DE955247C - Eindimensional ausgedehntes Richtelement fuer elektroakustische Wandler - Google Patents

Description

• Eindimensional ausgedehntes Richtelement für elektroakustische Wandler Zur Erzielung von Richtcharakter:i@stiken, die ausgeprägter sind als eine acht- oder kardioi.dförinige Charakteristik, benötigt man aus phy.sikatischen Gründen Wandler mit Li@nea-r,dii2nens,ionien, die mindestens vergleichbar mi(t der Wellenlänge des Schalles sind. Es kann dabei, sofern man eine Richt#,vi-rkung in nur einer Richtung wünscht, eine vornehm.l,i,ch zweidimensi,onale Erstreckung von Sender oder Empfänger senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung des Schalles oder eine hauptsächlich eindimensionale Erstreckung des Wandlers in Fortpflanzungsrichtung angewendet werden. Im ersten Fall erzielt man die Richtwi=rkung im wesentlichen durch Anhebung des Nutzpegels (Bündelung), im zweiten Fa11 durch Senkung des Störpegels. Nach dem ersten Prinzip arbeiten z. B. Sendet und Empfänger mit Hohlspiegeln. Bekannt sind auch Empfänger nach dem zweiten Prinzip, bei. denen ein Bündel von vielen Röhren verschiedener Länge vor einem gemeinsamen elektroakustischen System so angeordnet ist, daB,die Rohröffnungen nahezu in einer Linie legen, also eine lineare Gruppe bilden. Von jeder Öffnung führt .so eine besondere Leituni; mit derjenigen Laufzeit zum gemeinsamen elektroakustischen System, die sich für die in Achsrichtung einfallende ebene Welle ergibt. Ferner sind Anoirdnuvgen bekannt, bei denen der Scha4l über Rohre beiden Seiten der Wandlermembran zugeführt wird, so daß sich eine achtförmige Richtcharakteristik ergibt.
• Die Erfindung betrifft ein eindimensional ausgedehntes Richtelement für elektroakustische Wandler, d. h. für Empfänger .oder Sender, bei denen die Richtwirkung durch die in einer Dimension große Ausdehnung des Wandhers erreicht wird. Erfindungsgemäß ist ein an den Wandler anzuschließendes Rohr vorgesehen, dessen Wandung eine ortsabhängige Sciha1ldumchläs,sigkeit derart aufweist, daß eine Richtwirkung durch Interferenzschwächung des unerwünschten Schalles erhalten wird. Der ;gewünschte Effekt, die I.nterfere-nzschwächung aller nicht in Achsrichtung cinfalilenden Schallkomponenten, kann nicht durch eine gleichmäßige Schallldurch.lässi:gkeit je Rohrelement wie z. B. durch Löcher gleicher Größe .in gleichen Abständen erzielt werden. Es muß vielmehr der Schwächung Rechnung getragen werden, die der von jedem einzelnen Rohrelement herrührende Schallbetrag auf seinem Weg durch das Röhr bis zum Wandler infolge der Schalldumch,lässigkeit der Rohrwandung notwendigerweise erfährt. Es wird daher erfindungsgemäß die Schalldurchlässigkeit der Wandung jedes Rohrelementes so bemessen, daß die gesamte Schwächung auf allen zum Wandler führenden Schallwegen gleich ist.
• Darüber hinaus :ist es möglich, durch- gewisse systematische Abweichungen von .der Gleichbehandlung aller Schallkomponenten spezielle Richteharakteristiken zu erzielen.
• Die o;rts,abhängige Schalldurchlässigkeit des Rohres kann z. B. durch Öffnungen verschiedener Form und Größe, Öffnungen mit unterschiedlichem Abstand oder unterschiedlicher Dichte sowie auch durch zusätzliche Dämpfungsmi.ttel erreicht werden. Denkbar ist ferner die Verwendung eines porösen Rohres mit ortsabhängiger Wandstärke. Eine einfaach hersteHbare Lösung ;ist .die Verwendung eines geschlitzten Rohres, wobei die Durohlässigkeit des Schlitzes durch dessen vom Wandler zum anderen Rohrende :hin in Stufen oder kontinuierlich zunehmende Breite oder durch entsprechende Abdekkung auf die gewünschte Größe .gebracht werden kann. Eine praktisch kontinuierlich. variable Durchlässigkeit läßt sich erreichen, wenn man das mit Öffnungen versehene Rahe mit .einem porösen Band, z. B. Gewebeband, spiralig umwickelt. Dabei kann je nach Steigung der Spirale jede gewünschte Abdeckung realisiert werden.
• Die mit dem beschriebenen Riichtelzement erzielte Ricbtchaxakteristik ist frequaenzabhängig, d. h. sie ist umsa schärfer, je größer d ,ne Rohrlänge L im Verhältnis zur Wellenlänge Ä ist. Eine frequenzwnabhängige Richtcharakteristik würde bedingen, daß L/@ konstant bleibt. Erfindungsgemäß kann diese Forderung :in guter Näherung dadurch erfüllit werden, daß man .das Rohr m-iteiner frequ@enzabhängigen Dämpfung versieht, z. B. durch Einlegen :eines Streifens aus porösem Material, dergestalt, daß die wirksame Rohrlänge L mit zunehmender Frequenz abnimmt, was bei geeigneter Dimensionierung einer Konstanz von LIA gleichkommt.
• Durch Parallelschalten eines mit dem Richtelement versehenen Wandlers mit einem zweiten Wandler mit Kugelcharakteristik kann eine inverse Richtcharakteristik erhalten werden, eine Charakteristik also, die ein scharfes Minimum in einer Raumrichtung und -im übrigen Kugelform aufweist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Eindimensional ausgedehntes Richtelement für elektroakustische Wandler, gekennzeichnet durch ein an den Wandler anzuschließendes Rohr, dessen Wandung eine ortsabhängige Schalldurchlässigkeit derart ,aufweist, daß enne Richtwirkung durch Interferenzschwächun:g des unerwünschten Schalles erhalten wird-.
2. 2. Richtelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldurchlässigkeit des Rohres durch runde, schlitzförmige oder anders geformte Öffnungen erzielt wird., deren Abstand, Größe oder Dichte über die Rohrlänge varidert oder die mit einer entsprechenden Dämpfung versehen sind.
3. 3. Richtelement nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein längs geschlitztes Rohr, dessen Schlitz eine vom Wandler zum anderen Rohrende- hin in Stufen oder kontinuierlich zunehmende Schallduirchlässigkeit aufweist.
4. 4. Richtelement nach Anspruch. i bis 3, dadurch. gekennzeichnet, d.aß eine kontinuierlich veränderliche Schalldurchlässigkeit durch Umwiddung des. mit Öffnungen versehenen Rohres mit einem porösen Band in Form einer Spirale mit veränderlicher Steigung .realisiert wird.
5. 5. Richtelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer frequenzunabhäng:igen Richtcharakteristik die öffnungen oder das Rohr frequenzabhängig gedämpft sind. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift N,r. 2 463 762.