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Beitrge zur Raumakustik (Die Akustik der Aula in der Albert-Ludwigs-Universitt in Freiburg i. Br.)

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Beitridge xur RaUrnakUStJk
( Dte
AkustCk d c r Aula in d e r Albert- Ludwige- Univerettilt
f n Freiburg 4. Br.)
Vim E, S c h a r s t e i n und W.S c h d n d e l i n
(Mit 9 Figuren)
Die Aula der Universitiit in Freiburg i. Br. besitzt eine
besonders schlechte Akustik, die bei Vortrligen und Feiern
auBerst stbrend ist. Wir wurden durch Vermittlung von
Hrn. Prof. Dr. J. Z e n n e c k gebeten, Messungen uber die Ursache der schlechten Akustik dieses Saales durchzufiihren.
Die von uns benntzten raumakustischen Untersuchungsmethoden sind in der Arbeit von W.S c h i n d e l i n : Beitrage
zur Raumakustik l) beschrieben.
Grund- und AufriB der Aula sind in Figg. 1 und 2 gezeichnet. Die Anla ist ein hoher Raum mit elliptischem
QrundriB und gewiilbter Decke. An den eigentlichen Festsaal
schlieBt sich hinten ein rechteckiger niederer Vorraum an.
Wichtig war es vor allem, den Schallverlauf fllr den Fall,
bei dem die Schallquelle auf dem Rednerpult bei a anfgestellt
war, kennen zu lernen. Die in dieser Arbeit erwahnten Aufstellungspunkte der MeBgerate sind im Grund- und AufriB des
Raumes in Figg. 1 und 2 mit Buchstaben versehen.
Es wurde zuniichst eine Reihe von Oszillogrammen rnit
unterbrochenem Lautsprecherschall aufgenommeu, die den
Schallverlauf an verschiedenen Stellen des Ranmes wiedergeben sollten. Die Schalldruckkurve ist natiirlich verschieden,
j e nachdem der S a d leer oder besetzt ist, da Personen auf
den Schall eine stark dampfende Wirkung ausllben. Diese
Dampfung wnrde von uns durch schallabsorbierenden Stoff,
mit dem der Boden und die Stuhle belegt waren, ersetzt.
1)
W. S c h i n d e l i n , Ann. d. Phys. [5] 2. S. 129. 1929.
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Beitrage zur Raumakustik
Alle weiter unten reproduzierten Diagramme sind im gedgmpften
Saale aufgenommen.
Es zeigt sich in der Nilhe des Rednerpultee ein sehr
starkee Echo. Stand das Mikrophon direkt bei der Schallhiversitats8u/a in fieiburg
I
Universitatsau/a in Pei6uq
Schnilt: C'D
GruudriE
Fig. 2
quelle, so trat die Amplitude des Echos gegeniiber dem dort
sehr starken direkten Schall nattirlich etwas zurIick (Fig. 4:
Lautsprecher und Mikrophon bei a). Die Kurve f ist bei allen
Figuren der Strom einer elektromagnetisch erregten Stimmgabel von 32 Perioden/Sek., der zur Zeitmarkierung diente.
13*
196
E. &charstein u. W.Schindelin
Kurve 6 zeigt den Lautsprecherstrom an und gibt die Schallzeiten und Schallpausen wieder , wLhrend deren der Lautsprecher ein- bzw. ausgeschaltet war. Kurve a ist die oszillographische Aufzeichnung der verstarkten Mikrophonspannung,
die fiir den Schallverlauf an den einzelnen Stellen des Raumes
charakteristisch ist,. Die Amplituden der verschiedenen Oszillogramme sind nicht qnantitativ miteinander vergleichbar,
sondern es wurde die Verstarkung des Empfangsgeriites jedesma1 so eingestellt, da6 die anfzunehmende I h v e eine passende
QroSe erhielt.
An den Platzen hinter dem Rednerpult, die bei Festlichkeiten von dem Lehrkorper eingenommen werden, besitzen
der direkte Schall und das Echo ungefahr die gleiche Intensitat (vgl. Fig. 5 : Mikrophon bei 9). Bei der groBen ZeitSek. zwischen beiden wirkt das Echo
differenz von 1/lo-1/6
auSerst storend, so daB man einen Redner bei a kaum versteht. Nach der Mitte des Raumes nimmt das Echo schnell
an Intendtiit ab, bis es nur noch als allgemeiner Nachhall
wahrnehmbar ist.
Fig. 6 zeigt den Schallverlauf an der symmetrisch zu a
liegenden Stelle e, die eine ziemlich gute Akustik besitzt,
wiihrend Fig. 7 die Schalldruckkurve ganz hinten im Vorraum
(Mikrophon bei f ) wiedergibt. Diese Schalldrnckkurve ist,
wenn man die groBe Entfernung zwischen Schallquelle und
Mikrophon beriicksichtigt, verhaltnismaflig giinstig. Die Schallintensitiit bei f ist allerdings gering.
Versuche dariiber, ob die Akustik des Kaumes durch
Verlegen des Rednerpultes verbessert werden konnte, zeigten
ein negatives Ergebnis. Das Aufstellen des Lautsprechers
direkt an der Vorderwand bei a brachte keine wesentliche
Anderung. Bei anderen Anfstellungen, wie z. B. an der Seite
des Saales, fanden sich immer wieder Platze mit sehr schlechter
Akustik, so daD auf diesem Wege keine Verbesserung zu erzielen ist.
Ebenso wie in den friiheren Arbeiten suchten wir mit
Hilfe von SchnSdiagrammen, die iiber die Wege der einzelnen
Schallstrahlen AufschluS geben sollten, die Akustik a n den verschiedenen Stellen des Raumes zu erklaren. Es ergab sich
aber eine Schwierigkeit. Wir konnten die Ergebnisse unserer
Beitrage xur Raumakustik
197
Oszillogramme nicht mit den uns eur Verfltgung stehenden
Bauplilnen in Ubereinstimmung bringen. Die Ausmessung
eines SchuSdiagrammes, bei der das Mikrophon bei e stand, gab
eine Laufstrecke far die Deckenreflexion, die um 1,60 m kurzer
war als die nach dem Plan errechnete. Tatsiichlich ergab
eine Nachmessung der Raumhohe mit einem Spiegelsextanten,
daS die im Plan eingezeichnete Deckenhohe um 75 cm zu
groS war, was mit unseren Oszillogrammen iibereinstimmte.
Da die Bauplane auch den Verlauf der fur die Akustik wesentlichen gekrtimmten Decken5achen nicht richtig wiedergaben,
legten wir zur Auswertung unserer Diagramme einen Langsschnitt nach Fig. 1 zugrunde, der nach unseren Messungen den
wirklichen Verhaltnissen ziemlich nahekommen dhrfte.
Die Pig. 8 zeigt ein Knallbild, bei dem die Pistole
bei a aufgestellt war, wahrend das Mikrophon hinten im Saal
bei f stand. Die Kurve b ist die Aufzeichnung eines Postmikrophons, das direkt neben der Pistole stand, um den Zeitpunkt des Schusses anzugeben. Der einfache Verlauf dieses
Bildes steht im Einklang mit der giinstigen Schwingungsform
in Fig. 7.
Als Beispiel fur die Kurven, die unter Heranziehung der
Plane zur Auswertung dienten, ist Fig. 9 wiedergegeben.
Pistole und Mikrophon waren dabei auf dem Rednerpnlt bei
a aufgestellt. Man sieht zuerst auf dem Oszillogramm bei 0
den direkten Schall bei (I) die Re5exion der ersten Stuhlreihe;
(2) ist der RUckwurf der Empore. Von (A) bis (4) ziehen sich
die Refiexionen der hinteren Deckenhohlkehle hin. Diese im
SchnSdiagramm schnell aufeinander folgenden Riickwiirfe ltberlagern sich bei langer andauerndem Schall, z. B. Lautsprecherton oder Sprache, und rufen das Echo beim Rednerpult hervor.
DaB die Reflexion der Saalriickwand bei f (Figg. 8 und 9)
eine so groSe Amplitude im SchnSdiagramm besitzt, ist auf
die gute Richtwirkung der Pistole, die auf diese Wand gerichtet war, zurltckzufiihren.
Sehr bemerkenswert ist, daS die Saalwande keine amgeprilgteren Rnckwiirfe hervorrufen, obwohl der Saal einen
elliptischen GrundriS besitzt und das Rednerpult annlihernd
in einem Brennpunkt der Ellipse steht. Die bei einem solchen
GrundriB oft sehr stark auftretenden Reflexionen sind hier
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E. Scharstein
u.
K Schindelin
durch gute Wandgliederung und vor allem durch die Unterbrechung, die die Wande dnrch den angebauten Vorranm erhalten, vermieden, denn wie man aus dem im QrundriS Fig. 2
eingezeichneten Verlanf mehrerer Schallstrahlen ersieht , gelangen die meisten von ihnen nach einmaliger Wandreflexion
in den Vorraum, wo sie sich totlaufen.
An einem in Fig. 3 wiedergegebenen schrtigen Schnitt B B
(vgl. Fig. 1)l&Btsich zeigen, daB die Schallstrahlen, die teils direkt,
teila auf dem Umweg iiber die Wande auf die hintere Hohlkehle
Unirersitatsaula in Freiburg
I
,
5m
~
5’chnitt: A-B.
Schrilger Schnitt
Fig. 3
der Decke auftreffen, zum Rednerpult zuriickgeworfen werden
und dort das atiirende Echo hervorrufen. Die L h g e dea
Schallweges stimmt gut mit den gemessenen Zeiten tiberein.
Da auch bei ilhnlich liegenden Schriigschnitten sich die Reflexionen der Hohlkehle immer wieder in der Umgebung des
Rednerpultes sammeln , ist auch die aufierordentliche Intensitat des Echos erklarlich.
Tlm das Echo zu beseitigen, d b f t e es am giinstigsten
sein, die st6renden Reflexionen durch Diimpfung zu vernichten.
Vom raumaknstischen Standpunkt am kann kanm ein Zweifel
bestehen, daS es miiglich ist, diesea durch Verhangung dee
Beitrage zur Raumakustik
Mikrophon bei f
Fig. 7
199
200
E. Scharstein
8.
W. Sohindelin. Beitriige zur Raumakustik
Mikrophon bei f
Fig. 8
Fig. 9
hinteren Teiles der Hohlkehle, also eines verhaltnismaSig
kleinen Teiles der Decke, mit schallabsorbierendem Stoff zu
erzielen. Leider scheiterte ein Versuch, der das experimentell
beweisen sollte, an den technischen Schwierigkeiten, die sich
der Aufhangung eines solchen schallabsorbierenden Stoffes
entgegenstellten und die sich in der kurzen zur Verfiigung
stehenden Zeit nicht uberwinden lieBen.
Miinchen, Physikalisches Institut der Techn. Hochschule.
(Eingegangen 8. April 1929)
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