DE865217C - Verfahren zur Messung von Lautstaerkenunterschieden (Daempfung) bei der Pruefung der akustischen Eigenschaften von Raeumen, Stoffen oder Geraeten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung von Lautstärkenunterschieden (Dämpfung) bei der Prüfung der akustisclien Eigenschaften von Räumen, Stoffen oder Geräten Die Lautstärkedämpfung eines Frequenzgemisches hängt außer von den physikalischen Eigenschaften des Übertragungsmittels noch wesentlich von dem Spektrum des Frequenzgemisches und der Lautstärkeempfindung des Ohres ab. Für bestimmte Zwecke wird sehr oft bei der Messung der Lautstärkedämpfung ein bestimmtes Spektrum verwendet. So benutzt man z. B. bei der Messung der Bezugsdämpfung das Spektrum der Sprache.
• Bei den jetzt gebräuchlichen Geräten zur Messung der Lautstärke, der Bezugsdämpfung, der Geräuschspannung usw. werden Instrumente mit quadratischer Gleichrichtung oder mit Impulsanzeige verwendet.
• Diese liefern befriedigende Ergebnisse für reine Töne.
• Bei Geräuschen treten aber oft erhebliche Abweichungen zwischen der objektiven Lautstärkeempfindung und der von den Instrumenten angezeigten Lautstärke auf.
• Zur Beseitigung des oben angegebenen Nachteils ist der Vorschlag gemacht worden, für die Messung von Lautstärke über 20 phon eine Anzeige und eine Gleichrichtung zu verwenden, die nach der Beziehung E k Pn arbeiten, wobei n kleiner als I und größer als Null ist.
• Insbesondere soll das zuw'messende, « Frequenzgemisch analysiert und jedesrequenzband für sich gleichgerichtet und die Summe der Einzelspannungen durch ein entsprechend geeichtes Instrument angezeigt werden. Auf diese Weise erhält man für ein Geräusch eine der Lautstärkeempfindung des menschlichen Ohres besonders Weitgehend - entspre-. chende Anzeige.
• Bei einem Verfahren zur Messung von Lautstärkeunterschieden (Dämpfung) bei der Prüfung der akustischen Eigenschaften von Räumen, Stoffen oder Geräten, bei dem die einzelnen Frequenzkomponenten entsprechend der Charakteristik des menschlichen Ohres gleichgerichtet nacheinander einer addierenden Anzeigevorrichtung, z. B. einem Galvanometer, zugeführt werden, kann man nun gemäß der Erfindung ein Standardgeräusch in der Art des im - Normal- -betrieb vorhandenen Geräusches durch einen Frequenzgenerator derart erzeugen, daß Amplitude und Frequenz verändert werden. Dies wird möglich, da bei einem solchen addierenden Meßverfahren gleichzeitig immer nur eine Komponente an die Anzeigevorrichtung gelegt wird. Frequenzgeneratoren- zur Nachbildung eines bestimmten Frequenzgemisches, bei denen die Stromquelle nicht nur in ihrer Frequenz, sondern auch in ihrer Amplitude verändert wird, sind an sich bekannt, jedoch hat man bisher weder die Lautstärkeempfindung des menschlichen Ohres bei Geräuschen berücksichtigt noch in einer addierenden Anzeigevorrichtung den Summenwert gebildet. Es war lediglich bekannt, daß die Frequenzabhängigkeit des Ohres bei der Anzeige berücksichtigt werden soll.
• Die Frequenzabhängigkeit des Ohres bei reinen Tönen ist aber nieht identisch mit der Lautstärkeempfindung des Ohres bei Geräuschen.
• Die Nachbildung des Frequenzspektrums durch einen veränderbaren Frequenzgenerator läßt sich auf verschiedene Weise erzielen. Man kann die Frequenz mit konstanter - Geschwindigkeit -- ändern und die dt Amplituden der einzelnen Frequenzen an das nachzubildende Spektrum anpassen. Es ist aber auch möglich, die Amplitude der Frequenzen konstant zu halten und nur die Geschwindigkeit - mit der sich dt' die Frequenz äladert, entsprechend dem nachzubildenden Spektrum zu verändern. Die Frequenz muß sich also langsam ändern, wo die Amplituden des nachzubildenden Spektrums groß sind, und schnell, wo diese klein sind; der reziproke Wert der Geschwindigkeit muß also dem jeweils nachzubildenden Wert des Spektrums entsprechen. Anstatt aber nur die Amplitude des Tones oder nur die Geschwindigkeit der Frequenzänderung an das nachzubildende Spektrum anzupassen, kann man auch beide Faktoren gleichzeitig ändern; es muß dann der - Quotient aus der Amplitude des Tones und der Geschwindigkeitsänderung der Frequenz dem nachzubildenden Spektrum entsprechen.
• An dem Beispiel der Messung der Bezugsdämpfung soll der Erfindungsgedanke noch näher erläutert werden. Als Frequenzgenerator kann ein gebräuchlicher Schwebungssummer verwendet werden, dessen Frequenz mit Hilfe eines mechanischen oder elektrischen Antriebes oder auch von Hand geändert wird.
• Für die Nachbildung des Sprachspektrums zur Bezugsdämpfungsmessung muß ein Frequenzbereich von etwa 180 bis 4000 Hz ausgesandt werden. Hat der Summer eine gebräuchliche logarithmische Frequenzskala, so genügt es, zur Nachbildung des Sprachspektrums eine Kapazität seinem Ausgang parallel zu schalten und den Summer mit konstanter Winkelgeschwindigkeit durchzudrehen. Die Spannung des Frequenzgenerators wird auf den Eingang des zu messenden Übertragungssystems gegeben. An den Ausgang des Übertragungssystems wird die Gleichrichteranordnung mit der integrierenden Anzeigevorrichtung geschaltet.
• Die Ausschläge beispielsweise des ballistischen Galvanometers können unmittelbar in den Einheiten der Bezugsdämpfung (Neper oder Dezibel) geeicht werden.
• Die in dem angeführten Beispiel beschriebene Anordnung zur Messung der Bezugsdämpfung eines Übertragungssystems läßt sich natürlich auch für die Messung der Nebensprechdämpfung anwenden.
• Selbstverständlich kann eine Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur zur Bestimmung der Dämpfungsverhältnisse bei elektrischen Übertragungssystemen Anwendung finden, sondern auch zur Untersuchung der Lautstärkedämpfung bei elektroakustischen Übertragungssystemen (Mikrophon, Fernhörer usw.) oder bei der mechanischen Übertragung von Schallschwingungen in festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen, beispielsweise zur Prüfung schallisolierender Stoffe, benutzt werden. In diesem Falle-muß zur Abstrahlung bzw. Erzeugung des nachzubildenden, akustischen Frequenzspektrums ein geeigneter Schallsender (z. B. Lautsprecher) bzw. Schallgenerator (z. B. Sirene) und zur Aufnahme des durch das untersuchte Gerät oder den untersuchten Stoff bzw. Raum gedämpften Schallspektrums ein geeigneter Schallempfänger, der das Schallspektrum in ein - elektrisches Frequenzspektrum umwandelt und dieses auf die Anzeigevorrichtung gibt, sinngemäß vorgesehen werden.
• Die beschriebene Anordnung ist natürlich auch dann noch anwendbar, wenn es sich um die Untersuchung eines Übertragungsmittels mit negativer Dämpfung (also Verstärkung) handelt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Messung von Lautstärkeunterschieden (Dämpfung) bei der Prüfung der akustischen Eigenschaften von Räumen, Stoffen oder - Geräten, bei dem die einzelnen Frequenzkomponenten entsprechend der Charakteristik des menschlichen Ohres gleichgerichtet nacheinander einer addierenden Anzeigevorrichtung, z. B. einem Galvanometer, zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Standardgeräusch in der Art des im Normalbetrieb vorhandenen Geräusches durch einen Frequenzgenerator derart erzeugt wird, daß Amplitude und Frequenz verändert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator zwecks Messung der Bezugs- oder Nebensprechdämpfung ein Sprachspektrum nachbildet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Frequenz des Frequenzgenerators mit konstanter Geschwindigkeit und die Amplitude des Tones sich entsprechend dem nachzubildenden Spektrum ändert.
4. 4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Tones des Frequenzgenerators konstant ist und daß sich die Frequenz mit einer solchen Geschwindigkeit ändert, daß der reziproke Wert der Geschwindigkeit dem nachzubildenden Spektrum entspricht.
5. 5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Amplitude des Tones und die Geschwindigkeit der Frequenzändsrung so ändern, daß der Quotient aus Amplitude und Geschwindigkeit dem nachzubildenden Spektrum entspricht.

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 593 566, 732 100; USA.-Patentschrift Nr. I 609 ; Veröffentlichungen aus dem Gebiet der Nachrichtentechnik, I937, 1. Folge, S. IO9 u. f.; Veröffentlichungen in TFT Bd. 29, Heft 2, I940, S. 3I bis 37.