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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.
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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.
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Die Anordnung kann sowohl als Schallsender, insbesondere als Lautsprecherkombination,
als auch als Mikrophonanordnung verwendet werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Einrichtung -nach
der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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".
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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.
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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.
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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.
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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.