Schallmeliverfahren, insbesondere für akustisehe lsolations-Messungen. Zur Ausführung von Schallstärkemessun- gen benötigt man eine Sendeschallquelle und ein anzeigendes Messgerät.
Die beim Mess gerät sich einstellende Schallstärke ist das Ergebnis aus der Emissionsstärke der Schall- quelle und aus den Schallstärkeschwächun- gen, die entstehen infolge von akustischen findernissen auf dem Weg zwischen Schall quelle und Messstelle, ferner infolge von Ver- umsl;indungen, die durch die Aufstellungs art der beiden Geräte bedingt sind: Dämp- fungs-, Reflexions-, Interferenz- und Reso nanzzustände und Störspiegel.
Bei akustischen Isolationsmessungen muss auf der einen Seite des zu prüfenden Isola tionsteils eine akustische Beanspruchung er zeugt werden. Wenn dann die Schallstärken auf der Beanspruchungsseite und auf der entgegen gelegenen Messseite bestimmt wur den, ergibt sich der akustische Isolationswert als Quotient<I>In :</I> I.. wobei IQ die Schallstärke auf der Schallquellenseite und I", die Schall stärke auf der Messseite bedeuten.
Meistens geschieht eine akustische Isola tionsmessung in der Weise, dass die Schall- quelle eine hinreichend starke konstante Emissionsstärke hat; das Messgerät gibt dann entsprechende Anzeigen, das heisst es stellt sich nach den bei ihm herrschenden Schall stärken ein.
Anderseits lässt sich dieses Messprinzip auch umkehren und bietet dann Vorteile: Man wählt ein Messgerät, das nur bei einer bestimmten Schallstärke, "Reizschwelle", an zeigt, oder nur von einem bestimmten Schall- stärkewert an aufwärts oder abwärts anzeigt. Dann muss die Schallquelle aber in der Emis sionsstärke variabel und geeicht sein. Das menschliche Ohr, unbewaffnet oder mit Ver stärkungsmittel, ausgerüstet, ist ein solches Reizschwellenmessgerät, das erst von einem bestimmten Wert an aufwärts reagiert.
Für eine gegebene Schallart ist die Ohrreiz- schwelle innerhalb brauchbaren Grenzen ge nügend konstant, so dass das Ohr als Mess gerät für Messungen nach dem "umgekehr ten" Prinzip durchaus geeignet ist. Damit erreicht man, beispielsweise bei akustischen Isolationsmessungen, die natürliche Anleh nung an das Hörerlebnis, und es können mehrere Personen gleichzeitig und unab hängig voneinander das Experiment mit machen. Selbstredend können ein oder meh rere physikalische Reizschwellenmessgeräte an Stelle des oder der Ohren gesetzt werden.
Das ,Verfahren nach vorliegender Erfin dung zum Messen von Schallstärken. insbe sondere zum Messen der Schall-Leitfähigkei- ten von gasförmigen, flüssigen oder festen Leitern ist nun dadurch gekennzeichnet, dass eine Schallquelle verwendet wird, die ver schiedene Schallstärken erzeugt in gesetz mässiger Reihenfolge, die sich zyklisch wie derholen, und dass als Messgerät ein Reiz schwellengerät dient.
Zur Ausführung des Messverfahrens ist ein auch Gegenstand der Erfindung bildender Apparat, der als Schall quelle ein Pochwerk besitzt, geeignet, wel ches Pochwerk gesetzmässig ansteigende und abflauende Schallemissionen erzeugt; von der Schallquelle muss natürlich verlangt werden, dass die verschiedenen Emissions stärken durch Vorausbestimmung oder Ei chung bekannt sind.
Die folgenden Erläuterungen anhand der beiliegenden Figuren beziehen sich auf Aus führungsbeispiele des Verfahrens, bezw. des Apparates zur Durchführung desselben.
In Fig. 1 ist diagrammatisch der Ver lauf der Schallstärkeemissionen einer solchen Schallquelle gezeigt: als Abszissen sind die Zeiten aufgetragen, als Ordinaten die Schall stärken, die sich zwischen einem Minimum R min und einem Maximum Rma, bewegen.
Wenn die Schallquelle ihre Emissionsstärke stufenweise ändert, ist es überdies nicht- mehr nötig, die Abszisse als Zeitmass zu be trachten, sondern man kann hier eine belie bige gleichmässige Stufenbezifferung ein schreiben und darüber die zu jeder Emis sionsstufe gehörige Emissionsstärke als Or dinate auftragen und die Enden der Ordina ten durch einen Linienzug verbinden.
Die Skalateilung der Ordinaten ist entweder in "Phon", wenn es sieh um Luftschallerzeu- gung handelt, oder im mechanischem Mass "cmgr" (Centimeter g Gramm) aufgewendete Arbeit, wenn es sich um Körperschallerzeu- gong handelt.
Die im Diagramm gezeich- ndte Verbindungskurve hat wellenförmigen Charakter; sie kann auch beliebig anders verlaufend sein, beispielsweise aus polygona len geraden Stücken oder vermischt geraden und gekrümmten Teilen bestehen.
Die Ordinate Rbz entspricht der Reiz schwelle des Messgerätes. Wenn das Mess gerät, beispielsweise das Ohr, in unmittel barer Nähe der Schallquelle in einem sonst ruhigen Raume aufgestellt ist, reagiert das Messgerät auf alle Schallemissionen zwischen $l und x., des Diagrammes, mit andern Wor ten: der Störspiegel im Raum ist geringer als die minimale Emissionsstärke der Schall quelle. Da die Schallquelle dauernd in Be trieb ist, wiederholt sich die Kurve der Emis sionen zwischen x1 und x. immer wieder, und das Messgerät wird also während der Dauer aller aufeinander folgenden Emis sionszyklen reagieren.
Herrscht jedoch im Messraum ein akustischer Störspiegel R, in folge von Störgeräuschen, der grösser als Rain ist, dann werden nicht mehr alle Emis sionen vom Messgerät als Schallquellenemis- sionen "herausgehört", sondern nur noch diejenigen, welche über RS sind und im Be reich der Abszissen s1 bis s2. Man kann also mit diesem Messverfahren bereits die Grösse des Störspiegels im Schallquellenraum fest stellen.
Wird nun zwischen Schallquelle und Messgerät das zu untersuchende akustische Isolationsglied eingeschaltet, so wird von dem zwischen der Zeitachse und der Emis- sionsstärke-Kurve eingeschlossenen Feld ein weiterer Teil abgeschnitten, so dass nur noch die Emissionen zwischen S, und S'2 das Mess gerät in Tätigkeit setzen, entsprechend einer Emissionsstärke der Schallquelle R.
Daraus folgt, dass durch das Isolationsglied die Schallstärke R-R, abgebremst wird bei dem herrschenden Störspiegel R5. Aus der Eich- kurve der Schallquelle lässt sich dann ohne weiteres entnehmen, wieviel "Phon" oder cmgr Abbremsung - Schallisolation das un tersuchte Isolationsglied verursachte.
Für die vorliegende Betrachtung war es gleichgültig, ob die Schallemissionen gleitend ansteigend und abfallend, oder stufenweise abgesetzt waren; Voraussetzung war bloss, dass der Zy klus x1 bis x. zeitlich festgelegt ist: man misst die Zeit<B>8,</B> bis . & und kennt die Zeit xl bis x@; dann gibt die Eichkurve den Iso lationswert.
Will man Zeitmessungen umge hen, so zerlegt man das Kurvenfeld in eine ganze Zahl von vertikalen Streifen und man kann nun mit reinem Zählen der "gehörten" Stufenemissionen arbeiten. Ist beispielsweise der Zyklus der Schallemissionen in 100 Streifen unterteilt, so weiss der Beobachter, dass nach 100 Emissionsstufen sich der Zy klus immer wiederholt; der Beobachter hört aber im allgemeinen von den 100 Stufenemis sionen nicht alle, sondern nur eine geringere Anzahl. Die Beobachtung reduziert sich da her auf das reine Zählen der über der Reiz schwelle des Messgerätes oder Ohres liegen den Emissionsstärken.
Hervorzuheben ist bei diesem Messverfahren, dass die Reizschwelle des Messgerätes sowohl beim Anstieg der Schallstärke wie beim Abstieg durchschrit- ten wird, und dass nach einer Anzahl "gehör- ter" Stufen eine andere Zahl von nicht ge hörten Stufen herauskommt. Wenn man den Rythmus der Emissionsfolgen im Gedächtnis weiter verfolgen kann, während der nicht ge hörten Emissionen, dann muss die Summe der gehörten und nicht gehörten Emissionen zusammen 100 ergeben. wenn das Instrument 700 Zyklusstufen hat.
Fig. \? zeigt ein Pochwerk als Schall quelle für die Messung von Luftschallstär- ken. Der Pochhammer a, betätigt durch den Mechanismus t11, schlägt auf einen Schall abstrahler d, dessen Abklingdekrement steil genug sein muss, dass sein Abklingen sich nicht in den nächst folgenden Anregungs- poch hinüber zieht.
Zwecks Abhaltung von Schwingungen des Mechanismus 111 gegen <I>d</I> und von<I>d</I> nach der Aufstellungsfläche<I>D</I> sind isolierende Zwischenlagen c, und e2 ein geschaltet. Fig. 3 zeigt die Aufstellung des gleichen Apparates für Körperschallerzeu- gung. Der Hammer a pocht direkt auf das zu untersuchende Isolationsglied D. Zwi- schenlage ei verhindert die Übertragung der Mechanismusgeräusche.
Fig. 4, 5, 6 zeigen den schematischen Aufbau der Pochschallquelle in drei Varian ten, wobei jeweils a der Pochhammer ist,<I>lt</I> sein Hebelarm, n die Hebelnase, welche durch Nocke <I>N</I> auf der Antriebswelle<I>w</I> be tätigt wird. D ist die gepochte Fläche. B ist das Gestell des Apparates.
In Fig. 4 ist als Auflagepunkt des Hebels 1a eine wandernde Schneide f,., die durch Schlitten<I>g</I> auf der Schiene<I>B</I> zwischen den Endlagen f1 und f= verschiebbar ist. Dabei verhindert der Lenker L, der fest bei<B>1,</B> ge lagert ist und beim Nasenende h des Hebels aasgelenkt ist, die horizontale Verschiebung von h,. Bei dieser Variante wird sowohl die Hebellänge des Hammerhebels h wie auch die Hubhöhe des Hammers a verändert. Die Ver schiebung des Schlittens g wird durch Kur beltrieb und Schneckenantriebsmechanismus A von der Nockenwelle w betätigt.
Statt des Kurbeltriebes kann eine Kurvenschleife mit geradem oder anders geformtem Gleitstein- schlitz verwendet werden. Statt des Schnek- kentriebes kann Kammenschaltung oder ruck weise Klinkenschaltung verwendet werden.
In Fig. 5 ist der Hammerhebel h im Ge stell B unverschiebbar gelagert. Die Bela stungsänderung des Hebels geschieht durch das Gewicht P, welches direkt auf dem He bel h lastet und mit Lenker 7n und Schlit ten g in ähnlicher Weise, wie bei Fig. 4 zwischen p1 und p2 bewegt wird. Die Poch stärkenänderung geschieht bei dieser Va riante nur durch die Lagenverschiebung des Gewichtes P; der Hammerhub ist konstant.
In Variante Fig. 6 besteht der Hammer hebel aus einem Hebelparallelogramm hl, h= mit Drehpunkten F, F2 und an Stelle einer Gewichtsbelastung ist hier die Auftriebkraft des Schwimmkörpers Q am Gegenende des Hebelparallelogrammes angewendet.
Der Schwimmkörper ist tropfenförmig ausgebil det und die Tauchtiefe wird verändert durch den Verdrängerkolben V im mit der Schwim merkammer kommunizierenden Gefäss.
Die Tauchtiefe des Verdrä_ngers P wird durch das Triebwerk <I>T, Z, H</I> beeinflusst; durch geeignete Profilformen des Auftriebschwim- mers und des Verdrängerkolbens und deren Gefässe, ferner durch kinematische Ausbil dung des Treibwerkes des Verdrängerkolbens kann dann das Pochanschwellungs- und Ab- flauungsgesetz beliebig voraus bestimmt wer den.
Bei dieser Variante ist der Hammerhub konstant und die Pochkraft variabel. Statt der Schwimmerauftriebkraft kann- eine an dere, automatisch sich in der Grösse verän dernde Kraft verwendet werden, beispiels weise die einer Spannfeder oder eines Press- kolbens mit Zylinder mit veränderlichem Druck, oder ein magnetischer Zug, alles durch geeignete, mit der Antriebswelle w ge koppelte Verstelltriebwerke beeinflusst. Aus diesen drei Ausführungsvarianten ergeben sich weitere Kombinationsmöglichkeiten für die Beeinflussung der Kurvenform des Dia grammes Fig. 1.