www.wikidata.de-de.nina.az

Exponentialtrichter Ein ist ein wie eine Antenne strahlender Abschluss eines Hohlleiters oder einer Schallquelle dessen

Exponentialtrichter

Ein Exponentialtrichter ist ein wie eine Antenne strahlender Abschluss eines Hohlleiters oder einer Schallquelle, dessen Querschnittsfläche durch eine Exponentialfunktion beschrieben wird:

Exponentialtrichter an einer Gasdruck-Signalfanfare

ist dabei der Flächenquerschnitt des Trichterhalses, die Trichterkonstante bzw. das Öffnungsmaß des Trichters und sein Flächenquerschnitt im Abstand vom Trichterhals.

Technischer Hintergrund Bearbeiten

Am Ende eines glatt endenden Hohlleiters oder schallleitenden Rohres entsteht eine sprunghafte Änderung der Wellenimpedanz, die auch gemessen werden kann. Durch die entstehende Fehlanpassung wird der größte Teil der Schwingungsenergie in das Rohr zurück reflektiert. Das führt zu einer uneffektiven Abstrahlung des Schalls. Ein abrupt endender Hohlleiter bzw. ein schallführendes Rohr ist eine schlechte Antenne bzw. ein schlechter Schallabstrahler. Wird das Ende des Hohlleiters/des Schallleiters dagegen als Exponentialtrichter geformt, entsteht ein fließender Übergang der Wellenimpedanz vom hohen Wert im Rohr zum geringeren Wert im freien Raum außerhalb. Im Idealfall wird die Reflexion sehr gering und der größte Teil der Energie wird abgestrahlt.

Anwendungen Bearbeiten

  • Akustik: Die Trichter von Fanfaren, Trompeten, Tubas, Posaunen, Vuvuzelas, aber auch Grammophonen und Hornlautsprechern sind idealerweise als Exponentialtrichter geformt. Da dadurch die Energie effektiver abgestrahlt wird, werden sie einerseits lauter, andererseits aber sind so geformte Blasinstrumente durch die geringeren Reflexionen und damit einhergehende geringere Güte der jeweils entstehenden akustischen Resonanzen auch schwerer sauber zu blasen; es muss also bei solchen Instrumenten stets ein Kompromiss zwischen Lautstärke und Spielbarkeit gefunden werden.
  • Hochfrequenztechnik: Antennen werden für sehr hohe Frequenzen (GHz-Bereich, Mikrowellen) oft als Exponentialtrichter realisiert. Diese schließen oft einen Hohlleiter ab (Hornantenne, Speisung von Parabolspiegeln). Auch die Eindraht-Wellenleitung wird beidseitig mit Exponentialtrichtern terminiert, die hier allerdings mittels Drähten oder Stäben angenähert werden. Ein weiteres Beispiel ist die Vivaldi-Antenne, die aus einem zweidimensionalen Exponentialhorn besteht.

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

  • Stefan Weinzierl (Hrsg.): Handbuch der Audiotechnik. Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 2008, ISBN 978-3-540-34300-4.
  • K. Heidermanns: Elektroakustik. B. G. Teubner Verlag, Stuttgart 1979, ISBN 978-3-519-00080-8.
  • Eberhard Zwicker, Manfred Zollner: Elektroakustik. 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 1987, ISBN 978-3-540-18236-8.
  • NA Wagner, NA Aigner, NA Hahnemann, NA Hecht, Schottky, Salinger, Rüdenberg, Esau, Rukop, Möller: Die wissenschaftlichen Grundlagen des Rundfunkempfangs. Verlag von Julius Springer, Berlin 1927.
  • Reinhard Lerch, Gerhard Sessler, Dietrich Wolf: Technische Akustik. Grundlagen und Anwendungen, Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 2009, ISBN 978-3-540-23430-2.
  • Klaus Fellbaum: Sprachverarbeitung und Sprachübertragung. Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 1984, ISBN 978-3-540-13306-3.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Hans-Herbert Klinger: Lautsprecher und Lautsprechergehäuse für HiFi, Franzis-Verlag, München 1976, S. 51f, ISBN 3-7723-1058-3.
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
Ein Exponentialtrichter ist ein wie eine Antenne strahlender Abschluss eines Hohlleiters oder einer Schallquelle dessen Querschnittsflache durch eine Exponentialfunktion beschrieben wird 1 Exponentialtrichter an einer Gasdruck Signalfanfare A x A h e k x displaystyle A x A h cdot e kx A h displaystyle A h ist dabei der Flachenquerschnitt des Trichterhalses k displaystyle k die Trichterkonstante bzw das Offnungsmass des Trichters und A x displaystyle A x sein Flachenquerschnitt im Abstand x displaystyle x vom Trichterhals Inhaltsverzeichnis 1 Technischer Hintergrund 2 Anwendungen 3 Siehe auch 4 Literatur 5 Weblinks 6 EinzelnachweiseTechnischer Hintergrund BearbeitenAm Ende eines glatt endenden Hohlleiters oder schallleitenden Rohres entsteht eine sprunghafte Anderung der Wellenimpedanz die auch gemessen werden kann Durch die entstehende Fehlanpassung wird der grosste Teil der Schwingungsenergie in das Rohr zuruck reflektiert Das fuhrt zu einer uneffektiven Abstrahlung des Schalls Ein abrupt endender Hohlleiter bzw ein schallfuhrendes Rohr ist eine schlechte Antenne bzw ein schlechter Schallabstrahler Wird das Ende des Hohlleiters des Schallleiters dagegen als Exponentialtrichter geformt entsteht ein fliessender Ubergang der Wellenimpedanz vom hohen Wert im Rohr zum geringeren Wert im freien Raum ausserhalb Im Idealfall wird die Reflexion sehr gering und der grosste Teil der Energie wird abgestrahlt Anwendungen BearbeitenAkustik Die Trichter von Fanfaren Trompeten Tubas Posaunen Vuvuzelas aber auch Grammophonen und Hornlautsprechern sind idealerweise als Exponentialtrichter geformt Da dadurch die Energie effektiver abgestrahlt wird werden sie einerseits lauter andererseits aber sind so geformte Blasinstrumente durch die geringeren Reflexionen und damit einhergehende geringere Gute der jeweils entstehenden akustischen Resonanzen auch schwerer sauber zu blasen es muss also bei solchen Instrumenten stets ein Kompromiss zwischen Lautstarke und Spielbarkeit gefunden werden Hochfrequenztechnik Antennen werden fur sehr hohe Frequenzen GHz Bereich Mikrowellen oft als Exponentialtrichter realisiert Diese schliessen oft einen Hohlleiter ab Hornantenne Speisung von Parabolspiegeln Auch die Eindraht Wellenleitung wird beidseitig mit Exponentialtrichtern terminiert die hier allerdings mittels Drahten oder Staben angenahert werden Ein weiteres Beispiel ist die Vivaldi Antenne die aus einem zweidimensionalen Exponentialhorn besteht Siehe auch BearbeitenExponentialleitung Horn Lautsprecher Literatur BearbeitenStefan Weinzierl Hrsg Handbuch der Audiotechnik Springer Verlag Berlin Heidelberg 2008 ISBN 978 3 540 34300 4 K Heidermanns Elektroakustik B G Teubner Verlag Stuttgart 1979 ISBN 978 3 519 00080 8 Eberhard Zwicker Manfred Zollner Elektroakustik 2 Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg 1987 ISBN 978 3 540 18236 8 NA Wagner NA Aigner NA Hahnemann NA Hecht Schottky Salinger Rudenberg Esau Rukop Moller Die wissenschaftlichen Grundlagen des Rundfunkempfangs Verlag von Julius Springer Berlin 1927 Reinhard Lerch Gerhard Sessler Dietrich Wolf Technische Akustik Grundlagen und Anwendungen Springer Verlag Berlin Heidelberg 2009 ISBN 978 3 540 23430 2 Klaus Fellbaum Sprachverarbeitung und Sprachubertragung Springer Verlag Berlin Heidelberg 1984 ISBN 978 3 540 13306 3 Weblinks BearbeitenErzeugung Ausbreitung Messung und Bewertung von Schall abgerufen am 1 September 2017 MODELLIERUNG DER SCHALLFUHRUNG VON PKW HUPEN abgerufen am 1 September 2017 Hornlautsprecher Die Technik dahinter abgerufen am 1 September 2017 Einzelnachweise Bearbeiten Hans Herbert Klinger Lautsprecher und Lautsprechergehause fur HiFi Franzis Verlag Munchen 1976 S 51f ISBN 3 7723 1058 3 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Exponentialtrichter amp oldid 234243779