DE2439634B1

DE2439634B1 - ARRANGEMENT FOR DIRECTED SOUND RECEPTION

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Publication number: DE2439634B1
Application number: DE19742439634
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-19
Filing date: 1974-08-19
Publication date: 1976-03-18
Also published as: SE7506924L; FR2282768A1; AT348606B; ATA445675A; SE398189B; FR2282768B1

Description

die Anordnung enthält mindestens zwei inthe arrangement contains at least two in

definiertem Abstand zueinander angeordnete a defined distance from one another

Schallempfänger (1, 1'...), mindestens ein ^Die Erfindung betrifft eine Anordnung zu genchte-Sound receiver (1, 1 '...), at least one ^The invention relates to an arrangement to suit

Phasenglied (3, 3'...) und mindestens einen ^{10 tem} Schallempfang.Phase element (3, 3 '...) and at least one ^{10 tem} sound reception.

Schaltungsteil (4, 4'...) zur Differenzbil- ^{Es ist} bekannt, zu gerichtetem Schallempfang emeCircuit part (4, 4 '...) for differential image ^{It is} known to eme directed sound reception

dung zwischen den elektrischen Darstellun- Anordnung von räumlich zueinander versetztenbetween the electrical representations

gen der an den SchaUempfängern wirkenden Schallempfängern zu verwenden, wobei die Gesamt-of the sound receivers acting on the show receivers, whereby the overall

Schallfeldgrößen· anordnung je nach ihrem Aufbau ein Gradienten-Sound field size arrangement, depending on its structure, a gradient

das Phasenglied'(3, 3'...) ist eine Schall- ¹S mikrofon erster oder höherer Ordnung darstellt. Diethe phase element '(3, 3' ...) is a sound ¹ S microphone of the first or higher order. the

strecke, die nicht jeweils die Wandlerfunk- Schallempfänger können koaxial hintereinander an-the transducer radio sound receivers can coaxially one behind the other

tion der einzelnen Schallempfänger bestimmt. geordnet sein. Auch ist bekannt, die Schallempfängertion of the individual sound receiver is determined. be ordered. Also known is the sound receiver

als sogenannte Empfängergruppe aufzubauen. Auchto be set up as a so-called recipient group. Even

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Mischformen dieser Anordnungen sind vorgeschlakennzeichnet, daß Schaltungselemente vorgese- ao gen worden.2. Arrangement according to claim 1, characterized mixed forms of these arrangements are proposed, that circuit elements have been provided.

hen sind, durch die das Frequenzspektrum des Es ist auch eine Richtmikrofonanordnung mit dreihen are through which the frequency spectrum of the It is also a directional microphone arrangement with three

die Schallstrecke durchlaufenden Schalles gegen- in Richtung zur Schallquelle hintereinanderliegenden über dem originären Schallspektrum in ein höhe- gerichteten Wandlern bekannt, wobei der der Schallres Frequenzgebiet, vorzugsweise in das Ultra- quelle zunächst gelegene als Hauptwandler für das schallgebiet, transponiert und die Schallstrecke 25 ganze Frequenzband, der folgende als Wandler für entsprechend ausgebildet ist. die hohen Frequenzen und der zuletzt gelegene alsthe sound path of the sound passing through one behind the other in the direction of the sound source known above the original sound spectrum in a higher-directional transducer, with that of the Schallres Frequency range, preferably in the ultra-source initially located as the main converter for the sound area, transposed and the sound path 25 entire frequency band, the following as a transducer for is designed accordingly. the high frequencies and the last located as

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Wandler für die tiefen Frequenzen durch Einbeziekennzeichnet, daß drei Schallempfänger (1, Γ, 1") hung von Hoch- und Tiefpässen genutzt werden. Die und zwei Phasenglieder (3, 3') vorgesehen sind gegenseitigen Abstände der Wandler sind in der Ground daß ein Schallempfänger (Γ), vorzugsweise 30 ßenordnung der Wellenlänge (λ/2) der von ihnen zu der räumlich zwischen den beiden anderen (1, übertragenden Frequenzen gewählt, wodurch in Ver-1") gelegene mit jedem der anderen zur Bildung bindung mit einer in der elektrischen Zusammeneines Gradienten zusammengeschaltet ist derart, schaltung bewirkten Phasendrehung um 180° gegendaß dies mit dem einen (1) über ein Phasen- über dem Hauptwandler Schalleinfall aus einer Richglied (3), mit dem anderen (1") ohne ein solches 35 tung, die um 90° zur Hauptachse der Anordnung erfolgt, daß ferner bei dem in der Beschallungs- gedreht ist, zur Auslöschung der Signale des Hauptrichtung der Anordnung von vorn (A) zuletzt wandlers führt.3. Arrangement according to claim 1, characterized ge converter for the low frequencies by inclusion that three sound receivers (1, Γ, 1 ") hung of high and low passes are used. The and two phase elements (3, 3 ') are provided mutual distances of the transducers are in the ground that a sound receiver (Γ), preferably 30 ßenorder the wavelength (λ / 2) of them to the spatially selected between the two other (1, transmitting frequencies, whereby in Ver-1 ") located with each of the other to form a bond with one in the electrical interconnection of a gradient is interconnected in such a way, circuit caused phase rotation by 180 ° against that with the one (1) over a phase over the main transducer sound incidence from one directional element (3), with the other (1 ") without such a device, which takes place at 90 ° to the main axis of the arrangement, that furthermore, in the case of which is rotated in the sound system, allows the signal of the main direction of the arrangement to be canceled from the front (A) zt converter leads.

gelegenen Schallempfänger (1") vor der Zusam- Ein wesentlicher Nachteil dieser Richtmikrofon-located sound receiver (1 ") in front of the collision A major disadvantage of this directional microphone

menschaltung ein weiteres Phasenglied (3') ein- anordnung ist, daß die geforderte Phasenbeziehung bezogen ist, und daß schließlich die so gewon- 40 (λ/2) exakt nur für eine diskrete Frequenz erfüllt ist, nenen Gradientenspannungen zur Bildung des so daß für Beschallung in Richtung der Hauptachse nächst höheren Gradienten zusammengeschaltet (von vorn) keine konstante Frequenzkurve erzielt sind. werden kann.human circuit another phase element (3 ') is an arrangement that the required phase relationship is related, and that finally the so obtained 40 (λ / 2) is only fulfilled exactly for a discrete frequency, nenen gradient voltages to form the so that for Sonication in the direction of the main axis of the next higher gradient interconnected (from the front) no constant frequency curve is achieved. can be.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- Durch Einbeziehung eines oder mehrerer Phasenkennzeichnet, daß im Zuge der Zusammenschal- 45 glieder kann eine vorzugsweise einseitige Richttung zur Bildung des Gradienten der nächst höhe- charakteristik der Gesamtanordnung bewirkt werden, ren Ordnung ein weiteres Phasenglied (7) vor- Hierbei wird die in der fortschreitenden Schallwelle gesehen ist. auftretende natürliche Phasenverschiebung durch die4. Arrangement according to claim 3, characterized by the inclusion of one or more phases, that in the course of the interconnection links a preferably unilateral direction to form the gradient of the next height characteristic of the overall arrangement, ren order a further phase element (7) in front of this in the advancing sound wave is seen. occurring natural phase shift due to the

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- mittels des Phasengliedes bewirkte künstliche Phakennzeichnet, daß alle Phasenglieder (3, 3'..., 50 senverschiebung bei bestimmten Einfallsrichtungen 7 ..., 10) in ihren Eigenschaften übereinstimmen. ganz oder teilweise kompensiert.5. Arrangement according to claim 1, characterized by artificial pha effected by means of the phase element, that all phase elements (3, 3 '..., 50 senverschrift at certain directions of incidence 7 ..., 10) match in their properties. fully or partially compensated.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Nun verlangt die physikalische Korrelation der kennzeichnet, daß die Funktion übereinstimmen- Elemente einer solchen Anordnung zu gerichtetem der Phasenglieder der Anordnung durch eine Schallempfang eine sehr weitgehende Übereinstimeinzige Schallstrecke (Fig. 2, a) bewirkt ist, wo- 55 mung in allen Parametern und somit auch die gebei das jeweils mit einem Phasenglied verknüpfte naue Entsprechung der natürlichen und künstlichen spezielle Schallspektrum in ein höheres Frequenz- Phasenverschiebung. Diese Forderung an das Phasengebiet transponiert wird derart, daß das die glied konnte bisher nicht erfüllt werden. Für ein Schallstrecke (a) passierende Spektrum die An- Gradientenmikrofon höherer Ordnung ist noch keine einanderreihung aller speziellen Spektren dar- 60 in der Praxis befriedigende Lösung gefunden worstellt, wobei vorzugsweise jeweils das untere Sei- den.6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the physical correlation now requires that the function match elements of such an arrangement to the directional of the phase elements of the arrangement by a sound reception a very extensive coincident single sound path (Fig. 2, a) is effected , calculation in all parameters and thus also the exact correspondence of the natural and artificial special sound spectrum in a higher frequency phase shift, which is linked to a phase element. This requirement on the phase area is transposed in such a way that the link could not be met so far. For a spectrum passing through a sound path (a) the higher-order gradient microphone has not yet been found to result in a sequencing of all special spectra which is satisfactory in practice, with the lower end preferably in each case.

tenband oder das untere Seitenband und der Trä- Erfindungsgemäß wird nun die Lösung dieses Proger unterdrückt sind. blems durch die folgende Kombination erzielt:tenband or the lower sideband and the carrier According to the invention, the solution is now this Proger are suppressed. blems achieved by the following combination:

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallstrecke (α) so ausge- 65 die Anordnung enthält mindestens zwei in defibildet ist, daß ihre wirksame Länge kontinuier- niertem Abstand zueinander angeordnete Schalllich oder in Stufen verändert werden kann. empfänger, mindestens ein Phasenglied und min-7. Arrangement according to claim 1, characterized in that the sound path (α) so designed 65 the arrangement contains at least two in defibilden is that their effective length is continuously spaced from one another or can be changed in stages. receiver, at least one phase element and min-

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- destens einen Schaltungsteil zur Differenzbil-8. Arrangement according to claim 1, characterized by at least one circuit part for the differential image

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dung zwischen den elektrischen Darstellungen Ordnung kann nach einer weiteren Ausgestaltung der der an den Schallempfängern wirkenden Schall- Erfindung dadurch erzielt werden, daß die Schallfeldgrößen; strecke so ausgebildet ist, daß ihre wirksame Länge das Phasenglied ist eine Schallstrecke, die nicht kontinuierlich oder in Stufen verändert werden kann, die einzelne Wandlerfunktion der Schallemp- 5 Weitestgehende Übereinstimmung der Schallempfänger bestimmt, fänger wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erzielt, wenn die Schallempfänger Gradienten-tion between the electrical representations order can according to a further embodiment of the the sound invention acting on the sound receivers can be achieved in that the sound field sizes; line is designed so that its effective length the phase element is a sound path that cannot be changed continuously or in steps, the individual transducer function of the sound sensors determined, catcher is achieved according to a development of the invention when the sound receiver gradient

Das Phasenglied gemäß der Erfindung zeigt nun mikrofone nullter Ordnung sind,The phase element according to the invention now shows microphones of the zeroth order,

einen entscheidenden Vorteil gegenüber den bisher Schließlich kann ein Gradientenmikrofon dritterFinally, a gradient microphone can third

bekannten Phasengliedern, insofern, als das die io Ordnung bewirkt werden, wenn nach einer weiterenknown phase elements, insofar as the io order is effected if after a further

natürliche Phasenverschiebung bewirkende physika- Ausbildung der Erfindung die Schallempfänger dernatural phase shift causing physical training of the invention the sound receiver

lische Phänomen nun auch für die künstliche Phasen- Anordnung Gradientenmikrofone erster OrdnungLical phenomenon now also for the artificial phase arrangement, gradient microphones of the first order

verschiebung in Anspruch genommen ist, so daß die sind.shift is claimed, so that are.

Forderungen für Gruppenlaufzeit und frequenzab- Die Schallempfänger der erfindungsgemäßen Anhängige Phasenverschiebung stets exakt erfüllt sind. 15 Ordnung zu gerichtetem Schallempfang können ma-Diese Lösung ist kompromißlos. Zugleich ist die gnetische, dynamische, piezoelektrische, elektrosta-Einstellung der künstlichen Phasenverschiebung auf tische und andere Mikrofone sein. Im Falle der Andie einfache Justierung einer Strecke zurückgeführt. wendung von elektrostatischen Schallempfängern Die Schallstrecke kann nun in einem festen oder können diese in Niederfrequenzschaltung mit oder flüssigen Medium, in Luft oder in einem anderen ao ohne Elektret oder auch in Hochfrequenzschaltung gasförmigen Medium verlaufen. betrieben sein.Requirements for group delay and frequency-dependent The sound receiver of the dependent according to the invention Phase shift are always met exactly. 15 Order to directed sound reception can ma-These Solution is uncompromising. At the same time there is the magnetic, dynamic, piezoelectric, electrosta setting the artificial phase shift on tables and other microphones. In the case of Andie simple adjustment of a route. use of electrostatic sound receivers The sound path can now be in a fixed or can be in low frequency circuit with or liquid medium, in air or in another ao without electret or in high-frequency circuit gaseous medium run. be operated.

Besondere Vorteile ergeben sich gemäß einer wei- Die Erfindung soll nachfolgend mit Hilfe derSpecial advantages result according to another. The invention is intended below with the aid of

teren Ausbildung der Erfindung dann, wenn Schal- Zeichnung an Hand von einigen Beispielen näherDirect embodiment of the invention when scarf drawing on the basis of some examples closer

tungselemente vorhanden sind, durch die das Fre- beschrieben werden. Die Figuren zeigenprocessing elements are present, through which the Fre- are described. The figures show

quenzspektrum des die Schallstrecke durchlaufenden »5 F i g. 1 eine Anordnung mit drei Schallempfängern,frequency spectrum of the »5 F i g. 1 an arrangement with three sound receivers,

Schalles gegenüber dem originären Schallspektrum in F i g. 2 eine Anordnung mit vier Schallempfängern,Sound compared to the original sound spectrum in FIG. 2 an arrangement with four sound receivers,

ein höheres Frequenzgebiet, vorzugsweise in das F i g. 3 ein als Ultraschallstrecke aufgebautes Pha-a higher frequency range, preferably in the Fig. 3 a phase constructed as an ultrasonic path

Ultraschallgebiet, transponiert und die Schallstrecke senglied,Ultrasound area, transposed and the sound path sensor,

entsprechend ausgebildet ist. F i g. 4 eine auf verschiedene Richtcharakteristikenis designed accordingly. F i g. 4 one to different polar patterns

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Anord- 30 umstellbare Anordnung.In a further development of the invention, there is an arrangement which can be changed over.

nung zur Erzielung eines Gradientenmikrofones höhe- In den verschiedenen Figuren sind sich entspre-In order to achieve a gradient microphone, the various figures correspond to

rer Ordnung so aufgebaut, daß drei Schallempfän- chende Teile mit den gleichen Bezugszeichen ver-built in such a way that three sound-receiving parts have the same reference numerals

ger und zwei Phasenglieder vorgesehen sind, und sehen.ger and two phase elements are provided and see.

daß ein Schallempfänger, vorzugsweise der räum- Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung, deren Schallich zwischen den beiden anderen gelegene, mit 35 tung als Transistorschaltung ausgebildet ist, hat drei jedem der anderen zur Bildung eines Gradienten zu- in den Parametern weitestgehend übereinstimmende sammengeschaltet ist derart, daß dies mit dem einen Schallempfänger 1,1' und 1", die koaxial in gleichem über ein Phasenglied, mit dem anderen ohne ein Abstand hintereinander angeordnet sind. Bei den in solches erfolgt, daß ferner bei dem in Beschallungs- diesem Beispiel unterstellten Kondensatormikrofonen richtung der Anordnung von vorn zuletzt gelegenen 40 in Niederfrequenzschaltung möge im Schallempfänger Schallempfänger vor der Zusammenschaltung ein jeweils eine Impedanzwandlerstufe, beispielsweise weiteres Phasenglied einbezogen ist, und daß schließ- mit einem Feldeffekttransistor räumlich einbezogen lieh die so gewonnenen Gradientenspannungen zur sein. Der eine natürliche Phasenverschiebung bewir-Bildung des nächst höheren Gradienten zusammen- kende effektive Schallweg von der Vorderseite der geschaltet sind. 45 Membrane des Schallempfängers 1 zu der Vorder-Eine Steigerung der Richtschärfe der beschriebe- seite der Membrane des Schallempfängers 1' bzw. der nen Anordnung kann gemäß einer weiteren Ausbil- übereinstimmende effektive Schallweg von 1' zu 1" dung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß im sei a. Die Beschallungsrichtung ist mit A bezeichnet. Zuge der Zusammenschaltung zur Bildung des Gra- Die Schaltungsteile 2, 2' und 2" sind im Aufbau überdienten der nächst höheren Ordnung ein weiteres 50 einstimmende Verstärker, den Schaltungszügen der Phasenglied vorgesehen ist. Schallempfänger 1, Γ und 1" zugeordnet und regel-Optimale Ergebnisse, insbesondere für die zuvor bar. Außer der Verstärkung soll damit ein für alle beschriebene Anordnung, werden dann erreicht, wenn drei Schaltungszüge gleicher Pegel eingeregelt weralle Phasenglieder der Anordnung in ihren Eigen- den können. Da unter anderem dieser Pegel das Verschaften übereinstimmen. 55 hältnis der Nutz- zur Störspannung der Anordnung In Weiterbildung der Erfindung wird die Funk- bestimmt, sind diese Schaltungsteile mit dem erfortion übereinstimmender Phasenglieder der Anord- derlichen Verstärkungsgrad ausgelegt,
nung durch eine einzige Schallstrecke bewirkt, wobei In den Schaltungsteilen 4 und 4' wird durch Diffedas jeweils mit einem Phasenglied verknüpfte spe- renzbildung die elektrische Darstellung des Gradienzielle Schallspektrum in ein höheres Frequenzgebiet 60 ten der an den Schallempfängern 1 und 1' (1. Gratransponiert wird, derart, daß das die Schallstrecke dientensystem) bzw. Γ und 1" (2. Gradientensystem) passierende Spektrum die Aneinanderreihung aller als Antrieb wirkenden Schallfeldgrößen erzielt, wospeziellen Spektren darstellt, wobei vorzugsweise je- bei in dem Schaltungszug des Schallempfängers 1' weils das untere Seitenband oder das untere Seiten- bzw. 1" das Phasenglied 3 bzw. 3' einbezogen ist. band und der Träger unterdrückt sind. Auf diese 65 Diese Phasenglieder bewirken die einseitige oder vor-Weise ist die Korrelation aller übereinstimmender zugsweise einseitige Richtcharakteristik der Anord-Ph^englieder der Anordnung gewährleistet. nung, je nachdem, ob die natürliche Phasenverschie-Eine Änderung der Richtcharakteristik der An- bung ganz oder teilweise kompensiert ist. Die Pha-that a sound receiver, preferably the spatial Die in F i g. 1, the sound of which is located between the other two, is designed as a transistor circuit with 35 device, has three connected to each of the other to form a gradient largely matching parameters in such a way that this is connected to the one sound receiver 1,1 ' and 1 ", which are arranged coaxially in the same way via a phase element, with the other one behind the other without a spacing. In the case of the condenser microphones assumed in this example, the direction of the arrangement from the front last 40 in low-frequency circuitry may also take place In the sound receiver sound receiver before the interconnection one impedance converter stage, for example another phase element, is included, and that finally the gradient voltages obtained in this way are spatially included with a field effect transistor - kende effective sound path from the front of the are switched. 45 Membrane of the sound receiver 1 to the front An increase in the directional sharpness of the described side of the membrane of the sound receiver 1 'or the NEN arrangement can be achieved according to a further training corresponding effective sound path of 1' to 1 "of the invention by that im be a. The direction of sound is denoted by A. In the course of the interconnection to form the graph, the circuit parts 2, 2 'and 2 "are in the structure above the next higher order another 50 matching amplifier, the circuit trains of the phase element is provided. Sound receiver 1, Γ and 1 "assigned and control-optimal results, especially for the previously bar. Apart from the amplification, an arrangement described for everyone is achieved if three circuits of the same level are regulated, all phase elements of the arrangement in their own right Since, among other things, this level corresponds to the arrangement, the ratio of the useful voltage to the interference voltage of the arrangement.
In the circuit parts 4 and 4 'the electrical representation of the gradient sound spectrum is transposed into a higher frequency range 60th at the sound receivers 1 and 1' (1 is, in such a way that the spectrum passing the sound path system) or Γ and 1 "(2nd gradient system) achieves the stringing together of all sound field quantities acting as a drive, which represents special spectra, preferably each in the circuit of the sound receiver 1 'because that lower sideband or the lower side or 1 "the phase element 3 or 3 'is included. band and the carrier are suppressed. In this 65 These phase elements effect the one-sided or before-way, the correlation of all matching, preferably one-sided directional characteristics of the arrangement phase elements of the arrangement is guaranteed. depending on whether the natural phase shift is fully or partially compensated for in the directional characteristic of the signal. The Pha-

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senglieder 3 und 3' sind erfindungsgemäß Schallstrek- Schaltungsausgang B führt. Die Arbeitsweise dieser ken, und zwar im gewählten Beispiel Ultraschall- Anordnung ist sinngemäß analog zu derjenigen der strecken in Luft, wobei die die künstliche Phasenver- Anordnung nach Fig. 1, so daß sich eine weitergeschiebung bewirkenden Schallwege in diesem Beispiel hende Beschreibung dieses Ausfuhrungsbeispiels ergleich sind und dem effektiven Schallweg α ent- S übrigt.
sprechen. In diesem Fall wie auch in jeder anderen analogensenglieder 3 and 3 'are according to the invention sound path circuit output B leads. The operation of this ken, namely in the chosen example ultrasonic arrangement is analogous to that of the stretch in air, with the artificial phase arrangement according to Fig. 1, so that a further shift causing sound paths in this example, the description of this exemplary embodiment compares and the effective sound path α ent- S remaining.
speak. In this case as well as in any other analog

Die in den Schaltungsteilen 4 und 4' auch verstärk- Anordnung ist es nur durch Anwendung dieses Printen Spannungen weisen der Gradientenfunktion ent- zips möglich, auch bei einer koaxialen Anordnung sprechend eine mit ω ansteigende Frequenzkurve auf. der Schallempfänger keine Reduzierung der oberen Die Kompensation auf eine konstante Frequenzkurve io Grenzfrequenz der Gesamtanordnung hinnehmen zu erfolgt in den Schaltungsteilen 5 und 5' durch ihren müssen.The 'also verstärk- in the circuit parts 4 and 4 an arrangement is only by applying this Printen voltages have the gradient corresponds zips possible, even with a coaxial arrangement speaking a rising with frequency ω curve. the sound receiver does not reduce the upper The compensation to a constant frequency curve io limit frequency of the overall arrangement to accept takes place in the circuit parts 5 and 5 'by their must.

Ι/ω-Frequenzgang. Für die Spannungen der beiden In Fig. 3 ist ein Beispiel für den Aufbau einerΙ / ω frequency response. For the voltages of the two in Fig. 3 is an example of the construction of a

Gradientensysteme wird nun die Differenzbildung Ultraschallstrecke als Phasenglied in SeitenansichtGradient systems are now the difference formation ultrasound path as a phase element in side view

mittels des Schaltungsteils 6 durchgeführt, wobei mit- gezeigt.carried out by means of the circuit part 6, which is also shown.

tels des die Kompensation bewirkenden Schaltungs- 15 Ultraschallgeber 21 und Ultraschallempfänger 22by means of the circuit 15 causing the compensation, ultrasonic transmitter 21 and ultrasonic receiver 22

teils 8 am Schaltungsausgang B der Anordnung eine sind elektrostatische Wandler vorzugsweise nach dempartly 8 at the circuit output B of the arrangement are an electrostatic converter, preferably according to the

konstante Frequenzkurve erzielt ist. sellschen Prinzip. Ihre Membranen 23 und 24 sindconstant frequency curve is achieved. Sell's principle. Their membranes 23 and 24 are

Das im Schaltungszug des 2. Gradientensystems einander zugewandt. Der Geber 21 ist auf dem festliegende Phasenglied 7 ist in diesem Beispiel eben- stehenden Spindellager befestigt, das Teil der Grundfalls eine Ultraschallstrecke. Durch sie kann die 20 platte 13 ist. Der Empfänger 22 ist auf dem Schlitten Richtschärfe der Anordnung durch Änderung der 14, der das andere Spindellager trägt, befestigt Die wirksamen Länge der Strecke variiert werden. Zu die- schwalbenschwanzförmige Nase 15 des Spindellagers sem Zweck ist diese Schallstrecke so ausgebildet, daß 14 ist in einer Längsnut 16 der Grundplatte geführt. sie konitinuierlich oder in Stufen verändert werden Die Drehung der feingängigen, selbsthemmenden kann. Im besonderen Fall kann das Phasenglied 7 25 Spindel 17 wird mittels des Rändelstückes 18 bewirkt, auch fehlen. Zweckmäßig befindet sich der beschriebene AufbauThat in the circuit of the 2nd gradient system facing each other. In this example, the encoder 21 is attached to the stationary phase element 7, which is flush with the spindle bearing, which is part of the basic case an ultrasonic path. Through it the 20 plate 13 is. The receiver 22 is attached to the slide directivity of the arrangement by changing the 14, which carries the other spindle bearing, the effective length of the route can be varied. For the purpose of the dovetail-shaped nose 15 of the spindle bearing, this sound path is designed so that 14 is guided in a longitudinal groove 16 of the base plate. they can be changed continuously or in stages The rotation of the delicate, self-locking can. In the special case, the phase element 7 25 spindle 17 is effected by means of the knurled piece 18, and may also be absent. The structure described is expediently located

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zu ge- in einem Gehäuse 19, dessen Innennachen mit Abrichtetem Schallempfang mit drei Schallempfängern Sorptionsmaterial 20 belegt sind. Durch diese Maßmuß der effektive Schallweg vom Schallempfänger 1 nähme werden Reflexionseinflüsse ausgeschaltet. zum Schallempfänger 1' bzw. von 1' zu 1" und auch 30 Selbstverständlich kann für das Phasenglied auch jevom 1. Gradientensystem (1-1') zum 2. Gradienten- der andere geeignete mechanische Aufbau vorgesehen system (l'-l") völlig übereinstimmen, wenn für die werden.In the arrangement shown in FIG. 1, it is in a housing 19, the inner throats of which are trued Sound reception with three sound receivers sorption material 20 are occupied. By this measure the effective sound path from the sound receiver 1 would take reflective influences are switched off. to the sound receiver 1 'or from 1' to 1 "and also 30 Of course, jevom can also be used for the phase element 1st gradient system (1-1 ') for 2nd gradient - the other suitable mechanical structure is provided system (l'-l ") completely match if for the be.

Gesamtanordnung dieselbe obere Grenzfrequenz er- Erforderlichenfalls können die SchaltungselementeThe overall arrangement can have the same upper limit frequency, if necessary, the circuit elements

zielt sein soll wie für die einzelnen Gradienten- für Oszillator, Modulator, Demodulator und die Ver-should be the same as for the individual gradient for oscillator, modulator, demodulator and the

systeme, die durch den Schallbeugungsweg α bestimmt 35 stärker in das Gehäuse einbezogen sein.systems that are determined by the sound diffraction path α 35 be more involved in the housing.

ist. Dies ist aber nur möglich, wenn gemäß der Er- Der Oszillator des Aufbaues kann gleichzeitig auchis. However, this is only possible if, according to the principle, the oscillator of the structure can also be used at the same time

findung der eine räumlich zwischen den beiden an- für eine Gleichspannungswandlung zur Erzeugung derfinding the one spatially between the two for a DC voltage conversion to generate the

deren gelegene Schallempfänger in das 1. Gradienten- Polarisationsspannungen für die Schallempfänger derwhose sound receiver is located in the 1st gradient polarization voltages for the sound receiver

system und gleichzeitig auch in das 2. Gradientensy- Anordnung sowie für die Polaristionsspannungen fürsystem and at the same time also in the 2nd Gradientensy- arrangement as well as for the polarization voltages for

stem einbezogen ist. Jede andere Konzeption wäre 40 Ultraschallgeber und Ultraschallempfänger genutztstem is included. Any other concept would use 40 ultrasound transmitters and ultrasound receivers

nicht rotationssymmetrisch und führt deshalb zu werden.not rotationally symmetrical and therefore leads to become.

Schallfeldstörungen. In Fig. 4 ist die Anordnung der Fig. 1 insofernSound field disturbances. In Fig. 4 the arrangement of FIG. 1 is insofar

Selbstverständlich kann das dargestellte Prinzip, abgewandelt, als Maßnahmen vorgesehen sind, durch einen Schallempfänger gleichzeitig in verschiedene die ein in den Richtcharakteristiken umschaltbares Gradientensysteme einzubeziehen, auch bei Anord- 45 Mikrofon erzielt wird. Die einzelnen Kanäle endigen nungen mit mehr als drei Schallempfängern — sinn- jeweils an Kontaktanordnungen I bis V bzw. b bis g gemäß erweitert — Anwendung finden. So können eines Vielfachschalters, wobei sich in den einzelnen beispielsweise bei einer Anordnung mit vier in glei- Schalterstellungen folgende Richtcharakteristiken erchem Abstand α angeordneten Schallempfängern, wie geben für den Fall, daß die Schallempfänger der Aneine solche in Fig. 2 dargestellt ist, die Schallemp- 50 Ordnung Gradientenmikrofone nullter Ordnung sind, fänger 1' und 1" mit den ihnen zugeordneten Schal- In der Schaltstellung I erhält man als Richtcharaktungsteilen 2', 2", 3', 4' und 5' in das nachfolgende teristik eine Kugelcharakteristik. In Stellung Π ist die von den Schallempfängern 1" und 1'" gebildete Gra- Richtcharakteristik eine Achtcharakteristik, sofern dientensystem einbezogen sein. Dies bedingt, daß zu- gleichzeitig b und c miteinander verbunden sind. In sätzlich zu einer Anordnung nach F i g. 1 noch der 55 Stellung III ist die Richtcharakteristik eine Nieren-Verstärker 2'", die als Schallstrecken, beispielsweise charakteristik, wenn gleichzeitig c und d miteinander Ultraschallstrecken aufgebauten Phasenglieder 3", 7' verbunden sind. In Stellung IV erhält man im Falle und 10, die zur Differenzbildung dienenden Schal- der Verbindung von e und / die Richtcharakteristik tungsteile 4" und 6' sowie die Kompensations- eines Gradientenmikrofons zweiter Ordnung, ebenso glieder 5" und 8' eingeführt werden müssen. Zur Dif- 60 in Stellung V im Falle der Verbindung von / mit g. ferenzbildung in der letzen Stufe dient das Schal- Die Richtcharakteristik in Stellung V besitzt gegentungsteil 9, an welches das Schatungsteil 11 zur Korn- über der Richtcharakteristik in Stellung IV eine gröpensation der Frequenzkurve anschließt und zum ßere Richtschärfe.Of course, the illustrated principle, modified, can be provided as measures to simultaneously incorporate a sound receiver into various gradient systems that include a switchable directional characteristic, even with an arrangement microphone. The individual channels end with more than three sound receivers - in each case expanded according to contact arrangements I to V or b to g - find application. Thus, a multiple switch, with the sound receivers arranged in the individual, for example in an arrangement with four in the same switch positions, the following directional characteristics erchem spacing α , such as for the case that the sound receiver of the Aneine is shown in FIG. 50 order zero order gradient microphones are, catchers 1 'and 1 "with their assigned switching position. In position Π the directional characteristic formed by the sound receivers 1 "and 1 '" is a figure-of-eight characteristic, provided that the system is used. This requires that b and c are connected to one another at the same time. In addition to an arrangement according to FIG. 1 nor the 55 position III is the directional characteristic of a cardioid amplifier 2 '", which is used as sound paths, for example characteristic when simultaneously c and d phase elements 3", 7' built up with each other ultrasonic paths are connected. In position IV, in case and 10, the circuit connection of e and / the directional characteristic device parts 4 "and 6 'as well as the compensation of a gradient microphone of the second order, as well as elements 5" and 8' have to be introduced. To the Dif- 60 in position V in the case of the connection of / with g. The directional characteristic in position V has counterpart 9, to which the shading part 11 for grain over the directional characteristic in position IV is followed by a magnification of the frequency curve and for ßere directional sharpness.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

1 2 indicates that the sound receiver (1,1 '...) claims: Gradient microphones are zero order. 9. Arrangement according to claim 1, characterized in that

1. Arrangement for directional sound reception, indicates that the sound receiver (1, Γ ...) characterized by the combination of 5 first-order gradient microphones, following features: