DE930291C - Einrichtung zur elektroakustischen Aufnahme und Messung von Schalleistungen mittels Resonatoren - Google Patents

Einrichtung zur elektroakustischen Aufnahme und Messung von Schalleistungen mittels Resonatoren

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DE930291C
DE930291C DET9356D DET0009356D DE930291C DE 930291 C DE930291 C DE 930291C DE T9356 D DET9356 D DE T9356D DE T0009356 D DET0009356 D DE T0009356D DE 930291 C DE930291 C DE 930291C
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DE
Germany
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resonators
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sound
air
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DET9356D
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English (en)
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Ing Helmbold
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Tobis Tonbild Syndikat GmbH
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Tobis Tonbild Syndikat GmbH
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/08Non-electric sound-amplifying devices, e.g. non-electric megaphones
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/04Frequency
    • G01H3/08Analysing frequencies present in complex vibrations, e.g. comparing harmonics present

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

  • Einrichtung zur elektroakustischen Aufnahme und Messung von Schalleistungen mittels Resonatoren Die einwandfreie Umwandlung von Klanggebilden oder reinen Tönen in elektrische Strom-bzw. Spannungsänderungen bereitet dann keine Schwierigkeiten, wenn die vom Schablaufnahmorgan, z. B. einem Mikrophon, erzeugten äquivalenten Spannungen groß sind im Vergleich zu den hereits in dem gesamten Zug der Aufuahmegeräte vorhandenen Störspannungen. Von diesen Störungen ist das Rauschen der ersten Verstärkerstufe, wie es durch den Schroteffekt und den quantenhaften Aufbau des Stromes selbst bedingt ist, die wesentlichste. Durch diese in der Aufnahmeapparatur selbst vorhandene Störung wird die untere Grenze, bis zu der noch einwandfreie Schallaufnahmen bzw. Messungen möglich sind, bestimmt. Diese Grenze liegt im allgemeinen bei etwa 25 bis 30 Phon, d. h. kleinere Schallenergieen lassen sich auf dem üblichen Wege über Mikrophon und Verstärker überhaupt nicht genau feststellen oder messen.
  • Es ist nun aber in vielen Fällen erwünscht, z. B. exakte Schallmessungen und Analysen auch unterhalb der genannten Grenze auszuführen, gegebenenfalls bis zu Lautstärken, die im Bereich der Reizschwelle des Ohres liegen. Solche Messungen, die unterhalb der durch den Geräuschpegel der Meßapparaturen bedingten Lautstärke liegen, konnten auf direktem Wege bisher nicht durchgeführt werden. Das im folgenden beschriebene Verfahren zeigt nun einen besonders vorteilhaften Weg, wie auch in diesem Gebiet der kleinen Lautstärken bis hinunter zum Nullpunkt der Phonskala, also bis zur Reizschwelle des Ohres, exakte Messungen durchgeführt werden können. Solche Messungen sind u. a. auch dort notwendig, wo es sich darum handelt, die einzelnen oft sehr kleinen Komponenten eines Geräuschspektrums zu untersuchen. Wenn auch die einzelnen Komponenten in ihrer Lautstärke sehr klein sind, so kann ihre Gesamtheit doch in vielen Fällen, z. B. beim Tonfilm, von wesentlicher Bedeutung für das Klangbild sein.
  • Bei der Messung von Schallvorgängen mittels eines geeigneten Verstärkers wird verlangt, daß von dem Mikrophon an den Eingang der ersten Verstärkerröhre eine Mindestspannung geliefert wird, um über den Geräuschpegel, d. h. über die Geräuschspannung im Verstärker -selbst zu kommen.
  • Die bekannten gebräuchlichen Mikrophone sind aber nicht in der Lage, bei geringen Schalleistungen unter 25 bis 30 Phon diese verlangten Mindestspannungen abzugeben.
  • Es ist nun an sich bereits bekannt, bei der Schallaufzeichnung oder Schallanalyse einzelne Töne rein akustisch durch Resonatoren zu verstärken, so daß ihre Energie nach erfolgter Verstärkung zur Auslösung irgendwelcher Vorgänge ausreicht. Es ist ferner auch schon bekannt, diese Methode für die Zwecke der Tonaufzeichnung zu benutzen, derart, daß eine Vielzahl von verschieden abgestimmten Resonatoren vorgesehen ist, so daß jeder einzelne Resonator einen bestimmten Ton verstärkt, der dann in einer besonderen Tonspur aufgezeichnet wird. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß ein solches Verfahren nur für eine eng begrenzte Zahl von Tönen durchführbar ist, daß es aber zur Analyse, Messung oder Aufzeichnung von beliebigenTongemischen oder Geräuschen praktisch versagen muß, da die Anzahl der notwendigen Resonatoren untragbar ansteigen würde.
  • Die Erfindung geht aus von solchen Einrichtungen zur elektroakustischen Aufnahme, die gegebenenfalls auch für Messungen benutzbar sind, mittels Mikrophon und Verstärker von Schallleistungen, die vor ihrer akustischelektrischen Umwandlung durch Luftresonatoren akustisch verstärkt werden. Die Aufnahme oder Messung eines größeren Frequenzbereiches auch sehr kleiner Schalleistungen ohne eine untragbar große Vielzahl von Resonatoren wird erfindungsgemäß ermöglicht durch die Verwendung von Luftresonatoren mit stetig veränderlicher Resonanz, derart, daß Tongemische kleiner, unter dem Störpegel der Meß- bzw. Aufnahmeapparatur liegender Lautstärke in den jeweils resonierenden Frequenzanteilen über den Störpegel hinaus verstärkt werden.
  • Luftresonatoren stetig veränderlicher Resonanz an sich und ihre Verwendung für andere Aufgaben der akustischen Meßtechnik werden als bekannt vorausgesetzt.
  • Während der Aufnahme bzw. Messung des Klangbildes wird also bei der praktischen Ausführung der Erfindung die Resonanzlage des Resonators im ganzen Gebiet des in Frage kommenden Frequenzbereiches verändert, so daß für jeden Teilton die Resonanzlage durchlaufen wird. Nach der erfolgten akustischen Verstärkung über den Störpegel von etwa 30 Phon hinaus wird dann der betreffende Teilton wie üblich von einem Mikrophon aufgenommen, weiter verstärkt und der Aufnahme- bzw. Analysenvorrichtung zugeführt.
  • Ausführungsbeispiele für das angegebene Verfahren und die dazu -verwendeten Vorrichtungen sind nachstehend beschrieben.
  • Als Resonator dient ein Rohr, in dem der Boden in Längsrichtung des Rohres verschiebbar angeordnet ist, so daß bei einer Verschiebung des Bodens längs der Rohrachse in zeitlicher Folge ein bestimmter Frequenzbereich durchlaufen wird.
  • Es werden hierbei die einzelnen Frequenzkomponenten des gesamten zu untersuchenden Tonbereiches nacheinander zur Resonanz kommen und über einen nachfolgenden Verstärker in einem Anzeigeinstrument zur Anzeige gelangen. Zwischen Verstärker und Anzeigegerät kann noch ein Filter eingeschaltet sein, das den Zweck hat, die vom Resonanzrohr etwa noch verstärkten Oberwellen vom Meßgerät fernzuhalten. Bei der Registrierung der Meßergebnisse läßt sich für den beschriebenen Fall eine besonders zweckmäßige Ausbildung dadurch erreichen, daß der Registrierstreifen mit dem verschiebbaren Kolben verbunden ist, so daß jedem Punkt auf dem Registrierstreifen eindeutig eine Kolbenstellung und damit eine bestimmte Frequenz zugeordnet ist. Die einzelnen Meßwerte sind also auf dem Registrierstreifen automatisch den betreffenden Frequenzen zugeordnet.
  • In weiterer Ausbildung dieser Vorrichtung ist an Stelle eines einseitig offenen Rohres ein Helmholtzscher Resonator verwandt, dessen Abschlußplatte mit einer kleinen Öffnung versehen ist. Infolge der losen Ankopplung des Resonators an den freien Raum werden bei dieser Anordnung besonders scharfe Resonanzen erhalten. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Anordnung die gleiche wie vorangehend beschrieben.
  • Bei den vorgenannten veränderlichen Resonatoren wird vorausgesetzt, daß die Verschiebung des Kolbens im Roher geräuschlos erfolgt. Da eine solche geräuschlose mechanische Verschiebung auf Schwierigkeiten stößt, wird eine weitere Ausführungsform eines veränderlichen Helmholtzschein Resonators vorgeschlagen, bei dem die Änderung des Resonatorraumes völlig geräuschlos vor sich geht. Zur Änderung des Resonatorraumes wird hierbei eine Flüssigkeit benutzt, deren Oberfläche in bekannter Weise mit Hilfe von kommunizierenden Röhren durch ein Zufluß rohr gehoben oder gesenkt werden kann. Das Mikrophon befindet sich in diesem Falle in einer Wand des Resonatorraumes; es kann auch auf beliebige andere Art, z. B. an einem Rohr frei hängend in dlem Resonator hohlraum angeordnet sein.
  • Die Flüssigkeit kann sich auch in einem Druckzylinder befinden, der durch einen Kolben abgeschlossen ist. Durch Bewegung des Kolbens wird die Flüssigkeit nach Belieben in der gewünschten Höhe in dem Resonator eingestellt. Die Bewegung des Kolbens kann hierbei durch Schablonen gesteuert werden, wobei die Resonanz des Resonators nach einer beliebigen Funktion von der Längsbewegung der Schablone in Abhängigkeit steht.
  • Wird nun die steuernde Schablone, wie in dem Eingangsbeispiel beschrieben, mit dem Registrierstreifen zwangläufig verbunden, so kann z. B. erreicht werden, daß auch eine nichtlineare, z. B. eine logarithmische, Teilung der Frequenzskala erhalten wird.
  • In ähnlicher Weise kann die Veränderung des Resonatorraumes nach einer beliebigen Funktion erfolgen, wenn der Flüssigkeitsbehälter eine bestimmte, z. B. trichterförmige, Form erhält, so daß die Oberfläche der Flüssigkeit, die z. B. durch einen Schwimmer angezeigt wird, in einer bestimmten gewünschten Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz des Resonators gebracht wird.
  • Da eine scharfe Resonanz bekanntlich nicht nur von der Länge des benutzten Resonatorrohres, sondern auch von dessen Durchmesser abhängt, ist es nicht zweckmäßig, für sehr ausgedehnte Frequenzbereiche ein und dasselbe Rohr zu benutzen. Es empfiehlt sich vielmehr, je nach den vorliegenden Frequenzbereichen Resonatoren mit verschiedenen Durchmessern zu verwenden. Bei einer Anordnung, wie sie für diesen Zweck in Frage kommt, sind an einem drehbaren Revolverkopf Resonatoren von verschiedenen Durchmessern angebracht, die wahlweise durch Drehung des ganzen Kopfes um seine Achse mit dem eigentlichen Drucl;empfänger in Verbindung gebracht werden können, wobei jedoch wiederum durch Verschieben des Kolbens in jedem einzelnen Resonator die Resonanzlage stetig veränderlich ist.
  • Bei einem Helmholtzschen Resonator mit verschiebbarem Boden, dessen Abschlußplatte einen ltevolverkopf mit verschieden langen Rohransätzen trägt, können die Rohransätze wahlweise vor die Öffnung des Resonators gebracht werden. Sie l)estimmen durch die eingeschlossene Luftmasse den Frequenzbereich des Resonators.
  • Da ein Helmholtzscher Resonator am günstigstern wirkt, wenn die eingeschlossene Luftmasse der Kugelform nahekommt, wird eine weitere Ausführungsform zur Messung kleiner Lautstärken vorgeschlagen, bei der als veränderlicher Resonator ein annähernd kugelförmiger Luftraum verwendet wird. Der Luftraum wird hierbei durch eine Gummiblase oder eine Gummihaut gebildet, die die Öffnung eines Flüssi,gkeitsbehälters abschließt.
  • Je nachdem, wieviel Flüssigkeit dem völlig gefüllten Behälter entzogen wird, z. B. durch eine Pumpe, d. h. also je nach der Größe des mehr oder minder unter Atmosphärendruck liegenden Druckes der die Blase umgebenden Flüssigkeit, kann die Größe des von der Gummihaut eingeschlossenen Luftraumes verändert werden, indem der äußere Atmosphärendruck die Gummiblase mehr oder minder nach innen in das Gefäß ausbaucht. Man erhält auf diese Weise einen annähernd kugelförmigen Resonator, an den z. B. am unteren Ende das Mikrophon angebracht sein kann.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur elektroakustischen Aufnahme und Messung (mittels Mikrophon und Verstärker) von Schalleistungen, die vor ihrer akustisch elektrischen Umwandlung durch Luftresonatoren akustisch verstärkt werden, gekennzeichnet durch die Verwendung von Luftresonatoren mit stetig veränderlicher Resonanzlage, derart, daß Tongemische kleiner, unter dem Störpegel der Meß- bzw. Aufnahmeapparatur liegender Lautstärke in den jeweils resonierenden Frequenzanteilen über den Störpegel hinaus verstärkt werden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftresonatoren während der Aufnahme oder Messung innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches in gesetzmäßiger Weise verändert werden.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatoren durch verschiebbare Kolben, an denen sich das Mikrophon befindet, abgeschlossen sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatoren durch eine veränderliche Füllung mit Flüssigkeiten abgeschlossen sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als annähernd kugelförmiger Resonator ein in einer einen Flüssigkeitsbehälter abschließenden dehnbaren (Gummi)-Haut enthaltener Luftraum dient, dessen Volumen durch Druckveränderung der ihn umgebenden Flüssigkeit im Behälter veränderbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Registrierung der Meßpunkte der Registrierstreifen in zwangläufiger Abhängigkeit von der Einstellung der Resonatoren verschoben wird.
    Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 279 781, 5I404I, 39979I; USA.-Patentschrift Nr. 1 684 I29; Elektrische Nachrichtentechnik (ENT), Bd. 2 (I936), Heft 5, S. I92 bis 202, und Bd.4 (I927), Heft 7, S. 304 bis 308; Physikalische Zeitschrift, Brd. 31 (I930), 5. 26 bis 47; Hochfrequenztechnik und Elektroakustik, Bd. 44 (I934), Heft 3, S. ff.
DET9356D 1938-11-11 1938-11-11 Einrichtung zur elektroakustischen Aufnahme und Messung von Schalleistungen mittels Resonatoren Expired DE930291C (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE399791C (de) * 1924-07-30 Francois Limon Mit Dampf, Druckluft o. dgl. betriebene Glockenpfeife
US1684129A (en) * 1922-03-18 1928-09-11 Hopkins Edwin Phonodyne
DE514041C (de) * 1929-10-08 1931-01-12 Wilhelm Schaafhausen Dr Verstellbarer Resonator fuer Abhorchgeraete

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE399791C (de) * 1924-07-30 Francois Limon Mit Dampf, Druckluft o. dgl. betriebene Glockenpfeife
US1684129A (en) * 1922-03-18 1928-09-11 Hopkins Edwin Phonodyne
DE514041C (de) * 1929-10-08 1931-01-12 Wilhelm Schaafhausen Dr Verstellbarer Resonator fuer Abhorchgeraete

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