Elektroakustik II

75 Pages·1962·5.548 MB·German

by  Erwin Meyer (auth.), Dipl.-Ing. Johannes Wosnik (eds.)

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NACHRICHTENTECHNISCHE FACHBERICHTE
Beihefte der NTZ · Herausgeber: Dipl.-lng. J. Wosnik, Düsseldorf Band 26 1962
Elektroakustik II
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
ISBN 978-3-663-00472-1 ISBN 978-3-663-02385-2 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-02385-2
Geschäftsstelle der NTZ/ NTF: Düsseldorf 1, OPD-Foch.
Preis DM 12,80, für VDE I NTG-Mitglieder DM 11 ,50.
Die NTF werden als Beihefte der Nachrichtentechnischen Zeitschrift (NTZ) herausgegeben und erscheinen noch Bedarf.
Nachdruck, fotographische Vervielfältigungen, Mikrofilme, Mikrofotos von ganzen Heften oder Teilen daraus sind ohne
ausdrückliche Genehmigung des Verlages nicht gestattet.
Vorwort
In Abständen von drei Jahren hat bisher die Fachgruppe Elektroakustik der NTG eine größere
Tagung veranstaltet; die dritte- über die dieser Bericht jetzt vorliegt- fiel in das Jahr 1961
und wurde in Frankfurt a. M. beim Physikalischen Verein abgehalten, an dem Tage, an dem
vor 100 Jahren Philipp Reis zum ersten Male vor der Öffentlichkeit Luftschall auf elektrischem
Wege mittels eines besonderen Apparates, den er Telephon nannte, übertragen hat.
Der Frankfurter Physikalische Verein veranstaltete zusammen mit der Bundespost am
26. Oktober 1961 vormittags einen Festakt zum Gedenken an Philipp Reis, von dem der
Experimentalvortrag von Herrn Prof. Dr. Dr.-Ing. E. h. E. Meyer, Göttingen, "100 Jahre
Elektroakustik" in unseren Bericht aufgenommen worden ist. Leider konnten die sehr instruk
tiven Versuche des Vortrages hier nicht wiedergegeben werden. über die anderen Darbietungen
auf diesem Festakt werden im Postarchiv und in den Berichten des Physikalischen Vereins
Frankfurt Veröffentlichungen erscheinen.
Die 12 wissenschaftlichen, bei der NTG-Tagung gehaltenen Vorträge erstrecken sich auf die
verschiedenen Gebiete der modernen Elektroakustik. Sie sind zum größten Teil Original
arbeiten und 11 von ihnen als Nachdrucke der Zeitschrift "Frequenz" und einer als Nachdruck
der "Nachrichtentechnischen Zeitschrift" im vorliegenden Band zusammengestellt, während
der Festvortrag von E. Meyer nur in diesem Fachbericht veröffentlicht wird.
Die "Frequenz" hat übrigens auch ein Sonderheft "100 Jahre Elektroakustik" herausgebracht,
in dem die historische Entwicklung der einzelnen Zweige der Elektroakustik dargestellt ist.
Auch an dieser Stelle möchte ich all denen danken, die zum Zustandekommen der NTG
Tagung und der Herausgabe dieses Heftes in verhältnismäßig kurzer Zeit beigetragen haben:
es sind dies die Herren Vortragenden sowie der Redakteur der Frequenz, Herr Dr. Michel, der
Verlag Schiele & Schön sowie auch Herr Dipl.-Ing. Wosnik und der Verlag Vieweg, welcher
den vorliegenden Band in die Reihe der Nachrichtentechnischen Fachberichte übernommen hat.
F. Spandöck
Leiter des Fachausschusses 17 der Nachrichtentechnischen Gesellschaft im VDE (NTG)
München, 15. März 1962
Inhaltsverzeichnis
Seite
E. Meyer, 100 Jahre Elektroakustik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
L. Schreiber, Die Wandlereigenschaft des Hochfrequenz-Kondensatormikrofons . . . . . . . . . . . . . . 7
W. Kallenbach, Die Untersuchung der Sprache mit dem Tonhöhenschreiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
A. M. Springer, Über Aufbau und Zweck des Informationswandlers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
P. Riedel, Über den Einfluß des Rückhörpegels auf Tonhöhe und Lautstärke beim Sprechen . . . . 19
W. Kuhl, Die Verbesserung von Präsenz und Natürlichkeit bei Lautsprechern mit räumlichem
Klangbild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
H. Kuttruff, Künstlicher Nachhall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
W. Rekhardt, Ist 1 Np= 8,6858 dB und darf man Anhängsel an dB anbringen? . . . . . . . . . . . . . . . 36
R. Bücklein, Hörbarkeit von Unregelmäßigkeiten in Frequenzgängen bei akustischer Übertragung 42
H. Klein, Klangsynthese und Klanganalyse im elektronischen Studio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
E. Krauth und R. Bücklein, Neuere Ergebnisse raumakustischer Modellversuche . . . . . . . . . . . . . . . 53
E. Martin, Die Bemessung elektroakustischer Wandler mit Hilfe analoger, rein elektrischer
Netzwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
W. Eisenmenger, Der heutige Frequenzbereich der Elektroakustik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
100 Jahre Elektroakustik
Festvortrag mit zahlreil:hen elektroakustisdlen Demonstrationen,
gehalten am 26. Oktober 1961 im Physikalisdlen Verein zu Frankfurt am Main.
Von Erwin Meyer, Göttingen
Wir feiern am heutigen Tage den 100. Geburtstag geführt worden. Anstelle eines einzigen Kontaktes
der Elektroakustik. Auch wenn man historisch genau werden der besseren Statistik wegen eine sehr große
die Frage prüft, durch welchen Versuch wirklich zum Zahl von Kontakten verwendet, und anstelle von
ersten Male Schallvorgänge auf eine gewisse Ent Metall, das zum Fritten neigt, wird Kohle als
fernung hin elektrisch übertragen worden sind, Material benutzt.
kommt man auf die Versuche von Philipp Reis und
Weniger gut hat sich übrigens der Vorschlag von
auf seinen berühmten Vortrag über seine Mikrofon
Reis über das Telefon bewährt. Hierfür ist das
Telefon-Anlage im Jahre 1861 hier am 26. Oktober
Muster, das uns Graham Bell mehr •als ein Jahrzehnt
vor dem Physikalischen Verein in Frankfurt/Main *). später gegeben hat, nämlich eine Eisenmembran vor
Sprache •auf einige Entfernung zu übertragen, war
einem mit Wechselstrom betriebenen permanenten
schon vor Reis bekannt, aber nicht auf elektrischem
Magneten zu benutzen, wegweisend gewesen.
Wege. Ein oft schon damals auf Weihnachtsmärkten
viel gezeigtes akustisches Spielzeug war das "Faden Nach diesen kurzen Bemerkungen über den Grund
telefon". Hierbei sind zwei Membranen durch einen gedanken der Reissehen Erfindung möchte ich dazu
Faden vevbunden, und die Schwingungen der Sende übergehen, über die Entwicklung der Elektroakustik
membran werden über Dehn- und Saitenwellen auf in den darauffolgenden 100 Jahren zu sprechen. Da
dem Faden zur Empf•angsmembran übertragen. Noch bei ist es zweckmäßig, die Kenntnisse, die wir heute
viel älter als dieses Fadentelefon ist die Sprachüber besitzen, vorauszusetzen und mi•t ihnen die einzelnen
tragung durch Rohre, die ganz ausg·ezeichnet funk Fortschritte der Elektroakustik während größerer
tioniert und etwa in Schiffskommandoanlagen noch Zeitabschnitte zu inter·pretieren.
bis in die jüngste Zeit hinein benutzt worden ist. Was bedeutet heute die elektrische U'bertragung
Bild 1 gibt eine Hand:sk:iz~e von Reis selbst wieder. von Sprache und Musik? Welches sind die Forde
Reis, der sich viel mit der Schallübertragung im Ohr rungen an Uibertragungstreue? Ich glaube, daß wir
befaßt hatte, ging von einer Empfangsmembran aus, diese Fragen jetzt gut beantworten können, und ich
die mit ihren Schwingungen einen elektrischen Kon darf das Ihnen zum größten Teil gut bekannte
takt öffnet und schließt. Ein dadurch modulierter Material an Hand einiger Versuche einmal kritisch
Gleichstrom fließt durch eine Spule, in deren Mitte zusammenstellen.
Bild 1. Handskizze von Reis
(Journ. Soc. Telegr. Eng. Vol. XII, 1883).
sich ein Eisendmht befindet. Der Eisendraht wird, Als Grundlage gehen wir von dem Hörkurven
wie wir heute sagen, magnetostriktiv zu Dehn diagr·amm des menschlichen Ohres aus. Das zweite
schwingungen angeregt und überträgt sie üiber seine Bild zeigt uns, daß eine Hörempfindung in dem Fre
Halterungsvorrichtung auf einen dünnwandigen quenzbereich von etwa 20 bis 20 000 Hz auftritt und
Holzk>asten, der den SchaU abstrahlt. daß zwischen der schwächsten, gerade noch. wahr
Soweit diese wirklich geniale Erfindung von Reis. nehmbaren Schalleistung und der stärksten, bereits
Ganz besonders interessant ist daran, im Gegensatz eine Fühl- oder Schmerzempfindung auslösenden
zu den späteren Versuchen z. B. von Graham Bell auf Schalleistung ein Energiebereich von 1 : 1012 besteht,
dem gleichen Gebiet, die Einführung des relaisartig wofür wir in einer abgekürzten Ausdrucksweise als
wirkenden Mikrofons. Dieser Relais-Mikro.fontyp ist Pegelunterschied 120 dB angeben. Wir müssen ge
bis zum heutigen Tage in allen Fernsprech·anlagen stehen, daß alle heutigen elektroakustischen Auf
der Welt erhalten geblieben. Nur zwei Verbesse nahme- und Wiedergabegerät·e den Amplituden-
rungen, die natürlich für die technische Vervoll
kommnung entscheidend waren, sind seit damals ein- *) Abdruck in Nadlr. tedln. Z. (NTZ) 14 (1961), S. 425.
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hereich und den Frequenzbereich des menschlichen mehr oder weniger geändert. Die Frequenzkurve
Ohres keineswegs lückenlos wiedergeben können. dieses Mikrofons ist schon etwas breiter.
Gottlob ist das auch nicht erforderlich, denn es dreht
Wir überspringen einige Jahrzehnte und wählen
sich praktisch nur um die Ubertragung von Sprache
als nächstes Muster ein altes Fernsprechmikrofon mit
und Musik. Das verlangt aber einen wesentlich
Kohlemembran und einer Kohlegrieskammer aus der
kleineren Frequen:zJbereich, den wir etwa mit 30Hz
Zeit zwischen den Weltkriegen. Die Frequenzkurve
bis 12 kHz angeben können, und verlangt auch eine
ist schon wesentlich besser.
wesentlich kleinere Dynamik, die wir mit 70 dB, also
können. Moderne, sehr gute Wiedergabeanlagen, Wieder einige Jahrzehnte später: Ein modernes
allerdings mit einem größeren Aufwand aufgebaut, Fernsprech-Mikrofon reicht bis etwa 5000Hz.
besitzen diese Möglichkeiten. Viele Versuche sind übrigens gemacht worden, das
Wir wollen jetzt einige herausragende Mikrofone Kohlemikrofon von seiner überragenden Stellung im
Fernsprechverkehr zu entthronen, bisher vergeblich.
und eine Reihe von bedeutenden Telefon- und Laut
Vielleicht bahnen sich gerade jetzt neue und preis
sprecherkonstruktionen betrachten, die zu ihrer Zeit
werte Lösungen an.
während der letzten 100 Jahre eine größere Rolle
gespielt haben. Wir tun dies zuerst unter dem Ge- Für die Ubertragung der Sprache nur zum Zwecke
ihrer Verständlichkeit benötigt man einen viel ge
"-..__ ....___ - 120IP~ '-......../ <Y II ' brienrgeiecrhe.n Tiaelfse Fdreenq ueeninzgeann gsisn de rfüwrä hdinet eVn erFsträenqduleinchz
20 ......... .Y/ II keit weitgehend uninteressant, und es genügt, nach
dB ""'""" .............. 100 ....... ~ ,'L_ :&,,,, den höheren Frequenz-en hin den Bereich bis zu
'-...... ~ '/, ,'"' 3 oder 4 kHz auszudehnen. Diese eingeschränkten
80 ~ 80 /~ /II Forderungen erfüllt gut und gern das moderne
~ ........... 60 ~ /~' ·--'':J·:I Fernsprech-Mikrofon. Natürlich leidet dabei die
"" v, )f \Niedergabe der persönlichen Note des Sprechers,
40 Schw\e.l ~len~ ''--............ 40 !~'--- /'//7 V'II , euinndz eelsn elnei dsecth wauiechri gseerhern dWie öWrteorrntv. eWrstöärntedrl,i cdhikee iKt obne i
'kurve -, t---- 20 sonanten wie f, s und sch enthalten, sind leicht ver
0 ....... --- - ---~__- .. ,-,' I ;"" .! wweiec hwseilr- baalrl;e Ezuigr- eGnnenamügeen asuisn dd esrc thäwgleirc hzeun Jv:>errasxtiesh deens,
Telefonierens wissen.
20 100 500 2000 Hz 10000
Rundfunk und Schallplatte mit ihren hohen An
Bild 2. Kurven gleicher Lautstärke gemessen im freien sprüchen an Qualität ha,ben sich deswegen nach an
Schallfeld bei deren hochwertigeren Mikrofonen umsehen müssen.
--- Zwanzigjährigen, --~---- Sechzigjährigen. Zwar hat man eine Zeitlang das Kohlemikrofon be
Schallpegel (Ordinate) in bezug auf 2 · 10-4 dyn cm-2• sonders im deutschen Rundfunk noch stark verwendet,
Nach D. W. Robinson und R. S. DadsJn. und zwar in einer Konstruktion, die Bugen Reis in
den 20er Jahren angegeben hat. Aber die heute üb
sichtspunkt ihrer Frequenzabhängigkeit Wie weit lichen Mikrofone verwenden nicht mehr das Relais
waren diese Geräte in der Lage, die verschiedenen Prinzip, sondern sie sind elektroakustische Wandler
Tonhöhen des oben genannten Frequenzbereiches im echten Sinne des Wortes. Sie setzen unmittelbar
wiederzugeben? Wie verläuft hier der Fortschritt? aufgenommene akustisch-mechanische Energie in elek
trische Energie um. Hier spielen die elektrodyna
Wie es dem heutigen Tage zukommt, beginnen wir mischen und die elektrostatischen Mikrofone auch
mit dem Reis-Mikrofon. Das Reis-Mikrofon wird heute noch die Hauptrolle. Besonders das elektro
ebenso wie die weiteren noch zu zeigenden Mikro statische Mikrofon, wie es im Prinzip schon 1917 von
fone, mit einem sinusförmigen Schall gleitender Ton E. C. Wente von den Bell Telephone Laboratories an
höhe erregt; dabei wird die auffallende Schallintensi gegeben wurde und wie es einige Jahre später in
tät nahezu konstant gehalten. Angezeigt wird die etwas anderer Form auch von Hans Riegger im For
Mikrofon-Wechselspannung als Funktion der Fre schungsl-aboratorium des Siemens-Konzerns ent
quenz. (Demonstration: Frequenzkurve erscheint auf wickelt wurde, beherrscht auch heute weithin das Feld
einem Oszillographenschirm und damit auf dem der hochwertigen Mikrofone. Das elektrostatische
Schirm zweier im Hörsaal aufgestellter Fernseh Mikrofon hat eine völlig glatte Frequenzkurve von
röhren.) Das Reis-Mikrofon bedeckt keineswegs den den tiefsten bis zu den höchsten hier interessierenden
gesamten Frequenzbereich, sondern hat nur etwa Frequenzen (20kHz). Eine Sonderkonstruktion des
zwei ausgeprägte Eigenschwingungen . . kapazitiven Mikrofons, das sogenannte Sellsche Mi
Unter den Nachfolgern des Reis-Mikrofons greifen krofon, mit einer unmittelbar auf der Gegenelektrode
aufliegenden isolierten Membran hat noch eine we
wir das Hughes-Mikrofon heraus, das rwch aus dem
sentlich breitere Frequenzkurve, die bis zu einigen
vorigen Jahrhundert stammt. Es enthält bereits im
100kHz reicht.
Prin~ip die bereits erwähnten Fortschritte gegenüber
dem Reis-Mikrofon. Es hat einige Kontakte mehr; Wir kommen jetzt zur Seite der Wiedergabe. Hier
und das M~terial ist Kohle. Drei oder mehr Kohle war für die Tele.fonie die Bellsehe Konstruktionsidee
stäbchen werden durch die Schallschwingungen einer vorherrschend. Auch heute noch verwenden wir die
Holzmembran an ihren die Kontakte bildenden Enden Telefone in unseren Fernsprechanl·agen nach dem
erschüttert; damit wird der Dbergangswiderstand gleichen Prinzip, natürlich in der Frequenzkurve und
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in anderen Eigenschaften, z. B. in der Empfindlichkeit, Die Frequenzabhängigkeit der elektroakustischen
wesentlich verbessert. Geräte, d. h. ihr·e Breitbandigkeit, stellt nur eine An
Das Telefon ist nur geeignet, kleine Schalleistungen forderung dar, die wir bei einer guten Wiedergabe
zu erzeugen. Man braucht aber sozusagen nur den erfüllen müssen. Es gibt noch eine ganze Reihe von
kleinen Raum, der zwischen dem menschlichen Trom anderen Merkmalen, die hier zu erwähnen sind und
melfell und der Telefonmembran zusammen mit dem die im Laufe der letzten Jahrzehnte in mannigfachen
Gehörgang gebi:ldet wird, mit Schall zu füllen. Dies ist Untersuchungen und in mühevollen und kostspieligen
ein quasi-stationärer Vorgang; denn der ehE)n ge Experimenten erkannt worden sind.
nannte kleine Raum ist im allgemeinen klein zur oder Mit der Frequenzkurve beispielsweise hängen auf:>
hömstens vergleichbar mit der Wellenlänge. engste die Einschwingungsvorgänge zusammen, ein
Eine eigentliche Schallabstrahlung benötigt man Punkt, auf den vor allem·H. Backhaus schon früh hin
erst in dem Augenblick, in dem man die Schallwieder gewiesen hat. Einschwingvorgänge sind beson
gabe einer Vielzahl von Personen in· einem Raum zu ders wichtig bei der Wiedergabe von Sprache, da wir
gänglim machen will, d. h. wenn man vom Telefon es hier eigentlich niemals, wie wenigstens manchmal
zum Lautsprecher übergeht. Unter den unzählig vielen in der Musik, mit einem eingeschwungenen Zustand
Vorschlägen, die man in der Patentliteratur über Laut zu tun haben; der Schallkurvenverlauf wechselt auch
sprecher findet, sei es mit elektrischem oder sei es - in kürzesten Zeiten, im Bereich von Millisekunden,
für die alte Schallplatte-mit mechanischem Antrieb, außerordentlich stark. Die relativ leichten und hoch
kommt immer wieder die Idee vor, die Membran ein abgestimmten Membranen der Mikrofone sind ganz
fach größer und stärker auszubilden und sie mit einem gut in der Lage, diese kurzen Einschwingvor
Schalltrichter zu versehen. Das ist für elektrischen gänge, wie sie in Konsonanten und Ubergangs
Antrieb das sogenannte ., Lautsprechende Telefon". lauten der Sprache vorliegen, wiederzugeben, im Ge··
gensatz zu den viel größeren und schwereren Mem
(Demonstration: Homwertig aufgezeimnete Musik branen der Lautsprecher. Das ist auch die Haupt
wird über die versmiedeneu Lautsrpremersysteme ursame dafür, daß die Sprache aus den Lautsprechern
wiedergegeben, um etwa den Höreindruck zu er meist noch unnatürlich klingt und man ohne große
wecken, den man seinerzeit auch hatte. Um diesen Schwierigkeit Original und Reproduktion voneinan
subjektiven Eindruck quantitativ zu unterbauen, wird der unterscheiden kann. Es ist zweckmäßig, die Wie
ein Schallspektrometer benutzt, d. h. ein Gerät, das derg~bemembran so leicht wie möglich, ich möchte
der Musik folgend, in jedem .,Augenblick" den Fre fast sagen, .,luftleicht" zu machen. Der elektro
quenzinhalt der Wiedergabe anzeigt. Auf dem Schirm dynamische Lautsprecher ist durch seine relativ dicke
eines Kathodenstrahloszillographen sind als Ordinate Membran und noch mehr durch die daran hängende
die spektrale Zusammense~zung der jeweiligen Wie Spule arg benachteiligt. Es ist viel besser, eine Mem
dergabe, aufgetragen in Terzen über der Frequenz bran zu nehmen, die nur ·einige Tausendstel Millimeter
skala zu sehen.) Dicke besitzt und unmittelbar ohne Zwischenglieder,
Ein großer Fortschritt gegen das Lautsprechende z. B. durm ein elektrostatisches Feld, angeregt wird.
Telefon (Vorführung zweier Typen) war der magne Solche elektrostatischen Lautsprecher zeichnen sich,
tische Konuslautsprecher. Es folgte der sogenannte wie smon s·ehr früh Hans Vogt in seinen Triergon
.. Magnetische Freischwinger", eine Konstruktion, für Filmversuchen gezeigt hat, durch sehr saubere Wie
die sim kein geringerer alsWallerNernst einmal sehr dergabe der übergangslaute aus, wodurch die wieder
inter·essiert hat (Versuch). Ganz wichtige Meilensteine gegebene Sprache unerhört lebendig wirkt.
in der Entwicklung der Lautspreche~r waren elektro
In der Aufzählung der weiteren Gesicntspunkte, die
dynamische Konstruktionen wie der Blatthaller von
für eine naturgetreue Schallübertragung in Frage
Hans Riegger und Ferdinand Trendelenburg und die
kommen, darf die nichtlineare Verzerrung nicht
Riffelfalt"e von Gerlach. Bei diesen beiden let?.teren
fehlen. Wir spramen eingangs davon, daß der
Systemen tauchte ein längeres oder kürzeres Kupfer
Dynamikbereich des Ohres außerordentlich groß und
band in entsprechend geformte permanente Magnet
für die Elektroakustik zu extrem ist, daß wir aber
fel!der ein. Durch das Kupferband wird der Wechsel
auch bei der Wiedergabe eines Symphonie-Orchesters
strom gesmickt und damit eine Kraft auf die
immer nom eine recht hohe Dynamik zu verarbeiten
Membranen •ausgeübt, im Falle der Riffelfalte auf eine
haben. Die anfangs genannte Zahl von 70 dB bedeutet,
gefaltete Kunststoffmembran, im Falle des Blatthallers
daß zwischen pp- und ff-Stellen in einem Symphonie
auf eine ebene, kolbenartig schwingende Aluminium
membran (Versuch). Konzert ein Smallintensitätsverhältnis wie 1 : 107 be
steht. Diesen Intensitätsumfang machen relativ leicht
Der Typ des heute noch üblichen und in Millionen
die hochwertigen Mikrofone, nicht dagegen Kohle
und Abermillionen von Exemplaren verwendeten
mikrofone mit. Auch bei Lautsprechern bestehen ge
elektrodynamischen Lautspreche.rs geht auf Rice und
wisse Schwierigkeiten, wobei z. B. das magnetische
Kellog zurück (Papier-Konus mit Spule im Topf
Prinzip völlig verlassen werden mußte und nur die
magnet). Ein solcher, übrigens tief abgestimmter Laut
elektrodynamischen Wandler einsetzbar sind.
sprecher überträgt die tieferen Frequenzen um so
besser, je größer er ist, und die hohen Fr·equenzen Worin besteht nun die nichtlineare Verzerrung? Der
um so besser, je kleiner er ist. Man kombiniert also Smalldruck bei der Wiedergabe folgt nicht mehr
zweckmäßig mehrere, verschieden große Lautsprecher linear dem am Aufnahmeort vorhandenen Schalldruck,
zu einer Einheit, um den Frequenzbereich so weit als sondern weicht mehr oder weniger davon ab. Das
möglich auszudehnen. In allen größeren Rundfunk scheint zunächst nicht zu schlimm zu sein; es scheint
und Schallplattengeräten sind diese Lautsprecher ein zu bedeuten, daß etwa eine geringe Kompression oder
gebaut. eine geringe Expansion des Dynamikumfanges ein-
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tritt. Aber viel gravierender ist, daß mit der nicht bereits eine zweik,analige Wiedergabe, eine .,stereo
linearen Kennlinie eines Gerätes das Auftreten neuer phone" Anlage. Mit den uns zur Verfügung stehenden
Frequenzen verbunden ist. Dabei spielen die Ober zwei Ohren können wir ohne Schwierigkeit die ver
töne, die man zusätzlich bekommt, noch die geringste schiedenen Richtungen von Schallquellen unterschei
Rolle. Viel schlimmer sind die Kombinations den und sogar uns unerwünschte Schallquellen im
frequenzen, die bei zwei oder mehreren gleichzeitig Bewußtsein unterdrücken. (Man denke nur an eine
wirkenden Tönen auftreten; ihre Frequenzen sind die Unterhaltung mit seinem Gegenüber in einer sehr gut
Summe oder die Differenz ganzer Vielfacher der besuchten und daher .,lauten" Cocktail-Party.) Analog
Primärtöne und liegen daher fast immer völlig un ist es bei einer zweikanaligen Wiedergabe möglich,
harmonisch; sie .,verschmieren" im wahrsten Sinne weitgehend die Richtungen der einzelnen Instrumente
des Wortes das gesamte K~angbild. Die nichtlineare oder der einzelnen Sprecher voneinander zu trennen.
Verzerrung wird quantitativ durch den Begriff des Damit erhöht sich unerhört die .,Durchsichtigkeit" des
Klirrfaktors erfaßt, den zuerst K. Küpfmüller einge wiederzugebenden Klanges (Vorführung).
führt hat. Wir verlangen bei hochwertigen Dber
Wenn wir uns jetzt die Wiedergabe, die vor 100
tragungen, daß der Klirrfaktor 1 Ofo nicht überschreitet.
Jahren mit dem Gerät von Philipp Reis möglich war,
Das Kohlemikrofon ist besonders für eine nicht vergegenwärtigen und diese im Vergleich etwa zur
lineare Verzerrung auf Grund seiner Wirkungsweise heutigen stereophonen Wiedergabe setzen, haben wir
anfällig. Man kann, wie schonE. Waetzmann gezeigt die Entwicklung der Elektroakustik von 100 Jahren
hat, dies einfach vorführen. Man nimmt zwei Primär eingeschlossen.
töne der Frequenzen p und q und läßt sie auf das Elektroakustik bedeutet naturgemäß in erster Linie
Kohlemikrofon einwirken. Es entsteht dann besonders die elektrische Dbertragung von Sprache und Musik.
deutlich der Differem;ton 1. Ordnung p-q. Der Ver Aber aus dieser Entwicklung haben eine ganze Reihe
such ist sehr wirksam, wenn man hohe Primärtöne von physikalisch-akustischen und technisch
wählt. (In einem Versuch mit dem Kohlemikrofon wird akustischen Disziplinen großen Nutzen gezogen oder
die Ausgangsspannung des Kohlemikrofons über sind überhaupt erst entstanden. So kann man eine
Lautsprecher hörbar gemacht. Man erkennt auf dem Rede zum 100. Geburtstag der Elektroakustik nicht
Spektrometer die Obertöne und den DHferenzton. Ein schließen, ohne wenigstens auch auf ein paar Folge
dynamisches Mikrofon zeigt im Vergleich dazu diese entwicklungen hinzuweisen.
Klirrfrequenzen nicht.)
Der akustische Frequenzbereich ist nicht auf den
Eine sehr breite Frequenzkurve, eine ausgezeichnete Hörschall beschränkt, sondern die Frequenzen der
Wiederg,aibe der Einschwingvorgänge und das Schallschwingungen gehen ganz erheblich darüber
Fehlen jeglicher nichtlinearer Verzerrung bedeuten hinaus. Der Schall jenseits vom Hörschall, der "Ultra
aber, wie gerade die letzten drei Jahrzehnte in der schall", ist ein weithin bekanntes Gebiet, das einen
elektroakustischen Forschung und Entwicklung ge großen technischen Aufschwung genommen hat. Ich
zeigt haben, noch keineswegs die naturgetreue Dber erwähne hier nur die Verfahren der zerstörungsfreien
tragung schlechthin. Dberträgt man nämlich ein Ultraschall-Werkstoffprüfung, die eine große Bedeu
Orchester monaural oder einkanalig, d. h. nimmt man tung haben.
den Schall mit einem Mikrofon oder einer Mikro
Wir Menschen können den Ultraschall nicht hören,
fongruppe auf und gibt ihn über einen Lautsprech,er
da die obere Hörgrenze des menschlichen Ohres auch
oder über eine Lautsprecherkombinateion wieder, wie
im besten Falle noch unter 20 kHz liegt. Viele Tiere
es der Rundfunk fast ausschließlich tut und wie es bei
vermögen aber sehr viel höhere Frequenzen wahr
den üblichen Schallplatten der Fall ist, dann ist im
zunehmen. Bekannt sind in dieser Beziehung die
Wiedergaberaum die Orchesterschallquelle auf den
Fledermäuse, die sich akustisch orientieren, indem
kleinen Querschnitt des Wiedergabelautsprechers zu
sie kurze .. Ultraschallpfiffe" ausstoßen und deren Re
sammengeschrumpft. Die Musik kommt mehr oder
flexionsrichtung feststellen. Das geschieht etwa in der
weniger aus einer kleinen Offnung heraus. Das mag
Weise, wie es der nächste Demonstrationsversuch im
in sehr kleinen Wiedergaberäumen hingehen, und der
Prinzip zeigt. Hier wird mit Hilfe eines elektro
Höreindruck wird auch etwas durch die Raumakustik
statischen Sellwandlers ein kurzer Ultraschall
des Wiedergaberaumes, besonders wenn im Nachbar
Geräuschimpuls bei etwa 25 kHz erzeugt, und die von
raum abgehört wird, verbessert. Aber es ist keine
ein'em kleinen Hindernis reflektierten Schallwellen
Rede von einer naturgetreuen Wiedergabe. Man kann
werden ,ebenfalls mit einein Sellwandler aufgefangen.
di'e einzelnen Musikinstrumente schlecht voneinander
Auf dem Oszillographenschirm mit der Zeit,achse als
trennen. Ein zufälliges Störgeräusch bei der Aufnahme
Abszisse sieht man zu dem entsprechenden Zeitpunkt
spielt eine große Rolle in der Wiedergabe, da es aus
die Reflexion oder die Reflexionen, z. B. von sehr
derselben Richtung wie der Nutzschall kommt.
dünnen Drähten.
Der offenbare Fehler einer monauralen Wiedergabe Ganz kürzlich hat man den Frequenzbereich des
besteht darin, daß man das Schallfeld im Aufnahme Ultraschalls, dessen Grenze etwa bei 1000 MHz lag,
raum nicht exakt genug im Wiedergaberaum nach wesentlich ausdehnen können und ist in das Gebiet
bildet. Man könnte bei einer ersten Betrachtung des des .. Hyperschalls" vorgestoßen. Unter Hyperschall
Problems denken, daß man dazu viele Mikrofone und verstand man bisher nur die Schallwellen, die auf
entspr,echend viele Lautsprecher braucht, um das Grund der thermischen Bewegungen der Moleküle in
Schallfeld Punkt für Punkt abzutasten und es analog festen, gasförmigen oder flüssigen Körpern entstehen.
im Wiedergaberaum Punkt für Punkt aufzubauen. Heute kann man Hyperschallwellen . elektronisch
Dieser große Aufwand ist zum Glück nicht erforder mechanisch bis etwa 24 000 MHz erzeugen. Das ist eine
lich. Wie zahlreiche Versuche gezeigt haben, genügt gewaltige Erhöhung des einst so kleinen akustischen