus S-Signal eine einfache Verpolung an einem Kanal gemacht werden muss.
http://www.sengpielaudio.com/MischpultkanaeleAlsM-S-Decoder.pdf
Eine Modulation der Signale findet bei uns nicht statt.
Im Buch von Hoeg-Steinke "Stereofonie-Grundlagen" ist nichts über die "Quadratur" der Signale von M/S zu X/Y zu finden, wohl aber über die Probleme des Übersprechens, die entstehen wenn Störungen in die Leitungen eintreten, wenn die Verstärker nicht gleich sind weil etwa versehentlich ein Filter eingeschleift ist oder frequenzabhängige Unterschiede der Phasenlage zwischen Verstärkern vorhanden sind. Siehe Punkt 5 auf den Seiten 49 bis 82.
Über unsere Matrix, die hier Umsetzer genannt wird, ist einiges unter Punkt 6.5 auf den Seiten 89 bis 98 zu finden. Da geht es auch um das unerwünschte Übersprechen.
Beim seltenen "90°-Filter", das manchmal bei Sendern verwendet wird, um zwei Stereosignale zu Mono zu machen (von UKW nach Mittelwelle) ist die besagte Quadraturkomponente vorhanden. Auch bei der theoretischen Bildung der Kreisring-Richtcharakteristik von Mikrofonen (Torus) kommt so etwas mal vor.

Hallo Kollege "Biedermann".

Bitte meine Postings genau lesen und keine Verdrehungen! Denn auf letztere reagiere ich sehr giftig!
Ich habe in keinem meiner Postings den Terminus "Modulation" - und schon gar nicht den Begriff "Quadraturmodulation" verwendet! - aus guten Grunde! Und ich habe auch nicht behauptet daß in dem Steinke'schen Buch dieser Terminus benutzt wird. Ich werde mich hüten, Herrn Steinke etwas zu unterstellen was er nicht geschrieben hat, den Herr Steinke und ich kennen uns persönlich sehr gut!
Und die Abhandlung bei Phasendifferenzen zwischen M/S-Signalen findest Du im besagten Buch auf Seite 61, Abschnitt 5.3.3.2.
Du brauchst mit also nichts "aufklärendes" über "Modulation", "Quadraturmodulation", "90°-Filter", "Toroidcharakteristik mit Stereomikrofonen" etc. zu erzählen. Eebenso wenig über eine improvisierte M/S-Dekodierung mittels eines verpolten Drittkanals im Mischpult - habe ich lange Zeit auch so gemacht. Das kenne ich alles sehr genau.
Es ging auch nicht um Phasenverschiebungen bei der Dematrizierung, sondern um Phasenveschiebungen VOR der Dematrizierung.
Ich weiß also sehr genau wovon ich schreibe!
Nochmals: Verdrehungen kann nicht leiden! Das mußte in jüngster Vergangenheit ein Teilnehmer des RDW-Forums sehr eindrucksvoll erfahren. Und von "Modulation" war in meinen Ausführungen hier mit keinem Wort die Rede!

MfG
Rainer

Hallo Allerseits und danke nochmal für die informativen Antworten
Habe dieses Schweine M/S mal ausprobiert. Kommt ja ganz nett. Wie ist das dann eigentlich mit der Abblidung? positive Halbwellen des S-Signals dann rechts, negative links? (Bei mir stellt sich da kein besonderer Richtungseindruck her)
Allen einen schönen Tag

Hallo Nikita,

also - schweinisch ist das M/S-Verfahren gewiß nicht, aber es hat sein Tücken! Und die erfährt jeder irgendwann mal wenn er mit M/S arbeitet.
Wenn man es beherrscht, kann man sehr flexibel damit umgehen.
Zu Deiner Formulierung "Wie ist das dann eigentlich mit der Abblidung? positive Halbwellen des S-Signals dann rechts, negative links? "
Das stimmt so nicht. Maßgebend für die Richtungszuordnung ist die RELATIVE Phasenlage des S-Signals zum M-Signal.
Addiert man M und S-Signal wird daraus der linke Kanal.
Subtrahiert man das S vom M-Signal indem man das S-Signal einfach umpolt, wird daraus der rechte Kanal.
Die Dekodierung erfolgt ja bekanntlich nach den Formeln: 2L = M + S und
2R = M - S.
Betrachtet man nur die positive Halbwelle dann folgt für L: +M+S und für R: +M+(-S)
Betrachtet man die negative folgt für L: (-M) + (-S) = -(M+S) und für R: (-M) - (-S) = -(M-S)


(Bei mir stellt sich da kein besonderer Richtungseindruck her).
Es ist klar, wenn Du beispielsweise eine Klavieraufnahme machst und stellst das M und das S-Mikrofon an unterschiedlichen Stellen des Klaviers auf, daß Du dann keinen definierten Richtungseindruck bekommst nach der Dematrizierung. Du mußt also in jedem Fall beide Mikrofone so nah wie mechanisch möglich beieinander halten. Es dürfen zwischen M und S keine Laufzeiten auftreten durch distanzierte Mikrofonanordnung oder unterschieliche Einstellungen in den Verstärkungswegen.
Du mußt mal mit dem Pegel des S-Anteils etwas spielen. Wenn Du es korrekt machst, erfolgt bei gleichem Pegel von M und S die volle Basisbreite und die Richtungen sind sauber definiert. Wird der S-Anteil kleiner gemacht als der M-Anteil, dann hast Du eine verminderte Abbildungsbreite womit auch der empfundene Richtungseindruck vermindert ist.
Macht man den S-Pegel größer als den M-Pegel, so erfolgt eine "Überbasisabbildung". Man hat das Gefühl, die Phantomschallquellen würden außerhalb der Lautsprecherbasis lokalisiert. Das kann man aber nicht beliebig weit treiben, weil dann das Klangbild "zerfällt".

MfG
Rainer

Hallo,
ich habe früher auch viel aufgenommen mit einem M/S als Hauptsystem. Wenn man bedacht Mikrofone wählt für die jeweilige Situation lassen sich sehr ordentliche Aufnahmen damit machen.
Mein Einwand ist jedoch, dass auf das S-Mikrofon in den meisten Fällen nicht genügend direktes Signal der Schallquellen treffen, wodurch - zusammen mit den polungsrelatierten Effekten beim Hinzumischen des Druckgradientempfängers - die Abbildung und Räumlichkeit oft komisch klingt. Ein X/Y funktioniert da meiner Meinung nach besser und ist wesentlich flexibler in der direkten Anwendung.
Auf dem Papier sieht so ein M/S natürlich toll aus, wenn es um die Abbildung geht. Leider werden da andere entscheidende Faktoren nicht mit betrachtet.
Gr.
Dirk

Hallo Rainer,
auf den Seiten von Eberhard Sengpiel erfahren wir ja, dass nicht nur M/S nach XY sondern auch beliebig zurück matriziert werden kann.
Also ist es möglich, auf diese Weise in der Nachbearbeitung die Winkel meiner beiden XY-Mikrofone zueinander verändern.
In wieweit korrespondiert ein bestimmtes M zu S Pegelverhältnis mit einem X zu Y-Winkel? ...darüber habe ich leider nichts finden können.
Mit diesem Hintergedanken wäre es ja durchaus mal interessant mit XY nach MS zu experimentieren.
Gruss
Stefan


Stereomatrix

Auf dieser Seite
http://www.sengpielaudio.com/Koinzidenz4MSNiere-Acht.pdf
kann man sehen, wie bei M/S-Mikrofonierung mit Niere und Acht (S/M-Verhältnis von 0,5 und 1 und 2) daraus rechnerisch X/Y-Mikrofoncharakteristiken entstehen, die einem virtuellen Achsenwinkel zwischen den Mikrofonen und unterschiedliche Richtcharakteristiken haben.
Die entstehenden virtuellen x/Y-Richtcharakteristiken sehen oft nicht so aus, wie die normierten Polardiagramme von im Handel erhältlichen Grundtypen an Mikrofonen; siehe:
http://www.sengpielaudio.com/AlleMikrofonRichtcharakteristiken.pdf
Die virtuellen X/Y-Richtcharakteristiken und die dazugehörenden Achsenwinkel sind mit einfacher Mathematik, wenn auch etwas umständlich, zu berechnen. Nur ist der praktische Nutzen für die Tonaufnahmetechnik dazu nicht zu erkennen.

X = M + S. Aus einer vorgegebenen M/S-Anordnung mit einem bestimmten M/S-Verhältnis ist so das linke Mikrofon zu errechnen mit seiner Richtcharakteristik R = A + B * cos theta; theta ist der Schalleinfallswinkel. Der halbe Achsenwinkel ist da, wo der maximale Wert für die X-Mikrofonempfindlichkeit liegt. Wenn man will kann man diesen Wert auch noch normieren, also auf 1 bringen.

Hallo Dirk,
Es ist klar, daß die "Acht" insgesamt einen geringeren Direktschallanteil abbekommt als das Mittenmikrofon, weil ja der Direktschall nicht die Haupteinfallsrichtung des Achtermikrofons trifft. Dann muß das Mikrofonpaar näher ran gerückt werden.
Ansonsten ist es immer charakteristisch daß bei XY die Seitenschallquellen und bei MS die Mittenschallquellen weniger verfärbt dargestellt werden, wegen der Frequenzabhängigkeit der Richtcharakteristika.
Auf jeden Fall ist das MS-Verfahren das einzige Koinzidenzverfahren, wo echte Druckempfänger verwendet werden können.
Die Tücken bei MS liegen darin, daß bei ungünstiger Aufstellung u.U. Seiteninversionen stattfinden können für Teile der Gesamtschallquelle. Diese Tücken kennt der Anfänger noch nicht. Deshalb rate ich Anfängern mit MS erst mal vorsichtig zu experimentieren.

Hallo Rainer,
genau, das war was ich meinte. Auch wenn M/S und X/Y (im richtigen Winkel etc.) auf dem Papier exakt gleiche Ergebnisse liefern bezüglich der Abbildung von Phantomschallquellen, so sind es doch total anders anzuwendende Systeme.

Auf jeden Fall ist das MS-Verfahren das einzige Koinzidenzverfahren, wo echte Druckempfänger verwendet werden können.

Vergessen sollte man nicht die M/S-"Derivate", wie Ambisonics, die für Stereoaufnahmen auch gute Ergebnisse liefern können.
Gr.,
Dirk