Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 6. Juni 1934 - F. A. Fischer: Riktad ljudöverföring
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
2 JUNI 1934
ELEKTROTEKNIK
83
anordningar på skepp i rörelse, allra helst som
ljudets hastighet i vatten är omkring 4,5 gånger
större än i luft och våglängden likaså, varför
anordningar med motsvarande riktegenskaper som i luft
skulle bli lika många gånger större.
Om man ersätter den ljudupptagande ytan i fig.
l a med flera smärre som i fig. 2 och förbinder
dessa anordningar, som måste vara av elektrisk
natur, med en gemensam telefon, har denna
konfiguration av mottagare alldeles som det stora
membranet riktverkan som detta, om blott
totalutbredningen är stor i förhållande till våglängden. Det
hänger alltså icke på om de små ljudupptagande
delarna själva hava riktverkan; tvärtom använder
man sig av så små ljudupptagande eller -avgivande
kroppar, att de i sig själva icke hava någon
riktverkan. Samlingen av dessa element har ändå, som
av ovanstående framgår, en riktverkan, om blott
gruppens utbredning är av ljudets våglängds
stor-hetsordning.
Teoretisk behandling.
Vi övergå nu till ett teoretiskt skärskådande av
sändargruppens riktegenskaper. Därav blir även
förståelsen av en kontinuerlig sändaranordnings
riktegenskaper fördjupad, då den egenskapen lätt låter
sig härledas ur en av oändligt många små element
sammansatt grupps egenskaper.
Som enklaste exempel betrakta vi den i fig. 3
framställda gruppen av två i förhållande till
våglängden små sändare S^ och S2. För den angivna
sandar- resp. mottagarriktningen uppgår
fasförskjut-ningen (av de två vågorna vid sändning, av de två
påverkningarna, då det gäller mottagning) till
eller då b = d . cos a
<p = -_- cos a
A
(1)
(2)
l är härvid ljudets våglängd. Sätter man halva
amplituden av varje sändare för sig - 1/2, är
summan given genom
1/2cosavco£ + 1/2cos(o)^ + <p)= cos~cos(ö)£ +? (3)
2 \ 2 /
om co är ljudets vinkelfrekvens. Resulterande
amplituden hos en dubbelgrupp blir alltså
D W In d \
R = cos .£- = cos l– cos al
(4)
Man kallar denna formel gruppens riktkarakteristik.
Grafiskt återges densamma, om man för varje
riktning uppritar R som vektor. Vektorernas
ändpunkter markera en yta, som även kallas riktkarakteristik.
Formeln visar, att riktkarakteristiken för en
dubbelgrupp är rotationssymmetrisk kring
förbindningslinjen mellan de båda strålkropparna och att den
har maximum vid a = ± 90° för ett skärningsplan
genom förbindningslinjen.
I fig. 4 återgives ett dylikt plan för ett avstånd
d = – mellan strålkropparna. Av formeln (2) för
£
fasskillnaden mellan sändarna ser man, att
riktkarakteristiken får ett mera utpräglat maximum, ju större
förhållandet d : 1 är. För detta förhållande gäller en
mycket åskådlig lag, som kommer att vara till värde-
full hjälp vid efterföljande studier av sändargruppers
egenskaper.
Utvecklar man formeln (1) i potenser av
avvik-ningen e från den maximala strålriktningen, erhåller
man serien
R= l
(5)
Ett mått för skärpan hos karakteristiken erhålles,
om vi för vinkel e* undersöka, för vilken
karakteristik amplituden R för gruppen med en indikator, t. e.
Fig. 3. Den naturliga fasskillnaden för strålriktning.
örat, sjunkit ett visst fastställbart värde. Då
ljudstyrkan är proportionell mot kvadraten på
amplituden, bilda vi
’. + ...... (6)
och finna för s* formeln
(^)V* = o,» (?)
Karakteristiken är skarpare ju mindre £* är. Det
ligger därför nära till hands att definiera - som ka-
rakteristikens skärpa eller pejlskärpa.
För en dubbelgrupp är alltså i den första
approximationen
l n d
?~T (8)
Pejlskärpan är alltså direkt proportionell mot
förhållandet mellan gruppens diameter och våglängden.
Ersätter man nu enligt H. Stenzel1 varje strålar e
med en masspunkt, vars massa är proportionell mot
resp. sändares intensitet, så är tröghetsmomentet av
detta punktsystem givet av den genom tyngdpunkten
gående i maximalriktningen sig sträckande axeln ur
-g
Således är
och vi erhålla därför den anförda lagen: Pejlskärpan
är approximativt direkt proportionell mot
kvadrat-roten ur gruppens tröghetsmoment kring en axel
genom tyngdpunkten i maximalriktningen och
omvänt proportionell mot våglängden.
Man kan lätt visa, att denna sats även behåller
sin giltighet, om flera sändare ligga i samma plan
och ha olika amplituden
Försöker man nu på basis av denna kunskap stegra
pejlskärpan hos en dubbelgrupp genom att öka
förhållandet d : A, erhåller man t. e. för d\l = 2,25 den
i H. Stenzel E. N, T. 6 165 - 181, årg. 1929.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
