DE511146C

DE511146C - Einrichtung zur Klanganalyse

Info

Publication number: DE511146C
Application number: DEM106917D
Authority: DE
Original assignee: DR ERWIN MEYER
Current assignee: DR ERWIN MEYER
Priority date: 1928-10-12
Filing date: 1928-10-12
Publication date: 1930-10-30

Description

Das bisher am meisten geübte Verfahren zur quantitativen Analyse von Klängen be-.sleht in der Registrierung des zeitlichen Verlaufs der zu -untersuchenden Schallschwingung und in der Auswertung der erhaltenen Kurve mit Hilfe der Fourieranalyse. Abgesehen davon, daß diese Methode sehr langwierig ist, erlaubt sie nur periodische Schallvorgänge zu analysieren. Im Gegensatz dazu gestattet die im folgenden beschriebene Erfindung in ganz kurzer Zeit, Schall beliebiger Art quantitativ richtig zu analysieren und sogar, wenn erforderlich, das Resultat der Analyse, die einzelnen Teiltöne, automatisch aufzuschreiben.

Die hierzu verwendete, aus an sich bekannten Einzelteilen zusammengesetzte Anordnung besteht, wie aus der Zeichnung ersichtlich, in einer Wheatstoneschen Brücke, in deren einem Zweig ein möglichst verzerrungsfreies Kohlemikrophon M, beispielsweise das Reißsche Mikrophon, sich befindet; die übrigen Zweige werden von rein Ohmschen Widerständen W₁, W₂, W_& gebildet. Die Brücke, die abgeglichen ist, wird mit Wechselstrom variabler Frequenz, der sogenannten Suchfrequenz, erregt; in dem Diagonalzweig liegt ein auf tiefe Frequenzen abgestimmtes Galvanometer, beispielsweise ein Saitengalvanometer mit einer Eigenperiode von ungefähr 30 Hertz. Fällt auf das Mikrophon ein reiner Ton von der Frequenz CO₁ auf, während der Brückenwechselstrom die Schwingungszahl ω₂ hat, so entsteht in der Diagonale eine Wechselspannung, die nur die

g
Frequenz

pg
und Cu₁ + ω₂ enthält, d. h.

also es treten Differenz- und Summationsschwingungen auf. Die Differenzfrequenz G)₁ — ω₂ ist (ebenso wie die Summationsfrequenz) in ihrer Stärke proportional zur Widerstandsänderung des Kohlemikrophons unter dem Einfluß des auffallenden Tones ω_χ und gibt daher ein Maß für dessen Druckamplitude. Die Differenzfrequenz O₁ — co₂ wird von dem tief abgestimmten Galvanometer in der Brückendiagonale angezeigt, vorausgesetzt, daß CO₁ sehr nahe an ω« liegt. Der Summationston dagegen, dessen Schwingungszahl sehr hoch liegt, gelangt nicht zur Anzeige. Der Ausschlag des Galvanometers entspricht direkt der Schallstärke des auftreffenden Tones. Hat man nun einen Schall mit mehreren Teiltönen, so läßt man langsam die Suchfrequenz ω₂ alle in Frage kommenden Schwingungszahlen, also in. den für die Praxis wichtigen Fällen die Frequenzen von 0 bis 10 000 Hertz, durchlaufen; jedesmal wenn die Suchfrequenz einen Teilton passiert, bildet sich der entsprechende Differenzton, der dann ein Maß für die Teiltonstärke gibt. Je weiter sich die Suchfrequenz von einem Teilton entfernt, um so höher wird der Differenzton. Damit die Analysierschärfe der Anordnung genügend groß ist, dürfen diese höheren Differenztöne nicht mehr angezeigt werden, was durch tiefe Abstimmung des Galvanometers oder elektrisch durch Vorschalten- einer entsprechenden Drossel-

Claims

kette Dr₁ C vor das Galvanometer G erreicht wird.

Als Generator für die Suchfrequenz verwendet man praktischerweise einen Überlagerungssummer, der für alle Frequenzen einen sinusförmigen Strom konstanter Stärke erzeugt. Man hat dann auch die Möglichkeit, eine starre Kopplung des frequenzändernden Drehkondensators des Überlagerungssummers mit der photographischen Trommel, auf der das in der Brückendiagonale liegende Galvanometer schreibt, anzuwenden. Auf diese Weise werden die Aufnahmen automatisch registriert.

PATENTANSFRtJeHE:

i. Einrichtung zur Klanganalyse, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes,

ίο verzerrungsfrei arbeitendes Kohlemikrophon (M), das mit Wechselstrom veränderlicher Frequenz (Suchfrequenz), aber konstanter Stromstärke gespeist wird und zusammen mit einem in bekannter Weise auf ein bestimmtes tiefes Frequenzgebiet abgestimmten Meßglied (G, C, Dr) verwendet wird, so daß die Amplituden der in diesem tiefen Frequenzgebiet liegenden, aus Teiltönen der Schallquelle und Suchfrequenz entstehenden Differenzfrequenzen von diesem Meßorgan (G, C₁ Dr) angezeigt werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlemikrophon in dem einen Zweig einer Wheatstoneschen Brücke liegt, deren andere Zweige Ohmsche Widerstände sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heraussiebung der Differenztöne rein mechanisch durch ein auf tiefe Schwingungszahlen abgestimmtes, in der Brückendiagonale liegendes Galvanometer (g) erfolgt.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Suchstromes in bekannter Weise ein Überlagerungssummer benutzt wird, dessen Frequenzänderungskondensator mit der photographischen Registriertrommel, auf der das Galvanometer (G) die Teiltöne aufschreibt, zwangsläufig gekuppelt

. wird, so daß die Klangaufzeichnung automatisch vor sich geht.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen