Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Optisches Mikrofon

04.09.2003


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


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


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
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik
und Feinmechanik IOF
Winzerlaer Straße 10, 07745 Jena
Telefon 03641 - 807-404, Fax -603

Dr. Andreas Bräuer | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.iof.fraunhofer.de
http://www.iof.fraunhofer.de/departments/micro-optics/index_d.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Innovative Produkte:

nachricht Trotz Lähmung selbstbestimmt gehen
21.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Wissenschaftler entwickeln Rollstuhl, der Treppen steigen kann
30.11.2016 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Innovative Produkte >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Feinstaub weckt schlafende Viren in der Lunge

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Energieeffizienter Gebäudebetrieb: Monitoring-Plattform MONDAS identifiziert Einsparpotenzial

16.01.2017 | Messenachrichten

Nervenkrankheit ALS: Mehr als nur ein Motor-Problem im Gehirn?

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie