Mi, 14. November 2018

Ohne Membran

06.12.2010 14:21

Forscher der TU Wien erfindet Laser-Mikrophon

Mit Mikrophonen und Aufnahmetechnik kennt er sich aus: Dr. Balthasar Fischer, Forscher an der TU Wien, hat nicht nur Physik studiert, sondern auch eine Ausbildung zum Tonmeister abgeschlossen. Eines Tages kam ihm die Idee, seine beiden Spezialgebiete zu vereinen: Er entwarf ein Mikrophon, das mit Laserlicht funktioniert und im Gegensatz zu allen anderen Aufnahmegeräten völlig ohne schwingende Membran auskommt, wie die TU am Montag in einer Aussendung mitteilte.

Die Grundidee des Laser-Mikrophons ist einfach: Ein Laserstrahl dringt in den Raum zwischen zwei Spiegeln ein und wird zwischen ihnen viele Male hin und her reflektiert. "Wenn die Wellenlänge des Laserlichts genau zum Abstand der Spiegel passt, verstärkt sich der Strahl dabei und kommt auf der anderen Seite in voller Stärke wieder hinaus", erklärt Balthasar Fischer.

Die Wellenlänge des Lichts ist allerdings vom Luftdruck abhängig. Wenn durch Schallwellen die Luft zwischen den Spiegeln zusammengedrückt wird, sinkt dort die Lichtgeschwindigkeit und die Wellenlänge des Laserlichtes wird etwas kleiner. Die Wellenlängen-Änderung sei freilich minimal, aber sie reiche aus, um den Lichtstrom durch die beiden Spiegel drastisch zu verändern. Das Lichtsignal werde dann aufgenommen und abgespeichert.

Besser ohne Membran
Bei einem herkömmlichen Mikrophon versetzt die Schallwelle eine Membran in Schwingung, dessen mechanische Bewegungen dann in elektrische Signale umgewandelt werden. Ein solches Mikrophon sei sehr empfindlich gegenüber Vibrationen oder Windstößen, erklärt Fischer. "Das weiß jeder, der schon mal versucht hat, in einer Sturmböe zu telefonieren." In Tonstudios werde daher oft großer Aufwand betrieben, um die Mikrophone von störenden Schwingungen zu isolieren. Das neue Laser-Mikrophon sei gegen solche Störungen allerdings vergleichsweise unempfindlich.

Der erste Prototyp des Mikrophons liefere bereits beeindruckende Klangqualität, allerdings sei das Gerät noch etwas unhandlich. Dies solle aber nicht so bleiben: "Wir glauben, dass sich das System auf die Größe von Millimetern reduzieren lassen kann", so Balthasar Fischer, der für seine Erfindung am Dienstag vom Rektorat der TU Wien mit dem Dr.-Ernst-Fehrer-Preis für besondere technische Forschungsleistungen mit praktischer Anwendbarkeit ausgezeichnet wird.

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