DE1014595B

DE1014595B - Richtmikrophon

Info

Publication number: DE1014595B
Application number: DEL21160A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Holle; Paul-Friedrich Warning
Original assignee: LAB WENNEBOSTEL
Current assignee: LAB WENNEBOSTEL
Priority date: 1955-02-15
Filing date: 1955-02-15
Publication date: 1957-08-29

Description

In der britischen Patentschrift 536 066 sind Richtwandler mit Röhren beschrieben, die eine Verbesserung der Richtwirkuing dadurch erzielen sollen, daß außer durch Interferenz auch noch durch Kompensation mit Hilfe einer Anordnung, die einen Druckgradienten erzeugt, aus bestimmten Richtungen der Schall für das Wandlersystem unwirksam werden soll. Insbesondere zeigen die Abb. 5, 6, 7, 8 und 9 solche Anordnungen. Hierbei sind zwei oder mehr Rohrgruppen auf beiden Seiten der Membran bzw. des Bändchens eines Wandlersystems wirksam.

Es ist typisch für die dort gezeigten Anordnungen, daß alle Rohrgruppen von allen Seiten her mit Schall beaufschlagt werden, wobei dann durch die Wirkung der Interferenz für mittlere und höhere Frequenzen die Richtung von vorn bevorzugt wird.

Bei Beschallung aus bestimmter durch die Anordnung gegebener Richtung, vorzugsweise von rückwärts, soll der durch die Rohrgruppe noch aufgenommene Schall, besonders der von tiefen Frequenzen, auf das Wandlersystem unwirksam werden.

Schwierigkeiten bereitet bei all diesen Anordnungen ihre richtige Dimensionierung, denn es ist für den ganzen Frequenzbereich anzustreben, daß bei Beschallung von vorn der Druckgradient einen stetigen Verlauf hat und möglichst groß ist, während bei Beschallung von rückwärts der Druckgradient für alle Frequenzen minimal sein soll.

Diese Schwierigkeiten können erfindungsgemäß dadurch umgangen werden, daß die rückseitig an das Wandlersystem angeschlossene Rohrgruppe bzw. ein entsprechendes Einzelrohr, welches mit ortsabhängig wider stands behaftetem Schalleinlaß, wie es bereits bei Mikrophonen mit nur einem Richtrohr vorgeschlagen worden ist, versehen ist, so ausgelegt wird, daß es, unabhängig davon, aus welcher Richtung dieses Rohr beschallt wird, nur einen Schall an die Rückseite der Membran abgibt, der in Phase und Amplitude etwa dem Schall entspricht, der bei seitlicher oder insbesondere rückwärtiger Beschallung von der an die Vorderseite des Wandlersystems angeschlossenen Rohrgr.uppe bzw. dem Hauptrichtrohr her auf das Wandlersystem trifft, wobei das Hauptriehtrohr ähnlidi wie das Kompensationsrohr ausgeführt ist. Dann wird bei Beschallung der Gesamtanordnung von der Seite bzw. von rückwärts der auf das Wandlersystem treffende Schall kompensiert, während bei Beschallung von vorn die von vorn auf das Wandlersystem treffenden Kräfte nur um die bei mittleren und hohen Frequenzen auf die Rückseite des Wandlersystems auftreffenden sehr kleinen Anteile, bei den tiefen Frequenzen jedoch größeren Anteile vermindert werden.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. 1. Hierin nimmt das Hauptriehtrohr I₁ dessen Schalldurchlaß Richtmikrophon

Anmelder:
Laboratorium Wennebostel,

Dr.-Ing. Sennheiser,
Wennebostel, Post Bissendorf (Hann.)

Dr.-Ing. Werner Holle, Wetzlar,

und Paul-Friedrich Warning, Bissendorf (Hann.),

sind als Erfinder genannt, worden

mit dem Widerstand'sbelag 2 versehen ist, bei Frequenzen, deren Wellenlänge kleiner als die Rohrlänge ist, den Schall im wesentlichen nur von vorn her auf, bei Wellenlängen, die viel größer als die Röhrlänge sind¹, jedoch von allen Seiten, insbesondere auch von rückwärts. Das Kompensationsrichtrohr 3 ist ähnlich wie das Hauptriehtrohr 1 ausgeführt, jedoch ist es von einem weiten Schallführungsrohr 5 umgeben, welches in einem Absorptions rohr 6 mit einem Dämpfungsstoff 7 endet. In das Rohr 5 kann Schall nur an seiner öffnung 8 eintreten. Der Schall durchläuft das Schallführungsrohr 5 und wird im Rohr 6 absorbiert.

Dabei wird von dem Rohr 3 der Schall so· aufgenommen, wie er vom Rohr 1 aufgenommen würde, wenn der Schall von rückwärts auf das Rohr 1 träfe. Bei ähnlicher Ausführung beider Rohre und gleichen Wegen bis zum Wandlersystem trifft der von rückwärts kommende Schall amplituden- und phasengleich am Wandlersystem ein und wird kompensiert. Da jedoch bei Beschallung von rückwärts nur tiefe Frequenzen an dem Wandlersystem eintreffen, werden gerade diese kompensiert. Dagegen werden mittlere und hohe Frequenzen, die von vorn auf das Hauptriehtrohr treffen, nicht beeinflußt, da sie mit viel größerer Amplitude am Wandlersystem eintreffen als die über das Kompensationsrichtrohr eintreffenden Anteile der hohen und mittleren Frequenzen. Denn dieses Kompensationsrdhr wird stets nur von rückwärts beschallt.

Bei der Anordnung nach Abb. 2 ist das Kompensationsrohr 4, welches im Querschnitt, Länge und Widerstandsbelegung wiederum ähnlich dem Hauptrohr ausgeführt ist, aufgewickelt, hier beispielsweise um das Wandlersystem herum. Mit einer nicht ins Gewicht fallenden Ungenauigkeit treffen an allen Stellen des Kompensationsrohres die Schallwellen aus allen Richtungen gleichzeitig ein, so daß Interferenz

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für Beschallung aus allen Richtungen eintritt. Die am Wandlersystem eintreffende Amplitude und Phase des Schalles gleicht besonders bei tiefen Frequenzen der, die vom Hauptrichtrohr 1 am Wandlersystem dann eintrifft, wenn dieses von der Seite her beschallt wird. Bei Beschallung dieser Anordnung aus einer Richtung von 90° zur Achse des Hauptriefotrohres tritt .also nahezu vollständige Auslöschung ein, insbesondere auch bei tiefen Frequenzen. Bei Beschallung von vorn ist der Einfluß wie in dem Beispiel der Abb. 1 nur gering; bei der Beschallung von rückwärts tritt ein Druckgradient auf, der durch den Phasenunterschied, mit dem die Wellen aus dem Hauptrichtrohr und dem Kompensationsrichtrohr am Wandlersystem eintreffen, hervorgerufen wird. Diesen kann man verringern, wenn das Kompensationsrichtrohr über eine längere akustische Leitung mit dem Wandlersystem verbunden wird als das Hauptrichtrohr.

Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist der, daß beide Rohre gleichartig ausgeführt werden können, also in Querschnitt, Länge und Widerstandsbelag gleich sein können. Dadurch wird die Herstellung und Fehlerauffindung bei der Herstellung sehr erleichtert. Außerdem sind Unterschiede in der Wirkung der Rohre bei mittleren und hohen Frequenzen nur von geringer Bedeutung, da das Kompensationsrichtrohr jeweils im wesentlichen nur die tiefen. Frequenzen aufnimmt.

Die Anordnungen nach dieser Erfindung können auch als Schallsender betrieben werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektroakustischer Wandler mit Richtwirkung bei Verwendung zweier Richtrohreinrichtungen, von denen das eine auf die eine, das zweite auf die andere Seite der Membran eines Wandlersystems wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Richtro'hreinrichtungen so ausgebildet ist, daß im wesentlichen nur Schall aufgenommen wird, der in Amplitude und Phase dem zu kompensierenden gleicht.

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Richtrohreinrichtungen Rohre verwendet werden, die auf ihrem sich über die Länge des Rohres erstreckenden Schalldurchlaß einen ortsabhängigen Widerstandsbelag tragen.

3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Richtrohreinrichtungen mit einem Sohallfübrungsrohr umgeben ist, welches an einem Ende offen ist und an seinem anderen Ende mit einem Absorptionsrohr verbunden ist.

4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Richtrohreinrichtungen aus einem gefalteten oder aufgewickelten Rohr besteht, welches in Länge, Querschnitt und Widerstandsbelag dem des Hauptriehtrohres gleicht.

5. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsrohr das Wandlersystem umgibt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 536 066;
USA.-Patentschrift Nr. 2 305 596;
Technische Mitteilungen PTT, 1/1954, S. 27 bis 31.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen