DE690199C - Normalschallquelle fuer die Erzeugung eines bestimmten Frequenzspektrums von gleichbleibender Lautstaerke zum Pruefen und Eichen akustischer Geraete - Google Patents

Description

• Normalschallquelle für die Erzeugung eines bestimmten Frequenzspektrums von gleichbleibender Lautstärke zum Prüfen und Eichen akustischer Geräte Für die Erzeugung von Schall sind bereits Schallquellen bekanntgeworden, bei denen durch Nocken gesteuerte Schlagwerkzeuge unter, der Einwirkung einer - Federkraft auf einen Tonerzeuger schlagen. Es ist weiterhin bekannt, ein Uhrwerk zu benutzen, mittels welchen Kugeln unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft auf eine Membran aufschlagen. Weiterhin ist es bekanntgeworden, elektromagnetisch betätigte Schallerzeuger zu verwenden, bei denen unter Zuhilfenahme eines Unterbrechers ein Stift auf eine Membran aufschlägt. Allen diesen Schallquellen haftet aber der große Nachteil an, daß es mit ihnen nicht möglich- ist, einen. Schall von stets gleichbleibender Intensität zu erzeugen bzw. daß ihre Verwendung von dem Vorhandensein zusätzlicher Einrichtungen abhängig ist.
• Die Erfindung betrifft eine Schallquelle für Normalschall von bestimmtem Frequenzspektrum und stets gleichbleibender Intensität. Eine solche Normalschallquelle dient zum Prüfen und Eichen akustischer Geräte. Derartige Schallgeräte verändern mit der Zeit ihre Eigenschaften, und es ist daher erforderlich, sie von Zeit zu Zeit unter Benutzung einer als konstant anzusehenden Vergleichsschallquelle zu untersuchen. Diese konstante Vergleichsschallquelle bildet der erfindungsgemäße Normalschallerzeuger. Eine derartige Schallquelle ist für die verschiedensten Zwecke brauchbar, z. B. kann sie zur Eichung von Schallauffanggeräten, zur Erzeugung eines bestimmten Normaltones, zur Erzeugung einer konstanten Wechselspannung, zur vergleichsmäßigen Lautstärkemessung usw. herangezogen- werden. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß eine Vielzahl von Fallkörpern, insbesondere Kugeln, unter Ausnutzung der Sehwerkraft der Erde mittelbar oder unmittelbar eine oder mehrere Membranen zu Schallschwingungen erregen. Jeder einzelne Aufprall einer Kugel auf die Membran erzeugt für sich einen Schallstoß, der ein Gemisch aus den verschiedensten Frequenzen darstellt. Als Endergebnis wird ein Frequenzgemisch erhalten. Durch die Vielzahl von Fallkörpern hat ein Beobachter den Eindruck einer gleichmäßigen Lautstärke, weil sich ein statischer Mittelwert für das Ohr bildet, sowohl was die Intensität wie auch das Frequenzspektrumdes Schalles anbetrifft. Dia die Schwerkraft der Erde überall als konstant angesehen werden kann, so bleibt auch die Schallintensität selbst immer unverändert. Die jeweils gewünschte Schallintensität des Schallerzeugers ist dabei nur von geometrischen Daten (Fallhöhe undloder Kugelgröße) abhängig.
• In den beiliegenden Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt.
• Es zeigt Fig. i eine Schallquelle, teilweise im Schnitt, Fig. 2 dieselbe Schallquelle in Ansicht, Fig.3 eine Schallquelle mit zwei Membranen, teilweise im Schnitt, Fig:4 dieselbe Schallquelle in Ansicht; Fig. 5 eine teleskopartig ausziehbare Schallquelle mit mehreren Behälterabteilungen, Fig.6 eine Schallquelle mit Ohrmuschel von vorn, Fig. 7 diese Schallquelle von der Seite und Fig.8 eine Abänderung der Schallquelle nach Fig. i.
• Die in den Fig. i und :2 dargestellte Schallquelle ist nach Art einer Sanduhr gebaut und besitzt die beiden gleich ausgebildeten Behälter i und 2, die durch ein Zwischenstück 3 miteinander verbunden sind. An einem Flansch 4 des' Zwischenstückes 3 ist eine Membran 5 befestigt. Im Inneren des Zwischenstückes 3 sind ferner keilförmige Flächen 6 und 7 vorgesehen, die zur Ablenkung der auf sie fallenden Kugeln 8 dienen. Die Austrittsstellen 9 und iö für die. Kugeln 8 aus den Behältern i und 2 sind dabei gleich groß, damit die Lautstärke immer die gleiche bleibt. Die Kugeln 8 befinden sich z. B: zunächst in dem Behälter i, dann dient der Behälter 2 zum Auffangen derselben. Es ist natürlich ohne weiteres klar, daß die Behälter i und 2 auch ihre Rollen vertauschen können.
• 4 In den weiteren Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Schallquelle, bei der die Kugeln 8 unmittelbar auf die beiden Membranen i i und 12 auftreffen.
• Die Fig. 5 zeigt die Ausführungsform einer Schallquelle, bei der die Behälter i und 2 in mehrere Abteilungen 13, 1q., 15 und 16, 17, 18 unterteilt sind. Das Zwischenstück 3 ist dabei teleskopartig ausziehbar ausgebildet. Die teleskopartigeAusbildung des Zwischenstückes kann sowohl nach beiden Behältern i und 2 hin vorgesehen sein, sie kann aber auch nur nach einer Seite hin erfolgen.
• In den Fig. 6 und 7 ist auf die Schallquelle noch eine Ohrmuschel i9 aufgesetzt. Eine derartige Schallquelle kann unmittelbar an ein Ohr gehalten werden zur Lautstärkemessung einer anderen Schallquelle durch Vergleich.
• Zur Erzielung eines mittelbaren Auftreffens der Kugeln auf die Membran 5 sind eine ganze Reihe Möglichkeiten vorhanden. In der Fig. 8 ist eine weitere solche Möglichkeit angedeutet. Hierbei ist an der Membran 5 ein Hebel 2o befestigt, auf welchen die aus den Behältern i bzw. 2 fallenden Kugeln 8 auftreffen und dadurch die Membran zum Schwingen bringen.
• Wird die Schallquelle in Benutzung genommen, so fallen die Kugeln 8 entweder unmittelbar auf die Membranen i i und 12, oder sie treffen erst auf die Keilflächen 6 oder 7 bzw. auf den Hebel2o auf, bevor sie die Membran 5 zu Schallschwingungen erregen. Im einfachsten Falle wird bei derartigen Schallquellen mit einer konstanten Fallhöhe gearbeitet. Zur Erzeugung verschiedener Schallintensitäten müssen dann aber eine ganze Reihe entsprechend abgestimmte Schallerzeuger verwendet werden.
• Man kann die Fallhöhe aber auch veränderlich machen und dann die Schallquelle unmittelbar nach Phon eichen. Statt der Änderung der Fallhöhe kann- natürlich auch die Größe der Kugeln 8 verändert oder aber gleichzeitig die Fallhöhe und die Größe der Kugeln verändert werden.
• Damit die verschieden großen Kugeln 8 immer getrennt bleiben, muß nur dafür gesorgt werden, daß die einander entsprechenden Abteilungen der beiden Behälter i und 2 gleichzeitig benutzt werden. Wenn bei Veränderung der Fallhöhe die beiden die Kugeln aufnehmenden Behälter i und 2 umkehrbar verwendet werden sollen, so muß natürlich das Zwischenstück 3 nach beiden Seiten gleichmäßig ausgezogen werden.
• Als Schallerzeuger werden zweckmäßig Kugeln aus nicht rostendem oder eirein Material verwendet, welches immer eine glatte Oberfläche behält. Diese Forderung ist wichtig, weil sonst eine ungewollte, wenn auch geringe Veränderung der Schallintensität der Schallquelle eintreten würde. Aus diesem Grunde muß auch das Innere der Schallquelle staubdicht gekapselt sein.
• Soli die Schallquelle längere Zeit ununterbrochen benutzt werden, so ist es möglich, eine Vorrichtung vorzusehen; welche die in den unteren Behälter gelangenden Kugeln laufend in den oberen Behälter zurückfördert. Hierzu kann z. B. ein Uhrwerk; eine Förderschnecke o. dgl. verwendet werden.
• Zum Zwecke der Frequenz- bzw. der Lautstärkeänderung kann die Membran auswechselbar sein. Die Schallquelle läßt sich hierdurch weitgehendst an die gewünschten Verhältnisse anpassen. Sie kann aber auch zur Erzeugung einer konstanten Wechselspannung benutzt werden. Um dies zu erreichen, kann sie mit einem Telephon oder einem Mikrophon gekoppelt werden, von dem die Spannung abgenommen wird. ,Die Schallquelle kann ferner zur Erzeugung eines Normaltones dienen durch Verwendung eines Resonanzgebildes. Das Resonanzgebilde kann z. B. aus einer Stimmgabel bestehen, welche an Stelle der Membran benutzt wird.
• Um die Lautstärke zu variieren, können auch noch zwischen das Ohr und die schallabstrahlende Membran Dämpfungsmittel, z. B. Filzscheiben oder Blenden, gebracht werden.

Claims (16)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Normalschallquelle für die Erzeugung eines bestimmten Frequenzspektrums von gleichbleibender Lautstärke zum Prüfen und Eichen akustischer Geräte, gekennzeichnet durch ein allseitig geschlossenes Gehäuse mit einem öder mehreren einen Teil der Wandung bildenden oder in der Wandung sitzenden schwingungsfähigen Gebilden (z. B. Membranen, Stimmgabel), die im Innern des Gehäuses durch eine Vielzahl von Fallkörpern, insbesondere Kugeln, angeschlagen werden, indem die Fallkörper aus einem Vorratsbehälter, der einen Teil des Gehäuses bildet, regellos lediglich unter der Ausnutzung der Schwerkraft mittelbar oder unmittelbar gegen die schwingungsfähigen Gebilde fallen.
2. 2. Normalschallquelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse nach Art einer Sanduhr ausgebildet ist, derart, daß die Fallkörper aus einem oberen Behälter mittelbar oder unmittelbar* gegen die schwingungsfähigen Gebilde und alsdann in einem vorzugsweise gleich ausgebildeten unteren Behälter fallen.
3. 3. Normalschallquelle nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallhöhe der Fallkörper veränderlich ist. q..
4. Normalschallquelle nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise senkrecht herabfallenden Fallkörper auf eine schräge Fläche auftreffen, von der sie gegen die als schwingungsfähiges Gebilde dienende Membran abgelenkt werden (Fig. 1 und 2).
5. 5. Normalschallquelle nach Anspruch q., -dadurch gekennzeichnet; daß die schräge Fläche gleichfalls als Membran ausgebildet ist (Fig.3 und q.).
6. 6. Normalschallquelle nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallkörper auf einen an der Membran befestigten Hebel auftreffen und dadurch diese zum Schwingen bringen.
7. 7. Normalschallquelle nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter in mehrere Abteilungen unterteilt sind. B.
8. Schallquelle nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der sich in den einzelnen Behälterabteilungen befindlichen Fallkörper verschieden ist. g.
9. Normalschallquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet; daß dieFallkörper aus einem nicht rostenden und/oder eine glatte Oberfläche beibehaltenden Material bestehen. io.
10. Normalschallquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallkörper laufend durch eine besondere Vorrichtung, z. B. ein Uhrwerk, eine Förderschnecke o. dgl. von dem Boden des Gehäuses bzw. dem unteren Behälter in den oberen Behälter zurückgefördert werden. -ii.
11. Normalschallquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch .gekennzeichnet, daß ihr Inneres staubsicher gekapselt ist.
12. 12. NormalschallquellenachAnspruchi oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingungsfähigen Gebilde auswechselbar sind.
13. 13. Normalschallquelle nachAnspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Erzeugung einer konstanten Wechselspannung mit einem Telephon gekoppelt ist, von dem die Wechselspannung abgenommen wird. 1q..
14. Normalschallquelle nachAnspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Erzeugung einer konstanten Wechselspannung mit einem Mikrophon gekoppelt ist, von dem die Wechselspannung abgenommen wird.
15. 15. Normalschallquelle nach Anspruch T oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Ohrmuschel versehen ist.
16. 16. NormalschallquellenachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Normaltones ein Resonanzgebilde, z. B. eine Stimmgabel, verwendet wird. 17.. Normalschallquelle nach Anspruch i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der Lautstärke vor die Membran Dämpfungsmittel gebracht werden können.