Theoretische und praktische Untersuchungen zur Akustik von ...

4.3. Anwendung des Zwei-Mikrophon-Verfahrens
Luftdruck wird vor Meßbeginn protokolliert. So kann die Schallgeschwindigkeit anhand von
Vergleichstabellen exakt bestimmt werden und die Messung hat eine hohe Genauigkeit (siehe
auch Kapitel 3.1) [12].
4.3 Anwendung des Zwei-Mikrophon-Verfahrens
Der Prüfling wird an einem Ende des geraden, starren, glatten, und luftdichten Impedanzrohres
montiert. Mit einer Schallquelle werden ebene Wellen im Rohr erzeugt und die Schalldrücke
an zwei Orten in der Nähe des Prüflings gemessen. Die komplexen akustischen Übertragungsfunktionen
der beiden Mikrophonsignale sind festgelegt und werden zur Berechnung des komplexen
Reflexionsfaktors und Absorptionsfaktors bei senkrechtem Schalleinfall auf den Prüfwerkstoff
verwendet (siehe auch Kapitel 3.3.2). Die Größen werden als Funktionen der Frequenz
mit einer Frequenzauflösung bestimmt, die durch die Abtastfrequenz und die Aufzeichnungslänge
des bei den Messungen eingesetzten digitalen Frequenzanalysesystems festgelegt
ist. Der nutzbare Frequenzbereich ist von der Rohrbreite und dem Abstand der Mikrophonorte
abhängig (aus diesem Grund wurde für diese Arbeit auch in zwei verschieden großen Rohren
gemessen). Die Messungen werden durch Anwendung des Zwei-Mikrophon-Verfahrens
durchgeführt. Dieses besitzt eine besondere Art der Signalerzeugung sowie Prozeßanforderung
und ist zeitaufwändig. Es werden dadurch jedoch Phasenfehlanpassungen zwischen den
Mikrophonen ausgeschlossen.
4.3.1 Ablauf der Messung
Vor Beginn der Messung müssen die einzusetzenden Mikrophone mit einem Pistonphon auf
einen Maximalpegel kalibriert werden. Danach werden die Mikrophone in die Messpositionen
eingesetzt. Dabei muss darauf geachtet werden, dass beide Mikrophone normal zur Rohroberseite
sitzen und in die Aufnahmeöffnungen bis zum Anschlag eingeführt werden. Zusätzlich
ist sicherzustellen, dass für die erste Messung das Mikrophon mit der Markierung eins in der
Aufnahmeöffnung eins sitzt. Daraus ergibt sich für Mikrophon Nummer zwei die Aufnahmeöffnung
zwei. Jetzt wird der Prüfling so in den Probenhalter eingesetzt, dass sich hinter
der Probe kein Luftvolumen mehr befindet. Der Prüfling muss mit der Vorderkante des Prüflinghalters
bündig abschliessen. Bei komprimierbaren Proben ist darauf zu achten, dass diese
nicht zusammengedrückt und seitlich weder auf Spannung noch mit Spiel eingebaut werden.
Nach diesen Vorarbeiten kann der Messablauf eingeleitet werden. Der Signalgenerator erzeugt
ein Rauschsignal für ca. 20 Sekunden, das durch die Mikrophone aufgezeichnet wird. Innerhalb
dieser Zeit laufen mehrere Messvorgänge nacheinander ab, die gemittelt werden. Das garantiert
ein optimiertes Signal-Rauschverhältnis. Durch diesen Messvorgang sind die Schalldrücke
an den Mikrophonpositionen erfasst. Jetzt werden die Mikrophone ausgetauscht: Mi-
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