108 Hecht: Uber die Lokalisation von Schallquellen. 
Schallfeld wandernde Schallleistung. Die beiden 
Komponenten, Geschwindigkeit und Druck, 
unterscheiden sich in einem wichtigen Punkte 
voneinander, da die Geschwindigkeit bzw. der 
Ausschlag des Mediumteilchens ein Vektor ist, 
d. h. außer einer gegebenen Größe auch eine ge- 
gebene Richtung hat, während der Druck ein 
Skalar, d. h. nur der Größe nach gegeben ist. 
Wir unterscheiden nun zwei verschiedene Me- 
thoden der Richtungsbestimmung, je nachdem 
welche der beiden Komponenten wir der Beob- 
achtung und Messung zugrunde legen. 
Die erste Methode knüpft an die Messung des 
Ausschlages bzw. der Geschwindigkeit des Me- 
diumteilchens an. Haben wir es, wie beispiels- 
weise in Luft und Wasser, mit rein-longitudi- 
nalen Vorgängen zu tun, so fällt die Richtung 
des Ausschlages bzw. der Geschwindigkeit mit 
der Richtung des einfallenden Schallstrahles zu- 
sammen. Die praktische Aufgabe der Herstel- 
lung eines Empfängers, der auf die Bewegungs- 
amplitude des betreffenden Mediums anspricht, 
führt dazu, eine Apparatur zu bauen, die sich wie 
ein ihrer Größe entsprechendes Volumenteilchen 
des Mediums selbst verhält und daher u. a. die 
gleiche mittlere Dichte wie das Medium hat. Es 
ist deshalb auch so nicht möglich, für Luft, deren 
Dichte 0,001 ist, Bewegungsempfänger aus Kon- 
struktionsmaterialien zu bauen, deren Dichte 
durchweg größer als 1 ist, und meines Wissens 
sind auch bisher Bewegungsempfänger für Luft- 
schall noch nicht hergestellt und benutzt worden. 
Anders liegen die Verhältnisse dagegen, wenn 
es sich um ein Schallfeld im Wasser handelt. 
Hier lassen sich sehr wohl Empfänger von 
gleicher mittlerer Dichte, wie das Wasser, bauen 
und sind auch gebaut worden. Eine besondere 
Ausführung besteht aus einer Hohlkugel von 
etwa 3—4 em Durchmesser, die mittelst mehrerer 
Faden-in einem schweren Ringe von etwa 10 cm 
Durchmesser aufgehängt ist. Die Kugel selbst 
ist von gleicher mittlerer Dichte wie das Wasser 
und hat in ihrem Innern eine Einrichtung, z. B. 
ein Mikrophon, welches die Schwingungsampli- 
tuden der Kugel anzeigt. Befindet sich diese 
Apparatur in einem Schallfelde, so daß die Achse 
dieses Empfängers, d. h. der Durchmesser der 
Kugel, der auf der Ringebene senkrecht steht, 
mit dem Schallstrahl zusammenfällt, so führt die 
Kugel die volle Amplitude des Mediums aus, so 
weit wie die Anfhäneefäden dieses zulassen. Bil- 
det die Achse des Empfängers dagegen einen 
rechten Winkel mit dem Schallstrahl, so ist die 
Kugel durch die Aufhängedrähte gehindert, an 
der Bewegungsamplitude des Mediums _ teilzu- 
nehmen. Der Durchmesser des ganzen Empfän- 
gers einschl. Ring ist als klein zur Wellenlänge 
angenommen, so daß eine Schattenwirkung nicht 
in Frage kommt. Solche Empfänger sind im 
letzten Kriege gelegentlich von den Untersee- 
booten angewandt worden, um eine Schallquelle 
akustisch anzuschneiden. Die Empfänger, die 
[ Die Natur 
wissenschaften 
wurden vom 
Bootsinnern aus gedreht, bis man an dem Auf- 
treten des Maximums bzw. Minimums der Inten- 
sität die Richtung des einfallenden Schallstrahls 
erkennen konnte. Sie nötigten 
dazu, den Druckkörper des Bootes mit Stopf- 
buchsen für das Drehgestell des Empfängers 
zu durchbrechen, und sind durch Apparaturen 
verdrängt worden, die auf der Messung 
der anderen Komponente des Schallfeldes, 
des Schalldrucks, beruhen und durch Kombina- 
tion mehrerer solcher Empfänger gleichfalls die 
Richtung des einfallenden Schallstrahles erken- 
nen lassen. 
Im Gegensatz zu den eben beschriebenen Be- 
wegungsempfängern unterscheidet sich der auf 
die Druckkomponente ansprechende Empfänger 
bezüglich seiner mittleren Dichte gegen das be- 
treffende Medium sehr und nimmt daher an der 
Bewegungsamplitude des Mediums nicht teil. In 
der praktischen Ausführung besteht er sehr häu- 
fig aus Membranen, die in schweren Gehäusen 
eingespannt sind und mit einer der beiden 
Flächen an das betreffende Medium grenzen, 
während die andere Fläche durch das Gehäuse 
der Wirkung des Schallfeldes entzogen ist und 
ein Anzeigeorgan, beispielsweise ein Mikrophon 
betätigt. Unter der Wirkung des Schalldruckes 
führen solehe Membranen Schwingungen aus, und 
ihre Bewegungsamplitude ist der Druckamplitude’ 
des Schallfeldes ce. p. proportional und unab- 
hangig von der Lage des Empfängers im Schall- 
felde, da wir den Empfänger als klein zur Wellen- 
länge annehmen wollen. Handelt es sich darum, 
solche Empfänger mit größter Empfindlichkeit zu 
bauen, d. h. die im Schallfelde zur Verfügung 
stehende Energie in möglichst vollkommener 
Weise dem eigentlichen Empfangsgliede, bei- 
spielsweise dem Mikrophon, zuzuführen, so hat 
ein soleher Empfänger mehrere Bedingungen zu 
erfüllen, von denen die beiden hauptsächlichsten 
sind: ; 
1. Abstimmung des Schwingungsgebildes, in 
diesem Falle der Membran, auf die Fre- 
quenz des Schallfeldes und 
2. Abgleichung von Strahlungsdämpfung und 
Nutzdämpfung der Membran. 
Während die erste Bedingung allgemein bekannt 
und bei Schallempfängern wohl stets erfüllt ist, 
ist dies bezüglich der Dämpfungsbedingung nicht 
der Fall. Ähnlich wie ein elektrisches Element 
oder eine Maschine nur dann an den äußeren 
Schließungskreis das Maximum an Energie lie- 
fert, wenn der innere Widerstand des Elementes 
oder der Maschine gleich dem äußeren Wider- 
stand des Schließungskreises ist, so nimmt auch 
ein Empfänger nur dann aus dem Schallfelde, 
das seine erregende Maschine darstellt, das Maxi- 
mum an Schalleistung heraus, wenn der Strah- 
lungswiderstand der Membran im Medium gleich 
dem Bremswiderstand der Membran durch das 
Mikrophon ist. 
sich im freien Wasser befanden, 
in der Praxis ~ 
N 
On 
u 
N a 




