idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
idw-Abo
Medienpartner:
Wissenschaftsjahr


Teilen: 
04.09.2003 10:58

Das optische Mikrofon

Dr. Johannes Ehrlenspiel Kommunikation
Fraunhofer-Gesellschaft

    Mikrofone sind richtige Sensibelchen: Etwas Wasser genügt, um den Sänger auf der Bühne verstummen zu lassen. Wird der Schall jedoch per Licht und nicht mit Strom übertragen, bleibt der Kurzschluss aus. Optikmikros sind zudem resistent gegen störende Felder wie die von Magnetresonanztomographen.

    Bei Musical-Stars läuft der Schweiß oft in Strömen, wenn sie auf Rollschuhen über die Bühne fegen oder im Bärenfell unter heißen Scheinwerfern eine Ballade singen. Damit auch jeder Zuschauer etwas zu Gehör bekommt, tragen die Künstler Mikrofone, die unter viel Schminke versteckt sind. Sobald ein Sänger stark schwitzt, droht dem Mikrofon der Sekundentod durch Kurzschluss. Denn bei herkömmlichen Exemplaren wird der Schall, der eine Membran zum Schwingen bringt, direkt in elektrischen Strom verwandelt. Bei einem dynamischen Mikrofon bewegt die Membran eine Spule in einem Magnetfeld, vergleichbar mit einem Dynamo am Fahrrad. Ausführungen mit Kondensator wandeln Klänge in Ladungsverschiebungen um, die an einen Verstärker weitergegeben werden. Wird der Schall jedoch über Lichtfasern geleitet, kann Feuchtigkeit dem Mikro nichts anhaben. An der Entwicklung eines solchen optischen Mikrofons arbeiten Forscher des Jenaer Fraunhofer-Instituts für Optik und Feinmechanik IOF seit 2002 im Auftrag der Firma Sennheiser electronic.

    "Bei diesem optischen Mikrofon wird das Licht einer Leuchtdiode über eine Glasfaser durch ein Linsen-Array geschickt", erklärt Dr. Andreas Bräuer, Leiter der IOF-Abteilung Mikrooptik das Aufnahmeprinzip. "Dieses Feld optischer Elemente verteilt und fokussiert den Strahl auf eine verspiegelte Membran. Das reflektierte Licht gelangt durch die Linsen in eine Empfängerglasfaser." Sobald die Membran schwingt, verändert sich das Lichtsignal. Ein entfernter Photodetektor wandelt es in elektrische Spannungen um. "Das IOF hilft uns vor allem dabei, das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern", sagt Dr. Wolfgang Niehoff, Forschungsdirektor von Sennheiser electronic. "Also: Wie kann die Umwandlung von Schall in Lichtsignale noch effektiver werden?"

    Da das Optikmikro ohne Metallteile aufgebaut werden kann, ist es gänzlich unempfindlich gegenüber elektromagnetischen und magnetischen Feldern. Damit werden noch weitere Anwendungen möglich. So kann es zum Beispiel in Magnetresonanztomographen zu medizinischen Untersuchungen eingesetzt werden. Mit dem optischen Mikrofon kann der ängstliche Patient Kontakt zum Arzt halten, ohne dass dadurch die Messergebnisse der Untersuchung beeinflusst werden. "Das Lichtmikro kann auch dazu genutzt werden, um den Lärmpegel im Tomographen zu dämpfen", betont Niehoff. "Rechnerisch erzeugter Gegenschall macht die Untersuchung dann erträglicher. An einen Hersteller solcher Systeme liefern wir bereits."

    Ansprechpartner:
    Dr. Andreas Bräuer
    Telefon 0 36 41 / 8 07-4 04, Fax -6 03, andreas.braeuer@iof.fraunhofer.de


    Weitere Informationen:

    http://www.iof.fraunhofer.de/departments/micro-optics/index_d.html
    http://www.fraunhofer.de/mediendienst


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Ernährung / Gesundheit / Pflege, Informationstechnik, Maschinenbau, Medizin
    überregional
    Forschungsprojekte
    Deutsch


    Prototyp eines optischen Mikrofons in seinen Einzelteilen. In Ausführungen ohne metallische Bauteile kann es auch im starken Magnetfeld eines Tomographen eingesetzt werden. © Fraunhofer IOF


    Zum Download

    x

    Schema des optischen Mikrofon mit Strahlengang. Die Einzelteile von links: Lichtleiter von LED und zur Fotodiode, asphärische Kollimatorlinse, Zylinderlinsen-Array und reflektierende Membran. © Fraunhofer IOF


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).

    Cookies optimieren die Bereitstellung unserer Dienste. Durch das Weitersurfen auf idw-online.de erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies einverstanden. Datenschutzerklärung
    Okay