akustik
05/23/2011

TU Wien: Auszeichnung für Laser-Mikrofon

Neuartige Technik ersetzt schwingende Membran

Für die Entwicklung eines Laser-Mikrofons wurde der Nachwuchswissenschafter Balthasar Fischer vom Institut für Photonik der Technischen Universität (TU) Wien nun mit dem Dr. Ernst Fehrer-Preis der Universität ausgezeichnet. Das neuartige Aufnahmegerät kommt völlig ohne schwingende Membranen aus, stattdessen machte sich Fischer den Umstand zunutze, dass Schall nicht nur Luft in Schwingungen versetzt, sondern auch Licht beeinflusst. Derartige Mikrofone sind vor allem weniger anfällig gegen Störgeräusche als herkömmliche Systeme, erklärte der Forscher gegenüber der APA.

Membran durch Laser ersetzt
Bei den meisten herkömmlichen Mikrofonen werden Luftschwingungen über eine Membran aufgefangen und diese Bewegungen dann weitergeleitet und elektronisch verarbeitet. Beim neuen System wird die Membran durch einen Laserstrahl ersetzt. Dass Schallwellen selbst Licht beeinflussen können, ist in der Physik nichts Neues. Allerdings ist der Effekt so gering, dass Fischer bei seiner Entwicklung zu einem Trick greifen musste.

Dabei wird ein Laserstrahl zwischen zwei Spiegeln viele Male hin- und herreflektiert. "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", so 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.

Weniger Störgeräusche
Auch wenn die Wellenlängen-Änderung minimal ist, reicht sie doch aus, um den Lichtstrom durch die beiden Spiegel drastisch zu verändern. Das Lichtsignal wird dann aufgenommen und kann weiterverarbeitet werden. Den Hauptvorteil seines neuen Systems sieht Fischer darin, dass es weniger für Störgeräusche anfällig ist, als Membran-Mikrofone. Das beziehe sich vor allem auf sogenannten Körperschall, wenn etwa das Mikro an der Kleidung reibt. Auch Windgeräusche machen sich beim Laser-Mikrofon weniger bemerkbar.

Derzeit sind die TU-Forscher in Zusammenarbeit mit Firma NXP Sound Solutions in Wien, welche die Arbeiten unterstützt, dabei, das neue Mikrofon zu verkleinern und praktikabel zu machen. Dass die Sache prinzipiell gut funktioniere, steht laut Fischer mittlerweile außer Frage.

(APA)