DE899679C - Schallwandleranordnung mit gemeinsamem Wandlersystem - Google Patents

Description

• Schallwandleranordnung mit gemeinsamem Wandlersystem Es ist bekannt, zur Erzeugung bestimmter Richtcharakteristiken Mikrophone oder Lautsprecher zeilenförmig nebeneinander anzuordnen. Um eine Richtwirkung senkrecht zur Zeilenrichtung zu erhalten, ist es dabei notwendig, daß die verschiedenen Wandlersysteme gleichphasig erregt werden. Es ist andererseits auch bekannt, zur Erzielung schräg verlaufender Richtcharakteristiken den -einzelnen Wandlern entsprechend verschiedene Phasen aufzuprägen. Um solche Bedingungen zu erhalten, ist es dabei erforderlich, daß die Wandler untereinander möglichst genau übereinstimmen, wenn man nicht gerade besondere Wirkungen hervorrufen will, beispielsweise verschiedene Wandler auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind. Aber auch in diesem Fall sind bei den bekannten Zeilenanordnungen stets mindestens zwei gleichartige und auf dieselben Frequenzbänder abgestimmte Wandler vorhanden. Erfindungsgemäß sind an ein einziges Wandlersystem mehrere Schallführungen angeschlossen, deren Austrittsöffnungen zeilenartig angeordnet und deren einzelne Schallweglängen derart bemessen sind, daß entsprechend den in den Schallöffnungen herrschenden Phasen gewünschte Richtwirkungen erzielt werden. Als besonderer Fall ist der hervorgehoben, durch den die Schallweglängen vom gemeinsamen System bis zu allen Austrittsöffnungen der Schalltrichter gleich lang sind. Hierbei tritt eine Richtwirkung senkrecht zum Verlauf der Richtung der durch die Schallführungsöffnungen gebildeten Zeile ein. Durch das gemeinsame System wird gegenüber den bekannten Einrichtungen der Vorteil erreicht, daß keine Störungen der Richtwirkung durch Verschiedenheiten der einzelnen Systeme eintreten können.
• Gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens sind mehrere derartige Systeme mit Schallführungsanordnungen zu einer Gesamtanordnung kombiniert, deren Schallaustrittsöffnungen alle in der gleichen Zeilenrichtung liegen. Zur Erzielung bestimmter Richtcharakteristiken können wiederum die einzelnen Systeme mit gleicher oder verschiedener Phase erregt werden. Außerdem können die einzelnen Systeme auf verschiedene Frequenzbänder abgestimmt sein. Zweckmäßigerweise ist das Gesamtgebiet des zu übertragenden Frequenzbandes in eine Reihe von Teilfrequenzbändern unterteilt, für die je ein Wandlersystem mit einer Mehrzahl von Schallführungen vorgesehen ist.
• Die Anordnung kann sowohl als Schallsender, insbesondere als Lautsprecherkombination, als auch als Mikrophonanordnung verwendet werden.
• Bei der Anwendung des Erfindungsgedankens auf Schallempfang ist beispielsweise für jedes Frequenzband, das etwa eine Oktave umfassen kann, ein Mikrophon vorgesehen. Dieses ist mit dem Schallfeld durch mehrere Rohrleitungen gleicher oder abgestuft verschiedener Länge verbunden, deren Öffnungen längs einer Geraden angeordnet sind.. Durch geeignete Maßnahmen, z. B. Querschnittstransformation, vor einem reibungsgedämpften Mikrophon oder Abschluß des Röhrensystems durch ein gedämpftes Labyrinth bei einem steifig-J<eitsgehemmten Mikrophon,-das in- die Rohrwand eingelassen wird, wird für eine gleichmäßig fortschreitende Welle in den einzelnen Röhren gesorgt. Die einzelnen Mikrophone sind zweckmäßigerweise über elektrische Filter an-.einen gemeinsamen Verstärker angeschlossen. An Stelle der elektrischen Filter hinter dem Mikrophon können auch akustische Filter in den Rohrleitungen vorgesehen sein, die bewirken, daß um so mehr außenliegende Rohre akustisch abgetrennt werden, je höher die Frequenz ist. In diesem Fall kann ein gemeinsames System, insbesondere Mikrophonsystem zur Umwandlung, insbesondere zum Empfang von mehreren Frequenzbändern, benutzt werden.
• Für hohe Frequenzbereiche wird zweckmäßig ein Mikrophon mit einem angesetzten kurzen Trichter verwendet. Die Röhrensysteme oder sonstigen Schalleitsysteme sind unter Umständen ebenfalls trichterartig geformt, wobei zweckmäßig eine Exponentialtrichterform zu wählen ist.
• Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß man als Empfänger ein Kondensatormikrophon mit 8-förmiger Richtcharakteristik verwendet: Verbindet man jede Seite des Mikrophons durch je ein Schalleitsystem nach der Erfindung mit dem Schallfeld, so kann durch Anordnung der Schalleitungsöffnungen, insbesondere Röhren- oder Trichteröffnungen, längs zweier paralleler Geraden durch entsprechende Wahl des Abstandes der beiden Geraden eine gewünschte Richtcharakteristik, etwa vieren- oder 8-förmig, in. .der Ebene senkrecht zu den Geraden erzielt werden.
• Die Anordnung nach der Erfindung ist besonders zur Aufnahme in Filmateliers geeignet, wo es auf eine horizontal liegende Empfindlichkeitsebene ankommt. Für stereophonische Schallaufnahme kommt vorzugsweise eine senkrecht liegende Empfindlichkeitsebene in Frage.
• In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Einrichtung -nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
• In Fig. r ist ein Kondensatormikrophon r mit reibungsgehemmter Mikrophonmembran 2 dargestellt, von der sich ein Schallraum 3 befindet: Von. diesem gehen eine Reihe von Schalleitsystemen in Form von Röhren 4 aus, die am Ende umgeknickt sind und .deren Öffnungen in einer gemeinsamen Linie 5 liegen. Durch Krümmung der einzelnen- Schalleitglieder ist erreicht, däß die Schallwege in sämtlichen Systemen gleich lang sind.
• Fig.2 zeigt den Schallraum 3 in gesonderter Darstellung für eine andere Form von Mikrophonen. Es ist in diesem Fallein Mikrophon 6 mit steifigkeitsgehemmter Membran 7 vorgesehen, das selbstverständlich im Schallraum 3 angeordnet ist. Rückwärtig ist der Schallraum 3 durch ein gedämpftes Labyrinth 8 abgeschlossen, das schallabsorbierend wirkt. Durch diesen Abschluß wird erreicht, daß keine Reflexionen im Schallraum 3 auftreten und infolgedessen reine fortschreitende Wellen in den einzelnen Schalleitgliedern vorhanden sind. Bei der Anordnung nach Fig. z wird dies durch eine entsprechende Querschnittstransformation beim übergang von den Schälleitröhren auf die Mikrophonempfangsfläche bewirkt.
• In Fig. 3 ist eine Mikrophonanordnung dargestellt, bei der Tiefpässe 8 für die tiefe Grenzfrequenz sowie bei den mittleren- Röhrensystemen die Tiefpässe 9 für hohe Grenzfrequenzen vorgesehen . sind. Die Tiefpässe sind als akustische Filter ausgebildet.
• In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Mikrophon zo mit Achtercharakteristik vorgesehen ist. Vor den beiden Mikrophonmembranen befinden sich zwei Schallräume 3' und 3", an die sich zwei Systeme von Schalleitgliedern 4' und q." anschließen. Die Öffnungen der Schalleitröhren 4' bzw. 4" liegen in zwei verschiedenenLinien S' und 5".
• In Fig. 5 ist eine Schallsenderanordnung dargestellt, die aus einem Antriebssystem z z -zweckmäßig dynamischer Art besteht, vor dem eine Druckkammer 12 angeordnet ist. Die Schalleitsysteme bestehen wiederum aus einer Reihe von Röhren 4, deren Öffnungen trichterförmig erweitert sind und in einer gemeinsamen Linie den Schall abstrahlen.
• Das abstrahlende Frequenzband ist zweckmäßigerweise in ein oder mehrere Intervalle aufgeteilt. jede Strählergruppe, die innerhalb eines solchen Intervalls wirksam ist, besteht aus einer Anordnung gemäß Fig. 5.
• Zweckmäßigerweise sind die Einzelstrahler als Trichter ausgebildet, wie es auch in Fig. 5 dargestellt ist, da hierdurch eine reflexionsfreie Anpassung zwischen Antriebssystem, Rohrleitungen und Strahlern ermöglicht wird.
• Die einzelnen strahlenden Trichter sind in einer Querschnittszunahme in bekannter Weise nach der unteren Grenzfrequenz bemessen. Die Öffnung S jedes Einzeltrichters kann kleiner sein, als die der unteren Grenzfrequenz entspricht, und zwar wird man, wenn So den in üblicher Weise für einen einzelnen Trichter nach der unteren Grenzfrequenz bemessenen Öffnungsquerschnitt bedeutet und n die Anzahl der Strahler einer Gruppe ist, S zwischen den Grenzen Sa/n und So wählen.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schallwandleranordnung mit gemeinsamem Wandlersystem, dadurch gekennzeichnet, daß an ein einziges Wandlersystem eine Reihe von Schalleitkanälen, beispielsweise Röhren oder Trichter, angeschlossen sind, deren Austrittsöffnungen zellenartig angeordnet und deren einzelne Schallweglängen derart bemessen sind, daß entsprechend den in den Schallöffnungen herrschenden Phasen gewünschte Richtwirkungen erzielt werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallweglängen vom gemeinsamen System bis zu allen Austrittsöffnungen der Schalleitkanäle gleich lang sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gelcennzeichnet,daß mehrereSchallwandlersysteme mit je einer Vielzahl von Schallwegkanälen zu einer Gesamtanordnung kombiniert sind, deren Schallaustrittsöffnungen alle in der gleichen Zeilenrichtung oder in zueinander parallelen Liniengruppen liegen. .
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder alle Schallwandlersysteme auf verschiedene Frequenzbänder abgestimmt sind.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Schallwandlersystem als Mikrophon, vorzugsweise kapazitiv es oder dynamisches Mikrophon, mit reibungsgedämpfter Membran ausgebildet ist und daß geeignete Maßnahmen, beispielsweise Ouerschnittstransformationen, vorgesehen sind, welche Reflexionen an der Verbindung der Schalleitkanäle mit dem Raum vor dem Mikrophon verhindern.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Wandlersystem als ein steifigkeitsgehemmtes Mikrophon, vorzugsweise kapazitives Mikrophon, ausgebildet ist, das in die Rohrwand derart eingelassen ist, daß die Normale der Membran parallel zu den Schalleintrittsöffnungen derSchalleitkanäle steht, wobei außerdem der Abschluß des Schallraumes vor der Membran auf der den Schalleitkanälen entgegengesetzten Seite durch ein gedämpftes Labyrinth abgeschlossen ist.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmikrophone über elektrische Filter an einen gemeinsamen Verstärker angeschlossen sind. B.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schallleitkanäle akustische Filter eingebaut sind.
9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die SchallaustrittsÖffnungen der einzelnen Schalleitkanäle sich trichterartig, vorzugsweise nach einer Exponentialtrichterform, erweitern. io. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandlersystem als Mikrophon, vorzugsweise Kondensatormikrophon, mit 8-förmiger Richtcharakteristik ausgebildet ist und daß beide Seiten des Mikrophons durch je ein System von Schalleitkanälen mit dem Schallfeld verbunden sind, wobei vorzugsweise die Austrittsöffnungen der Schalleitsysteme längs zweier paralleler Geraden verlaufen. i i. .Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis io, gekennzeichnet durch die sinngemäße Anwendung auf Lautsprechersysteme an Stelle der Mikrophonsysteme.