DE2524467B2 - Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten - Google Patents

Description

gende bekannten Teile auf:

im einzigen Empfangskanal II, ausgehend von einem Empfangsmikrofon 20, einem Verstärker 21 mit zwei Verstärkungsumschaltern 22,23, die jeweils in Zehnergruppen und in Einergruppen von Dezibel gestuft sind, da mit der Einrichtung das Empfangssignal verstärkt werden soll, bis es den genauen Pegel des Sendesignals erreicht;

im Empfangskanal II und im Sendekanal I jeweils ein^n automatisch gesteuerten Leistungsverstärker 24 oder 14 zu dem Zwef k, die Dynamik der Einrichtung auf einen ausreichend engen Bereich zu vermindern, damit ein Gleichrichter mit einer Quadrierstufe und einer Integrierstufe und ein Nullpunktgalvanometer, das nachfolgend noch beschrieben wird, genau funktionieren;

in jedem der beiden Kanäle wahlweise durch Schalter einfügbare Filter, die ebenfalls noch beschrieben werden;

in jedem der beiden Kanäle einen Gleichrichter 25 oder 15 mit einer Quadrierstufe und einer Integrierstufe mit genormter Zeitkonstante;

im einzigen Sendekanal I einen Verstärker 16 für das integrierte, d. h. wirksame Signal, der den Verstärkungsgrad der beiden Verstärker 14 und 24 automatisch steuert;

ein Nullpunktgalvanometer 30, das auf seinen beiden Eingängen die Ausgangssignale der Gleichrichter 15 und 25 empfängt.

In den meisten Fällen weist die Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raunpunkten in jedem der beiden Kanäle ein Bandpaßfilter 31 oder 41 und ein Abgleichsnetzwerk 32 oder 42 auf.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, weist der Schallflußmesser der Einrichtung folgende Teile auf:
eine Glocke 51 mit einem zylindrischen Öffnungsteil und einem parabolischen Abschlußteil. Die Glocke ist aus einem ausreichend starren Material gefertigt, um eine ausreichende Schallisolation (beispielsweise in der Größenordnung von 30 dB) zu erbringen, die mit einem Metallblech von ungefähr 4 mm Stärke erreicht wird. Die Glocke ist vorzugsweise entlang ihres äußeren, ringförmigen Randes des zylindrischen Öffnungsteiles mit einem sehr weichen, beispielsweise aus einem elastischen Material gefertigten Dichtring 52 versehen, der einen Saugring bildet und imstande ist, die Unebenheiten einer unbearbeiteten Oberfläche einer Wandung auszugleichen und eine ausreichende Abdichtung gegen einen Luftdurchfluß ergibt;
ein Mikrofon 61 mit einer herzförmigen Richtwirkung und in koaxialer Anordnung innerhalb der Glocke, dergestalt, daß es mit seiner Vorderseite gegen den Grund des parabolischen Abschlußteiles der Glocke gerichtet ist und das Zentrum seiner Membran 61a mit dem Brennpunkt des Paraboloids zusammenfällt. Die Befestigung des Mikrofons 61 erfolgt mittels eines dünnen und hohlen Schaftes 62, in welchem die Anschlußdrähte des Mikrofons verlaufen, die zu einer seitlichen Anschluß- oder Herausführungsstelle 63 führen.

Wenn man die Abdichtung der Glocke 51 erhöhen will, kann man sie mit einer weiteren Glocke 5Γ mit einem Dichtungsring 52' und einer entsprechenden Herausführungsstelle 63' umgeben, welche die gleiche Form wie die Glocke 51 hat, selbst aber kein Mikrofon aufweist.

Um die entsprechenden Teile der direkten und der indirekten Übertragungen bei einer globalen Übertragung eines Geräusches eines Stückes oder eines Emissionsraumes auf ein Empfangsteil auszuwerten, verfährt man folgendermaßen:
Man bringt einen ersten und mit einem der Kanäle der Einrichtungen zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten verbundenen Schallflußmesser in eine feste Stellung in der Mitte der empfängerseitigen Oberfläche einer die beiden Teile voneinander trennenden Wand, und man verschiebt einen anderen, dem ersten Schallflußmesser identischen und mit dem anderen Kanal der gleichen Einrichtung verbundenen Schallflußmesser auf den fünf inneren Flächen der anderen Wände des zu prüfenden Teiles, und man mißt die fünf Differenzen D\ — Ch des mittleren akustischen Pegels der fünf Wandungen und errechnet dann die Dämpfungswerte τ ,aus

Di =10 log l/r],

dann die entsprechenden Übertragungsteile, die direkten aus der Formel

S + S₁

+ S₅

und die indirekten aus der Formel

S₁ T, + ...+ S₅T₅

S + S₁T₁ + ... + S₅ T₅

Man kann εο, ausgehend von einer globalen akustischen Schalldämmessung, die ebenfalls mit der Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten gemacht wird, den eigentlichen Dämmwert der die beiden Teile eines Gebäudes trennenden Wand errechnen.

Man kann auch, bei nahezu identischen Konditionen, sich der mit den gleichen Meßgeräten versehenen Einrichtung bedienen, um schwache Schalldämmpunkte einer zwei Räume voneinander trennenden Wandung aufzuspüren, insbesondere während des Baus eines Gebäudes. Hierzu genügt es, wenn man noch einmal einen ersten Schallflußmesser an einer festen Stelle auf der empfängerseitigen Oberfläche der Wandung anbringt, die einen lärmerzeugenden Bereich und einen Empfangsbereich voneinander trennt, und den zweiten Schallflußmeseer auf der gleichen Wandung verschiebt. Die Pegelvergleiche sind möglich, wenn die Dämpfung der Glocke, die der indirekten Schallstrecke zugeordnet ist, um mindestens 10 dB größer ist als die Eigendämpfung der Wand. Diese Bedingung ist nahezu immer verwirklichbar, indem man jede der beiden Glocken in der vorstehend beschriebenen Art verdoppelt.
Die zylindrisch parabolische Form des Schallflußmessers ist speziell für ein drittes Anwendungsbeispiel entwickelt worden, das darin besteht, in einer durch mehrere Schallquellen lärmerfüllten Umgebung die Anteile der größeren Schallquellen unter ihnen an der empfangenen Gesamtschallenergie zu erfassen. Um dies zu erreichen, vergleicht man den von einem bffenen und ungerichteten ersten Mikrofon empfangenen Geräuschstärkepegel mit dem durch ein genau gerichtetes zweites und in einer erfindungsgemäß ausgebildeten Meßeinrichtung eingebauten Mikrofon empfangenen Geräuschstärkepegel. Dabei ist im einen Kanal der Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten ein Filter eingefügt, beispielsweise für eine Drittelsoktave, ausgerichtet auf eine

relativ tiefe Frequenz, beispielsweise 100 Hz. Das zweite und gerichtete Mikrofon ist in den anderen Kanal der Einrichtung eingesetzt, in welchen ein Filter eingefügt ist, beispielsweise ebenfalls für eine Drittelsoktave, aber ausgerichtet auf eine relativ hohe Frequenz, beispielsweise 5000 Hz; eine Frequenz, für welche die Richtwirkung der Meßeinrichtung ausreichend festgesetzt ist und bei welcher die entsprechende Wellenlänge hinlänglich klein im Vergleich zu den Abmessungen der Meßeinrichtung ist.

Bei einem ersten Meßvorgang tariert man die Vorrichtung, indem man ein nach allen Seiten gerichtetes Geräusch oder ein Geräusch mit einem vorgegebenen Umlauf durch einen Lautsprecher erzeugt, vor welchem die beiden Mikrofone angeordnet sind, und man die Verstärkungen der beiden Kanäle so regelt, daß die Einrichtung eine Gleichheit der Ausgangssignale ihrer beiden Strecken anzeigt. Dan führt man die genannte Messung durch, indem man dii Ausrichtung der Hauptachse des Schallflußmessers, ii welchem das zweite Mikrofon untergebracht is verändert und die jeweiligen Ausrichtungen festhält, ir welchen die Differenz der Geräuschpegel ein Maximun durchläuft. Aus der Gesamtheit der erzielten Ergebnisse kann man die Anteile der wichtigsten Geräuschquellei an der empfangenen globalen Geräuschstärke feststel

ίο len.

In F i g. 2 sind die Bandpaßfilter für eine Drittelsokta ve dargestellt. Sie bestehen aus folgenden Teilen:

Im Sendekanal I aus einem Hochpaßfilter 34 mit dre Stufen, das mit dem vorher erwähnten Bandpaßfilter 3 zusammenwirkt;

im Empfangskanal II aus einem Tiefpaßfilter 43 mit dre Stufen, das mit dem Bandpaßfilter 41 zusammenwirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten, wo ein erstes bzw. zweites Mikrofon angeordnet ist; mit einem ersten und zweiten, jeweils mit dem elektrischen Ausgangssignal des ersten bzw. zweiten Mikrofons gespeisten Lautstärkemeßkanal, der jeweils einen Gleichrichter, eine Quadrierstufe und eine Integrierstufe aufweist, und dessen Ausgang die lautpegelproportionalen Signale auf jeweils einen Eingang einer Vergleichsstufe liefert, die den Gesamtwert der Lautpegeldifferenz, die der Differenz der von den zwei Mikrofonen empfangenen Schalldrücken entspricht, für alle Tonfrequenzkomponenten angibt; und mit mindestens einem ersten Schallflußmesser, der eine Glocke aus starrem Material aufweist, deren öffnung auf den ersteh Raumpunkt zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (5f) einen zylindrischen Öffnungsteil und einen parabolischen Abschlußteil besitzt, und daß das erste Mikrofon (61), das eine herzförmige Richtwirkung hat, innerhalb der Glocke (51) so angeordnet ist, daß sich seine Membran (61a) im Brennpunkt des parabolischen Abschlußteils befindet und gegen den Grund dieses Abschlußteils gerichtet ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mikrofon (611) auf einem hohlen Schaft (62) angeordnet ist, in welchem die Anschlußdrähte verlaufen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zweiten Schallflußmesser mit einer Glocke aufweist, in welcher das zweite Mikrofon ähnlich wie das erste Mikrofon in der Glocke (51) des ersten Schallflußmessers angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur einen ersten Schallflußmesser aufweist, dessen Glocke ausrichtbar ist, daß das zweite Mikrofon ein Allrichtungsmikrofon ist, und daß im ersten Lautstärkemeßkanal ein zusätzliches Bandpaßfilter, wie ein Filter für eine Drittelsoktave und für eine tiefe Zentralfrequenz, wie 100 Hz, und im zweiten Lautstärkemeßkanal ein zusätzliches Bandpaßfilter, wie ein Filter für eine Drittelsoktave und für eine hohe Zentralfrequenz, wie 5000 Hz, vorhanden sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ganze Reihe von Schallflußmessern aufweist, die alle die gleiche Formgebung haben und demontierbare Mikrofone aufweisen, so daß eine Glocke eine andere Glocke zur Erhöhung der Schalldämmwirkung umschließen kann.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Mikrofon jeweils von mindestens einer Schallflußmesserglocke umschlossen sind, und daß eine dieser Glocken auf allen Teilen der zu prüfenden Wandung verschiebbar angeordnet ist, während die andere auf einem Wandungselement mit bekanntem Wärmedämmwert fest angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten, wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben.

Einrichtungen der vorstehend genannten Art sind bereits bekannt Bei diesen Geräten sind das erste und das zweite Mikrofon jeweils mit einer Verstärkerstrekke verbunden, die jeweils ein Abgleichsnetzwerk (für die Signalamplitude als Funktion der Frequenz) aufweist, das mit A bezeichnet wird (entsprechend der Dämp-

!0 fungskurve A der internationalen Norm), und die jeweils in einem Gleichrichterelement oder einem Gleichrichter mit Quadrierstufe und Integrierstufe enden und von denen eine Strecke außerdem ein einstellbares Meßorgan aufweist, das einen Abgleich der Ausgangssignale der beiden Verstärkerstrecken erlaubt Die bekannten Einrichtungen weisen schließlich ein Nullpunktsinstrument, beispielsweise ein Galvanometer, auf, auf welchem die beiden Strecken konvergieren und das die Steuerung des Abgleiche der Ausgangssignale der beiden Strecken erlaubt. Dabei muß auf das einstellbare Meßorgan von Hand eingewirkt werden, wenn man die gesuchte akustische Druckdifferenz mißt

Es ist auch ein Lautstärkeverteilungsmeßgerät zur Beurteilung der Hörsamkeit in Räumen bekannt (Nachrichtentechnik, 10, 1960, Heft U, S. 487 bis 494), bei welchem mit Hilfe zweier in einem Kugelgehäuse befindlicher Einzelmikrofone das zweiohrige Hören und die Kopfabschattung nachgeahmt werden. Jedes Mikrofon liefert dem empfangenen Schalldruck proportionale Signale auf einen Lautstärkemeßkanal, der jeweils einen Eingangsverstärker mit Empfindlichkeitsregler, eine Quadrierstufe und eine Integrierstufe aufweist. Diese Einrichtung dient jedoch nicht zum Messen der Schallisolationswirkung von Gegenständen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten zu schaffen, welche eine vielseitigere Anwendung auf dem Akustikgebiet als bisher bekannte Einrichtungen dieser Art erlauben.

-to Die gestellte Aufgabe wird mit einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst, wie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Dabei kann das erste Mikrofon zweckmäßig auf einem hohlen Schaft angeordnet sein, in welchem die Anschlußdrähte verlaufen. Mit der Vorrichtung werden an den ausgewählten Raumpunkten also Schallflußmessungen durchgeführt, und es kann ein Vergleich zwischen den beiden ermittelten Schallflüssen vorgenommen werden, die von Teilen einer gleichen Wand

so oder von verschiedenen Wänden ausgehen. Dabei kann auch die Richtungswirkung der mindestens einen Glocke zum bevorzugten Erfassen des Schallflusses, der von einer einzelnen Schallquelle in einer mehr oder weniger lärmerfüllten Umgebung ausgeht, an einem Raumpunkt festgestellt werden, und es ist möglich, den Verlauf dieses Schallflusses zu verfolgen. Dabei kann eine Messung für verschiedene Haupterzeugerquellen von Schall in dieser Umgebung wiederholt werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Schema des Schaltungsaufbaus der Einrichtung,

F i g. 2 einen schematischen Axialschnitt durch einen Schallflußmesser der Einrichtung.

Gemäß F i g. 1 weist die Einrichtung zum Messen der Lautpegeldifferenz zwischen zwei Raumpunkten fol-