Verbesserte Audioaufnahme für Studioklassenräume

[Rüdiger Kupper]

Während wir uns in 5.45 gerade um eine bessere Kameralösung kümmern, sollten wir parallel dazu eine Lösung für besseres Audio in 5.44 finden.

1. Das Elmo-Mikrofon ist zwar gut, steht aber einfach an der völlig falschen Stelle.
2. Die vier Webcams haben jeweils auch ein Mikrofon, darauf können wir aber momentan nicht zugreifen, weil sie nicht am Klassenraumrechner angeschlossen sind, sondern am Raspberry Pi über der Decke.
3. Unsere ursprüngliche Idee war von Anfang an, ein oder mehrere Raummikrofone aufzuhängen, was wir noch immer nicht ausprobiert haben.

Zu den Webcams

In 5.45 hängt die Kamera für den Livestream am Klassenraumrechner, das funktioniert ebenso gut wie der eigenständige Pi. Um das in 5.44 genauso zu machen, brauchen wir nur lange USB-Leitungen zum Klassenraumrechner. (Eventuell einen USB-Hib über der Decke, dann müssen wir nur ein einziges USB-Kabel hoch legen.)

====Zum Raummikrofon
Ich habe zuhause schon ein einfaches Gesangsmikrofon (dynamisch, Kugelprofil) und mein kleines Mischpult bereitgelegt, die kann ich mitbringen zum Ausprobieren. Rue hat zuhause ein Mikrofon für Raumaufnahmen, das vielleicht besser geeignet ist. Ich würde auch mein Kondensatormikro mit Nierenprofil mal testweise mitbringen. So könnten wir zwischen diesen drei Mikrofonsorten schon mal evaluieren, was sich am Besten eignet.

Ich gehe auch noch mal auf die Suche nach Mikrofonen, die speziell für Raumaufnahmen gemacht sind (@rue: vielleicht kennst Du Dich da schon aus?)

Alle diese Lösungen sind in jedem Fall deutlich billiger als das System von Emele.

[bau]

Christof hat doch ein sehr gutes Mikrofon von Shure.
Wollen wir das nicht nochmals aufnehmen.

[Rüdiger Kupper]

Ja genau, deshalb steht der ja hier drauf ;-).

[bau]

Habe vorher mit ihm gesprochen. Er schaut sich das Shure-Micro nochmals an, dann kann der Test in 5.44 vorkommen.

[rue]

Die Verbindung von diesem Mikrofon ist nicht klinkefähig. Somit müsste man ein anderes Mikrofon benutzen. Wahrscheinlich dynamisches, weil ein Kondensator Mikrofon weitaus rückkopplungsanfälliger ist.

[bau]

Schließ es einfach mal an am USB des Rechners, normalerweise wird das erkannt.

[Rüdiger Kupper]

Das Mikrofon hat sicher einen XLR-Anschluss mit symmetrische Belegung. Wir brauchen ein Mischpult (wie oben erwähnt.) Die haben üblicherweise Cinch-Ausgänge (asymmetrisch) für den Master. Da braucht es dann nur noch ein einfaches Adapterkabel auf Klinke.
Um auf USB zu kommen, bräuchten wir ein Audio-Interface, da gibt es auch sehr günstige. Aber klinke analog sollte reichen.

[Rüdiger Kupper]

Querverweis: #3787

[Rüdiger Kupper]

Bestellung ist abgesetzt:

Grenzflächenmikrofone, Mischpulte und die nötigen Kabel bestellt. Mikrofone sind B-Ware mit voller Garantie von Shure.

Mischpulte wie das, das jetzt auch in 5.44 steht von Behringer, die Firma ist im mittleren Preissegment anzusiedeln, bietet aber ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Ich habe erst mal Mischpulte mit 4-mal-Mikrofoneingang und Phantomspeisung genommen, wenn wir die Mikrofone getestet haben können wir vielleicht auf noch preiswertere ausweichen.

[Rüdiger Kupper]

Die Bestellung erlaubt uns, in ein bis zwei Räumen mit den Mikrofonen zu experimentieren. Priorität hat Raum 5.44, denn dort ist seit Wochen mein privates Equipment am Start, das hätte ich gerne so bald wie möglich wieder.

[Rüdiger Kupper]

Das ist jetzt die analoge Variante. Jahrelang auf allen Bühnen bewährt.

Alternativ gibt es inzwischen Grenzflächenmikrofone, die direkt USB rausschreiben. Das wäre die zweite Variant, die wir testen können. Das Mixing muss dann in Software auf dem Klassenraumrechner erfolgen.
-> zu testen.

[lehm]

Ich habe grade den Faden verloren. Haben wir jetzt neue Mikrofone oder nicht? Bzw. wann kommt die Bestellung ungefähr an?

[Rüdiger Kupper]

Da von den heruntergesetzten Mikrofonen derzeit nur noch eins verfügbar ist, habe ich die Bestellung auf ein Grenzflächenmikro+Kabel+Mischpult reduziert. Inzwischen hat Thomann auch verstanden, dass wir eine Rechnung benötigen, bevor wir Geld überweisen können. Die Sendung muss in den nächsten Tagen ankommen, dann können wir meine Geräte aus 5.44 entfernen und die neuen anbringen.

Nachdem die erste Bestellung durch ist, kann man bei Thomann auch regulär per Nachnahme bestellen, zukünftige Bestellungen müssten dann viel schneller gehen.

[Rüdiger Kupper]

Die Geräte sind eingetroffen.

@bau

Frau Weber war nicht so überzeugt davon dass ich mit meinem Namen eine Sendung für den Fachbereich Informatik zur Bezahlung zuweisen kann. Genau weiß es aber nur Frau Uhl. Ich hänge die Rechnung mal an, vielleicht hast Du ja gerade einen Stift.

[Rüdiger Kupper]

Rechnung

[Rüdiger Kupper]

Das Mikrofon ist winzig, etwa so groß wie die drei mittleren Finger Eurer Hand. Physikalisch entscheidet über die Aufnahmefähigkeiten aber die Fläche, auf der das Mikrofon montiert wird: das ist die „Grenzffläche“, von der diese Art de Mikrofons seinen Namen hat. Bei uns wäre die Grenzfläche die gesamte Decke.
Allerdings habe ich so meine Zweifel, dass das funktioniert, da die Grenzfläche natürlich möglichst hart sein muss, um den Schalldruck an der Membran auch wirklich zu verdoppeln. Wie ich es sehe besteht unsere Decke aber aus unbefestigten, weichen Pappplatten. Das mag zwar den Raumton für den Unterricht positiv beeinflussen, für ein Grenzflächenmikrofon ist es aber genau der falsche Ansatz.

[Rüdiger Kupper]

Ich bin also noch nicht überzeugt, dass diese Mikrofone in den neuen Räumen auch wirklich gut funktionieren.

[Rüdiger Kupper]

Zur Aufnahmekarrakteristik, die wir benötigen, um das Mikrofon richtig zu plazieren, bietet das Datenblatt leider nur ein lächerlich unbrauchbares Diagramm. Daraus geht nicht einmal hervor, welcher Aufnahmewinkel dargestellt ist, theta oder phi. Wir brauchen natürlich beide Abhängigkeiten, doch das Datenbatt zeigt nur ein Diagramm und da ist unklar, welcher der beiden Winkel dargestellt ist.

Wir wir damit umgehen sollen ist mir noch nicht ganz klar, man könnte natürlich an den Hersteller schreiben, doch irgendwie scheint mir, das wäre nicht erfolgreich. Musiker kümmern sich scheinbar nicht um physikalische Daten.

[Rüdiger Kupper]

Um den Ort an der Decke zu bestimmen, wo das Mikrofon plaziert werden muss, bräuchten wir definitiv beide Winkelabhängigkeiten. Ich vermute, dass das Diagramm die phi-Abhängigkeit zeigt, die für uns kaum relevant ist, für uns ist primär die theta-Abhängigkeit interessant.

[Rüdiger Kupper]

„Richtcharakteristik“ laut Datenbaltt

[Rüdiger Kupper]

Oben das magere Diagramm aus dem Datenblatt. Wie gesagt, es steht nicht mal dabei, um welche Raumachse es sich handelt.

[Rüdiger Kupper]

Vielleicht kann uns der Musiker weiterhelfen (@rue), der müsste diese Fragen ja regelmäßig beantworten: zeigen diese Diagramme die Theta-Abhängigkeit (Winkel gemessen von der Deckenfläche senkrecht nach unten zur Quelle) oder die Phi-Abhängigkeit (Winkel gemessen entlang der Decke horizontal zwischen Mikrofonachse und Quelle). Und wo bekomme ich das entsprechende andere Diagramm her?

[lehm]

Billiger Kommentar von der Seitenlinie:
Man könnte das Mikrofon auch einfach aufhängen und testen ob's taugt?

[Rüdiger Kupper]

Ja, so machen wir's :-D.
Bei der Befestigung bin ich noch unsicher, vorgesehen sind zwei Schrauben, aber vielleicht ist kleben bei den neuen Decken besser? Kann ich mir mit Jens am Montag ja mal anschauen.

[bau]

Ideal wäre eine Befestigung per Kabelbinder an den Querstreben der Deckenaufhängung.

[Rüdiger Kupper]

Hätte auch den Vorteil, dass wir verschiedene Positionen ausprobieren können. Das Ziel ist ja, den Ton von den Boxen möglichst schwach, aber alle Sitzreihen möglichst stark (und gleich stark) aufzunehmen. Da wird es irgendwo einen "am wenigsten schlechten" Kompromiss geben. Das wird nicht in der Raummitte sein, sondern vielleicht eher etwas mehr Richtung Pult. Andererseits haben wir ja auch weiterhin das Elmo-Mikrofon. Knifflig.

[Rüdiger Kupper]

Update 1

In 5.44 ist nun ein Grenzflächenmikrofon an einer Deckenkachel über dem Pult installiert. Es wird derzeit über ein Mischpult allen auf den hinteren Soundkarteneingang des Klassenraumrechners geroutet.

Grund: nach Tests haben bau und ich entschieden, dass es keinen auditiven Gewinn bringt, das Mikrofonsignal der Dokumentenkamera mit dem der Deckenkamera zu mischen. Erstens nimmt die Deckenkamera den Bereich hinterm Pult hinreichend gut auf, und zweitens hat das Signal der Dokumentenkamera eine deutlich wahrnehmbare Latenz zum Deckenmikrofon (wahrnehmbar heißt: deutlich über 10ms).

Latenzen dieser Größenordnung *müssen* jede Echounterdrückung unterlaufen. Wir haben daher beschlossen, das Audiosignal der Dokumentenkameras nicht zu nutzen.

[Rüdiger Kupper]

Ich war am Freitag erneut nach Unterrichtsende in 5.44 und habe die Selektivität des Deckenmikrofons mit einer definierten 1kHz-Quelle ausgemessen.

Ergebnis:

1. Das Mikrofon nimmt den gesamten Raum auf.
2. Die Pegel variieren nach dem Ort in Raum (zu erwarten).
3. Die Variation im Schülerbereich des Raumes liegt bei unter 6dB.
4. Der Lehrerbereich, also zwischen Pult und Tafel, wird ebenfalls mit weniger als 6dB Dämpfung abgebildet.

[Rüdiger Kupper]

Zu testen: In welchem Umfang wird das Signal der Deckenlautsprecher vom Deckenmikrofon aufgenommen?

[Rüdiger Kupper]

Laut meiner Messung habe ich den Output des Mischpults angepasst. Für das Szenario, das auf dem Informationsblatt am Pult beschrieben wird, waren die Pegel viel zu hoch.
Das Infoblatt sagt: „Rückwärtiges Mikrofon auf 30%“.

Ich habe die Leistung des Mischpults nun auf diesen Wert eingerichtet. Jeder Lehrer, der das Deckenmikrofon nutzt, muss also seinen Mikrofonpegel auf 30% stellen, andernfalls erhält er übersteuerten Ton.

Da das explizit so auf der explizit auf das Pult geklebten Anleitung steht, sollte jeder Mensch, der bei sinnvollem Bewusstsein ist sagen: das macht ja jeder Kollege richtig.

Leider verhalten sich unsere Kollegen weder sinnvoll noch vorhersehbar. (Ob sie bei Bewusstsein sind, darüber erlaube ich mir mal kein Urteil.)