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Schallortung

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Physikalische und technische Grundlagen der Abhörgeräte für den Flugzeugschall
Von Dr. phil. habil. Edgar Kutzscher, Berlin

Der Standort von Flugzeugen kann bei Dunkelheit oder unsichtigem Wetter mit Hilfe des Geräuschs ermittelt werden, das vom Motor, der Luftschraube und vom Flugzeug selbst erzeugt wird. Da sich der Schall im Gegensatz zum Licht verhältnismäßig langsam fortsetzt, fallen akustische und optische Peilrichtung nicht zusammen. Die Schallwellen breiten sich außerdem meist nicht geradlinig aus, sondern werden durch verschiedene Einflüsse abgelenkt, die man in der Praxis nur zum Teil berücksichtigen kann. Für den Empfang des Schalls benutzt man sog. „Richtungshörer", große Trichter, die den Schall sammeln und dem Ohr zuführen. Das Ohr ist der zur Zeit geeignetste Empfänger; elektroakustische Geräte bieten beim heutigen Entwicklungsstand keine Vorteile.
 Richtungshörer - 1936 - 001


 Richtungshörer Waetzmann

 

 

 

 

Eine schon während des Krieges und auch in der Nachkriegszeit beachtete Anwendung der technischen Akustik ist das Orten von Flugzeugen auf Grund der von diesen ausgehenden Schallwellen. Unter Ortung versteht man dabei das Auffinden und Festlegen des Seiten- und des Höhenwinkels und möglichst auch der Entfernung und des Kurswinkels eines unsichtbaren, beweglichen Luftzieles auf eine unsichtbare Art und Weise.

Das Flugzeug als Schallsender
Schallquellen
Im wesentlichen kann man bei einem Flugzeug drei verschiedene Geräuschursachen1) feststellen:
1. den Motor,
2. die Luftschraube
3. das Flugzeug als Ganzes.

Neben der Grundfrequenz treten immer Oberschwingungen mit der zwei-, drei-, vier- usw. -fachen Frequenz der Grundfrequenz auf. Dabei ist die Stärke der Grundfrequenz im allgemeinen bedeutend höher als die der einzelnen Oberschwingungen.
Richtungshörer - 1936 - 002
Richtungshörer Goerz

 

 

 

 

 

 

 

Neben diesen reinen Auspufffrequenzen eines Verbrennungsmotors treten noch eine ganze Menge von Geräuschen auf, die hauptsächlich durch den inneren Aufbau des Motors bedingt sind, z. B. Ventil-, Getriebe-, Ansauggeräusche usw.2). Genauere Untersuchungen zeigten, daß bei fehlenden Auspuffrohren besonders zwei Frequenzbereiche das Motorgeräusch bilden3). Der eine Bereich liegt ungefähr zwischen 50 und 500 Hz, der zweite zwischen 3000 und 9000 Hz.
Richtungshörer - 1936 - 003

Expotential - Richtungshörer deutscher Bauart

 

 

Wenn die Luftschraube die Luft schneidet, treten Druckänderungen auf, die die Ursache eines Schalles sind, wenn sie schnell genug erfolgen. Die Grundfrequenz dieses Geräusches ist die Luftschrauben-Drehzahl in U/min,  Anzahl der Schraubenflügel bedeuten. Auch hier bilden sich Oberschwingungen aus, mit doppelter, dreifacher usw. Frequenz der Grundfrequenz; die Schallstärken der Oberschwingungen sind kleiner als die Stärke der Grundschwingungen. Zu diesem sog. Haupt-Luftschraubengeräusch tritt besonders bei langsam laufenden Propellern das Nebengeräusch, das durch Wirbelablösungen an den Kanten der einzelnen Blätter entsteht. In der Hauptsache hat man es dabei mit Frequenzen von 1000 bis 3000 Hz zu tun.

Die durch den Motor und durch die Luftschraube entstehenden Geräusche werden je nach der Bauart des Flugzeuges infolge von Resonanz- und Rückwurferscheinungen beeinflußt. Außerdem aber liefert das Flugzeug als Ganzes durch die einzelnen Kanten und Verspannungen Geräusche, die beim Durchschneiden der Luft entstehen.
Richtungshörer - 1936 - 004

Französischer Richtungshörer

 

 

Die einzelnen Töne, Klänge und Geräusche setzen sich zusammen und bilden gemeinsam das Flugzeuggeräusch. Das Verhältnis der drei verschiedenen Anteile wechselt beim einzelnen Flugzeug sehr stark und hängt außerdem von der Beobachtungsrichtung ab. Bei mehrmotorigen Maschinen treten zwischen den einzelnen Motoren- und Luftschraubengeräuschen Schwebungen auf, die man als tiefes, in der Lautstärke schwankendes Brummen wahrnehmen kann. Für die Flugzeugortung sind diese Schwebungen tiefer Geräusche von besonderer Bedeutung, da die tiefen Frequenzen in der Luft besonders große Reichweiten haben, da weiter das menschliche Ohr gegenüber Schwebungen besonders empfindlich ist und da sich außerdem tiefe Töne, besonders aber tiefe Geräusche besser orten lassen als hohe. Es ist sehr wichtig zu wissen, welche Frequenzen in dem zusammengesetzten Geräusch besonders stark vorhanden sind. Durch Versuche von Waetzmann*) und später auch anderer Forscher5) wurde festgestellt, daß man es beim Flugzeuggeräusch hauptsächlich mit Frequenzen zwischen 50 und 500 Hz, also mit tiefen Tönen zu tun hat. Im allgemeinen sind die Frequenzen um 200 Hz herum besonders stark.


Dämpfung des Flugzeuggeräuschs
Es taucht immer wieder die Frage auf, ob man nicht durch geeignete Maßnahmen das Flugzeuggeräusch dämpfen kann8). Dazu ist zu sagen, daß man mit verhältnismäßig einfachen Mitteln die hohen Frequenzen des Motorengeräusches ziemlich erheblich in ihrer Stärke verringern kann. Abgesehen davon, daß solche Einrichtungen das Flugzeug natürlich belasten und außerdem infolge des Strömungswiderstandes der Wirkungsgrad der Motoren zurückgeht, hat eine Dämpfung bei Flugzeugen im Hinblick auf die akustische Ortung nur dann einen Sinn, wenn auch und besonders die tiefen Frequenzen in ihrer Lautstärke vermindert werden können. Die Dämpfung der tiefen Frequenzen ist unverhältnismäßig schwieriger als die der hohen; es bedarf noch eingehender Forschung, ehe man zur praktischen Lösung dieser Frage kommen wird.
Selbst wenn es gelingen sollte, das Motorengeräusch sehr stark zu dämpfen, würde immer noch der nicht unerhebliche Anteil des Luftschraubengeräusches vom Gesamtgeräusch übrig bleiben. Durch Übersetzung der Motorendrehzahl ins Langsame und Verkleinerung der Luftschraube sowie durch besondere Formgebung kann auch hier sehr viel erreicht werden. Trotzdem wird „das geräuschlose Flugzeug" wohl noch lange auf sich warten lassen.


Die Frage, ob der Flugzeugschall mehr einem Klang, d. h. Schallwellen mit harmonischem Schwingungsaufbau, oder mehr einem Geräusch, d. h. Schallwellen mit nicht harmonischem Schwingungsaufbau, entspricht, ist sehr oft untersucht worden und bildet den Gegenstand sehr vieler wissenschaftlicher Auseinandersetzungen7). In der Praxis spricht man im allgemeinen mehr von einem Flugzeuggeräusch, da, selbst wenn das Flugzeug einen Klang aussenden würde, dieser von einem Beobachter auf der Erde durch die immer wechselnde Stellung des Flugzeuges zu ihm und besonders auch infolge der Beeinflussung der Schallwellen durch die Atmosphäre, als Geräusch wahrgenommen würde. Es kommt hinzu, daß die Schwankungen in der Motorendrehzahl keinen Klang, sondern ein Geräusch zustande kommen lassen.


Ausbreitungsvorgänge
Ist der Schall vom Flugzeug ausgesandt, so durchläuft er die Luft als Schallträger und wird schließlich von einem auf der Erde stehenden akustischen Beobachtungsgerät empfangen.
Auf diesem Wege durch die Luft nimmt die Stärke des Geräusches ab mit dem Quadrat der Entfernung, da sich der Schall im Idealfalle in Kugelwellen um seinen Erzeugungsort herum ausbreitet. Zu dieser rein geometrisch bedingten Abnahme kommt hinzu, daß der Schall infolge der Absorption Energie an den durchlaufenen Stoff abgibt; dies ist schon bei Entfernungen von rd. 30 m an feststellbar. Außerdem wird die Schallstärke dadurch verringert, daß die Schallstrahlen auf ihrem Wege abgebeugt und gestreut werden. Durch die Überlagerung dieser einzelnen Größen wird die Energie viel stärker als nach dem quadratischen Gesetz vermindert. Die Streuung und die Absorption und damit die Hörreichweite sind durch die zeitlich und örtlich wechselnden Verhältnisse in der Atmosphäre sehr stark bedingt. Die Abnahme der Schallstärke ist auch von der Frequenz, d. h. der Tonhöhe, abhängig. Hohe Töne werden unter sonst gleichen Umständen mehr geschwächt als tiefe. Daher kommt es, daß ein Flugzeuggeräusch auf große Entfernungen zunächst sehr tief erscheint, und daß mit kleiner werdender Entfernung die hohen Frequenzen immer stärker werden.

Infolge der Ungleichmäßigkeit der Luft wird auch die Ausbreitungsrichtung der Schallstrahlen beeinflußt. Die gewöhnlich um einen gemeinsamen Mittelpunkt liegenden Kugel wellen werden dabei verformt; der Schallstrahl, der immer senkrecht auf der Wellenfront steht, verläuft dadurch nicht mehr gerade, sondern in einer Kurve. Die nicht geradlinige Ausbreitung des Schalles wird besonders durch die Änderung von Temperatur und Windgeschwindigkeit mit der Höhe („Temperatur- und Windgradient") hervorgerufen.
Die Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von der Temperatur t kann man in erster Annäherung annehmen zu vt = 330,7 Hr 0,6 t in m/s. Wenn die Temperatur der Luft in den einzelnen Höhenlagen verschieden ist, so ist also auch die Schallgeschwindigkeit in den einzelnen Luftschichten nicht gleich; dadurch wird entsprechend dem Snelliusschen Gesetz der Schallstrahl gebrochen werden. Durch eine Temperaturabnahme mit der Höhe z. B. werden die Schallwellen zum Erdboden hin gekrümmt. Da für die Bestimmung der akustischen Höhenwinkel die Tangente des nunmehr gekrümmten „Schallstrahles" im Beobachtungspunkt maßgebend ist, beobachten wir in diesem Falle einen zu kleinen akustischen Höhenwinkel. Das Umgekehrte tritt ein, wenn die Temperatur nach oben hin zunimmt. Die Stärke der Krümmung hängt von der Schnelligkeit der Temperaturab- oder -zunähme mit der Höhe ab. Die Verhältnisse werden entsprechend verwickelter, wenn die Temperatur sich nicht gleichmäßig, sondern sprunghaft, vielleicht sogar einmal abnehmend, einmal zunehmend, mit der Höhe ändert.

Die Beeinflussung des Schallstrahles durch den Temperaturgradienten kann man zwar berücksichtigen; wie Versuche gezeigt haben, sind aber mit einem solchen Gerät keine dem verwickelten Aufbau entsprechenden guten Ergebnisse zu erreichen. Das wird hauptsächlich darauf zurückzuführen sein, daß man den Temperaturverlauf mit der Höhe in der Praxis nicht zu jeder Zeit genügend genau kennt.

Da es beim Wind auch auf die Richtung ankommt, so kann auch bei in allen Höhen gleichbleibender Windstärke außerdem die Änderung der Windrichtung mit der Höhe eine Krümmung des Schallstrahles bewirken. Die Berücksichtigung der Beeinflussung des Schallstrahls durch den Windgradienten ist noch schwieriger als die Beachtung des Temperaturgradienten.

Da sich ja die beiden Einflüsse, die vom Temperatur- und Windgradienten herrühren, überlagern, ist es selbstverständlich, daß alle möglichen Arten der Schallstrahlkrümmung vorkommen können, je nachdem die Temperatur und die Windstärke mit der Höhe zu- oder abnehmen, wie die Windrichtung zur Horchrichtung verläuft, ob Temperaturinversionen (Umkehrungen im Verlauf des Temperaturgradienten) oder ähnliche Ungleichmäßigkeiten im Luftraum vorhanden sind. Die Abweichungen des Schallstrahles von der wirklichen Richtung zum Flugzeug können infolge der eben angeführten Gründe recht erheblich sein, nämlich mehrere Grad betragen. Da sich der Einfluß in der Hauptsache nur beim Höhenwinkel bemerkbar macht, so ist es für die Praxis das Beste, wenn der Beobachter bzw. der Scheinwerfer nach der Höhe pendelt, falls er nach Einstellung der optischen Peilwerte, die auf Grund der akustischen ohne Berücksichtigung eines Gradienten errechnet wurden, das Ziel nicht erfaßt hat.
Die akustische Peilrichtung nach einem beweglichen Luftziel fällt auch unter Beachtung aller atmosphärischen Beeinflussungen der Schallausbreitung nicht mit den optischen Peilwerten zusammen. Dieser sog. Schallverzug ist dadurch bedingt, daß sich das Licht praktisch unendlich schnell (300000 km/s) fortpflanzt, die Schallwellen dagegen eine endliche Fortpflanzungsgeschwindigkeit (rd. 333 m/s) haben. Zur Zeit T wurde im Orte H, wo der Richtungshörer stehen soll, ein Flugzeug in der Richtung HA geortet; der Schall aber wurde vom Ort A vor t s ausgesandt. Die Größe t erhält man aus der Entfernung HA = s und der Schallgeschwindigkeit c. In der Zeit t ist das Flugzeug jedoch in seiner Bahn von A nach B um v t weitergeflogen, wenn seine Geschwindigkeit v beträgt. Wenn man also das Flugzeug zur Zeit T akustisch in A mit dem Höhenwinkel y ortet, so muß man zur selben Zeit von H aus in die Richtung HB mit dem Höhenwinkel 7 + Ay blicken, um das Flugzeug zu sehen. Dabei versteht man unter Ay den Schallverzugswinkel. Ähnlich liegen die Verhältnisse beim Seitenwinkel. Die Berücksichtigung dieser Winkelabweichungen ist mit Hilfe von Berichtigungsgeräten möglich. Solche Geräte müssen bei jedem brauchbaren Richtungshörer vorhanden sein.

Empfang des Flugzeugschalls
Wir kommen nun zu der Frage: wie kann man den Flugzeugschall auf der Erde empfangen und wie kann man daraus die Richtung, in der sich die Schallquelle befindet, feststellen? Es ist dabei zu unterscheiden, ob man durch Bemerken des Geräusches lediglich die Annäherung eines Flugzeuges möglichst frühzeitig ermitteln will oder ob man Wert darauf legt, den Standort der Maschine winkelmäßig und vielleicht auch entfernungsmäßig genau festzulegen.

Im ersten Fall wird meistens schon ein geschultes Ohr allein gute Dienste leisten können8). Man muß nur darauf achten, daß der Horcher nicht durch ablenkende Nebengeräusche gestört wird. Es ist also eine Grundbedingung, daß er sich so aufstellt, daß alle Nebengeräusche, vor allen Dingen Windgeräusch, möglichst abgeschirmt werden. Will man Geräte benutzen, die die Hörreichweite des menschlichen Ohres auf einfache Art vergrößern, so muß man sich möglichst großer, rein akustischer Schallsammler, etwa zweckmäßig gebauter, besonders großer Trichter bedienen. Anders liegen die Verhältnisse, wenn man das Flugzeuggeräusch nicht nur feststellen, sondern auch seinen Erzeugungsort finden will. Ein Gerät, das gestattet, die Richtung* der ankommenden Schallwellen zu bestimmen, nennt man Richtungshörer.

Anforderungen an Richtungshörer
Die Forderungen, die an einen guten Richtungshörer zu stellen sind, kann man wie folgt zusammenfassen:
1. Gute Peilgenauigkeit. Dabei muß man beachten, daß der Streuwinkel eines Scheinwerfers, dessen Reichweite nicht zu gering sein soll, etwa ± 2 ° beträgt, d. h. die Peilungen müssen auf mindestens ± 2 ° genau sein, wenn der Scheinwerfer auf Grund der Horchmessungen aufleuchten und das Ziel sofort erfassen soll.
2. Große    Reichweite.    Diese   Forderung   ist heute   bei   den   hohen   Fluggeschwindigkeiten   besonders wichtig, denn ein neuzeitliches Flugzeug legt eine Strecke von 10 km in rd. 100 s zurück.
3. Klanggetreue    Wiedergabe    der  hauptsächlich  in  Frage   kommenden   Frequenzen  von   50   bis 600 Hz.   Das Flugzeuggeräusch soll ja aus anderen, oft viel stärkeren Störgeräuschen herausgehört werden.  Ferner  soll  die  Art  des  Geräusches  einen  Anhalt für die Bauart des herankommenden Flugzeuges geben.

Zu diesen mehr physikalischen Forderungen kommt eine ganze Anzahl rein technischer, besonders heerestechnischer Ansprüche, z. B. leichte Bedienbarkeit, einfacher, nicht zu sperriger Aufbau, gute Beweglichkeit, schnelle Einsatzbereitschaft und anderes.

Der natürliche Schallempfänger ist das Ohr. Trotz seiner hohen Empfindlichkeit ist man darauf bedacht, die mit ihm zu erzielende Reichweite zu vergrößern. Am einfachsten und sichersten ist das dadurch möglich, daß man mit Hilfe von Trichtern oder Spiegeln möglichst viel Energie zusammenrafft und den so gesammelten Schall auf das Ohr wirken läßt. In der Praxis hat man im allgemeinen dem Trichter vor Parabol- oder anderen Spiegeln den Vorzug gegeben. Für die Wahl des Trichters sind die Durchmesser seiner Auffangfläche und seines Endes, Form, Länge und schließlich der Baustoff maßgebend. Um große Reichweiten zu erzielen, muß die Auffangfläche möglichst groß sein. Alle in Frage kommenden Wellenlängen müssen gleichmäßig gesammelt werden. Durch günstige Formgebung und entsprechenden Baustoff sind alle Eigenfrequenzen weitestgehend zu vermeiden. Die Anordnung der Trichter und die Durchmesser der Trichterenden sind möglichst so zu wählen, daß sie in den Ohren enden; dadurch werden die akustisch nicht wünschenswerten Schlauchführungen vermieden.
Alle diese Forderungen erscheinen heute mehr oder weniger selbstverständlich. Es bedurfte aber langer und eingehender Forschung, ehe diese Erkenntnisse klar zu Tage lagen. Es muß an dieser Stelle auf die ausgedehnten Arbeiten- von Waetzmann, die er schon während des Krieges anstellte, hingewiesen werden 7). Auf diesen bahnbrechenden Untersuchungen fußen noch heute im Grunde alle Richtungshörer des In- und Auslandes.
Als Trichterform wählt man bei neuzeitlichen Geräten immer die Exponentialform, da hier, wie man physikalisch leicht nachweisen kann, die Rückwurf- und Interferenzverluste am geringsten sind. Die Verstärkung des Schalles, die man mit Hilfe des Trichters erreicht, darf auf keinen Fall auf Kosten der klanggetreuen Wiedergabe gehen. Aus diesem Grunde sind für die Praxis die sog. Resonanztrichter zu verwerfen, die nur eine bestimmte Wellenlänge oder einen beschränkten, engen Tonbereich verstärken.
Elektroakustische Schallempfänger und auch objektive Meßverfahren bringen im Vergleich zu den mechanisch-akustischen Verfahren mit dem Ohr als Empfänger und Trichtern als Schallsammler im Augenblick an der Grenze der Hörbarkeit, an der wir uns ja bei der akustischen Flugzeugortung befinden, keine Vorteile; man muß sogar sagen, daß zur Zeit noch erhebliche Nachteile mit einer solchen Anordnung verbunden sind. Das kommt hauptsächlich daher, daß bei elektroakustischen Hilfsmitteln die Geräte durch die notwendige Verwendung von Verstärkern usw. verwickelt werden, daß weiter die Reizschwelle der in Frage kommenden Empfänger oft über derjenigen des sehr empfindlichen menschlichen Ohres liegt, daß eine völlig klanggetreue Wiedergabe nur schwer zu erreichen ist, und daß besonders die Unterscheidungsfähigkeit des Ohres verlorengeht. Mit dem Ohr hat man ja die Möglichkeit, selbst aus sehr starken Störgeräuschen ein zu ortendes, verhältnismäßig leises Geräusch herauszuhören. Diese Trennmöglichkeit ist bei einem teilweise oder völlig objektiven Verfahren nicht oder nur schlecht vorhanden. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, ein geringes Geräusch elektrisch außerordentlich hoch zu verstärken. Sobald aber neben dem leisen zu ortenden Geräusch ein starkes Störgeräusch vorhanden ist, so wird auch dieses mit verstärkt, und das leise Geräusch geht nun im Störgeräusch völlig unter.


Verfahren des Richtungshörens
Beim Richtungshören unterscheidet man

1. das Höchstwertverfahren und

2. das Binauralverfahren (Zwei-Ohr-Verfahren).
 

Beim Höchstwertverfahren („Maximaleffekt") stellt man das Gerät durch Schwenken nach Seite und Höhe auf den Höchstwert der Lautstärke ein und nimmt an, daß sich die Schallquelle in dieser Richtung befindet. Für gute Peilungen reicht die so erzielte Genauigkeit aber nicht aus. Kommt es jedoch, wie z. B. bei Flugwachen, nur auf eine ungefähre Richtungsangabe an, so bedient man sich mit Erfolg dieses Verfahrens. Bei der Flugzeugabwehr muß man, um genaue Peilungen zu erhalten, das zweite Verfahren: das Hören mit zwei Ohren („Binauraleffekt") benutzen.
Das Verfahren des* Hörens mit zwei Ohren beruht darauf, daß man entsprechend der Richtung der ankommenden Schallwellen einen Ortseindruck im Hinterkopf verspürt. Man hat den Eindruck gewöhnlich genau in der Mitte des Hinterkopfes, wenn der Schall senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Ohren ankommt. Kommt der Schall von rechts, so ist der Eindruck im Hinterkopf rechts und umgekehrt. Zur Erklärung des Mitteneindrucks führt man nach der Zeitunterschiedstheorie die Tatsache an, daß der Mensch in der Lage ist, sehr kleine Zeitunterschiede wahrzunehmen, mit denen ein Schall auf beide Ohren trifft.
...

Eine weitere Erhöhung der Peilgenauigkeit kann man auch durch Verbinden beider Verfahren erzielen. Man nutzt dabei die Erscheinung aus, daß eine Verschiebung des Mitteneindrucks auch dann auftritt, wenn die Schallstärken, mit denen die beiden Ohren getroffen werden, verschieden sind. Ordnet man nach Waetzmann8) z. B. die Trichter so an, daß bei schräg einfallenden Schallstrahlen das eine Ohr infolge ebener Trennwände teilweise im Schallschatten liegt, so wird das Binauralverfahren durch das Höchstwertverfahren unterstützt.
 Auch beim Richtungshörer von Goerz  wird der Schallstärkenunterschied, der an den beiden Ohren herrscht, zur Peilung ausgenutzt9). Theoretisch wie praktisch zeigt sich allerdings, daß diese Maßnahme in der Hauptsache nur bei hohen Frequenzen wirksam wird, da für lange akustische Wellen (tiefe Töne) keine optischen Abbildungsgesetze gelten.


Aufbau der Richtungshörer
Die Richtungshörer bestehen meistens aus zwei senkrecht zueinander stehenden Basen mit je zwei Trichtern bzw. Paraboloiden, wovon eine Basis zum Feststellen des Seitenwinkels durch den einen Horcher, die andere zum Feststellen des Höhenwinkels durch einen zweiten Horcher dient. Bei der Konstruktion von Richtungshörern muß man darauf bedacht sein, alle Störgeräusche durch Getriebe usw. zu vermeiden. Ebenso sind Wind- und Schneidengeräusche an Ecken und Kanten weitestgehend zu verhindern. Die Schallempfänger und die Schalleitungen sind mit dämpfenden Stoffen zu versehen, damit jedes Mitschwingen vermieden wird, was beim Auftreffen von Schallwellen, aber auch durch äußere Störungen, z. B. Aufschlagen von Regentropfen, hervorgerufen werden könnte. Durch entsprechende Formgebung der Trichter muß man das Mitschwingen von Luftsäulen im Trichter verhindern, da dadurch Klangverzerrungen auftreten würden. Alle physikalischen, technischen und insbesondere heerestechnischen Gesichtspunkte lassen sich beim Bau eines derartigen Gerätes leider nicht vereinigen, so daß man immer auf einen Mittelweg angewiesen ist10).

Bei dem Richtungshörer nach Hornbostel, der während des Krieges auf deutscher Seite benutzt wurde, waren die Trichter, wie Waetzmann als erster zeigte, für eine klanggetreue Wiedergabe und für die Erzielung großer Reichweiten viel zu klein. Auf Waetzmannschen Arbeiten und Erkenntnissen fußend wurden in Amerika und Deutschland Richtungshörer mit Exponential-Trichter entwickelt.
Richtungshörer - 1936 - 005

Richtungshörer Electroacustic

 

 

 


Bei dem französischen Richtungshörer will man eine große Auffangfläche mit möglichst gedrungener Bauart vereinen. Man hat zu diesem Zweck einmal viele kleine Trichter nebeneinandergesetzt, in Gruppen vereinigt und schließlich den durch sie gesammelten Schall durch gemeinsame Leitungen zu den Ohren geführt. Eine andere Lösung ist das Hineinstülpen des zweiten Trichterteils in den ersten. Der Schall wird dadurch zunächst in einem schalenartigen Empfänger gesammelt und dann in den zweiten Trichterteil zurückgeworfen.
Bild  zeigt ein neuartiges, von der Firma Electroacustic in Deutschland hergestelltes Gerät. Trotz seiner verhältnismäßig kleinen Basis ist es in bezug auf Zielgenauigkeit allen anderen bekannten Geräten durchaus ebenbürtig. Das ist erreicht worden einmal durch geschickte Trichtergestaltung, besonders aber durch die Zusammenfassung der vier Trichter zu einem Trichterring und dem dadurch gewährleisteten festen und unverrückbaren mechanischen Aufbau. Muß man nämlich, wie es bei sperrigen Geräten notwendig ist, die Trichter während der Beförderung abnehmen, so ist es, zumal beim Feldgebrauch, fast unmöglich, die Trichter beim Zusammenbau genauestens auszurichten. Was man so durch Vergrößern der Basis in bezug auf Peilschärfe gewonnen hat, büßt man durch kleine Verschiebungen der Trichter gegeneinander beim Zusammenbau wieder ein. Auch an Reichweite ist das Gerät anderen nicht unterlegen. Im technischen Gesamtaufbau und durch viele praktische Einzelheiten ist es wesentlich zweckmäßiger als alle anderen bekannten Geräte.



') Vgl. F. Gutsche,  Z.  VDI  Bd. 78  (1934)   S. 825,  mit Schrifttumverzeichnis; K. Krüger, Luftwissen Bd. 2 (1935)  S. 171.
2) Über  Maßnahmen   zur   Verringerung   der   Geräuschquellen   bei Fahrzeugmotoren  vgl. G. Leunig,   Z. VDI Bd. 80 (1936)   (erscheint  demnächst); vgl. a. E. Meyer u. W. Willms, Z. VDI Bd. 76 (1932)  S. 983.
3)Vgl. A. Schmidt, Das Auspuffgeräusch von Verbrennungsmotoren, Diss. Techn. Hochsch. Berlin 1932.
4)Vgl. E. Waetzmann, Z. techn. Physik, Bd. 2 (1921) S. 166.
5)Vgl.   besonders  J. Obata,   Y. Yosida  u.   S. Morita,   Rep.   Aeron.
Res. Inst., Tokyo Bd. 6 (1932)  S. 361.
6)Vgl. F. Gutsche, Fußanm. *); s. a. Z. VDI Bd. 76 (1932) S. 1206. Betr.  Schalldämpfung bei Kraftwagen vgl. E. Lehr, Z. VDI Bd. 77 (1933) S. 26; H. Martin, Z. VDI Bd. 78 (1934) S. 1257; W. Kamm in: Kraftfahrtechn. Forsch.-Arb. Heft 3, Berlin 1936.
7)  E   Waetzmann. Z. teclm. Physik Bd. 2 (1921) S. 191.
8)E. Waetzmann, Schule des Horchens, Berlin 1935.
9)Vgl. E. Kutzscher, Luftwehr Bd. 2 (1935)  S. 543.


Auszüge aus: VDI Zeitschrift, Bd. 80, Nr.33, V. 158.1936, S. 995 -1000