BEARBEITET VON. H. BACKHAUS J. FRIESE E. M. v. HORNBOSTEL A. KALÄHNE H. LICHTE E. LÜBCKE E. MEYER E. MICHEL С V. RAMAN H. SELL F.

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1 r i 4 ""Г Й3542 A K U S T I K BEARBEITET VON H. BACKHAUS J. FRIESE E. M. v. HORNBOSTEL A. KALÄHNE H. LICHTE E. LÜBCKE E. MEYER E. MICHEL С V. RAMAN H. SELL F. TRENDELENBURG REDIGIERT VON F.TRENDELENBURG MIT 252 ABBILDUNGEN BERLIN VERLAG VON JULIUS SPRINGER 1927 / 41 c s F VJ О (ЛЛА

2 2354* Kapitel 1. Definitionen. Allgemeine Literaturangaben. Von Dr. FERDINAND TRENDELENBURG, Berlin-Nikolassee 1 Definitionen akustischer Größen, Anschluß an das absolute Maßsystem... 1 Allgemeine Angaben über akustische Literatur 3 I. Theorie akustischer Schwingungen. Kapitel 2. Elementare Schwingungslehre. Von Dr. HERMANN BACKHAUS, Berlin-Charlottenburg. (Mit 17 Abbildungen.). 5 Einfache Schwingungen. Harmonische Bewegung 5 Superposition von Schwingungen. Interferenz. Schwebungen 8 Fourierschwingungen. Gedämpfte Schwingungen. Lissajousschwingungen Kapitel 3. Schwingungen von Punktsystemen.. Von Dr. HERMANN BACKHAUS, Berlin-Charlottenburg. (Mit 11 Abbildungen.).. 31 Freie Schwingungen. Erzwungene Schwingungen eines Massenpunktes Gestörte Superposition. Kombinationstöne 43 HAMiLTONSches Prinzip. LAGRANGEsche Bewegungsgleichungen 48 Schwingungen von Systemen von mehr als einem Freiheitsgrad 52 Kapitel 4. Schwingungen räumlich ausgedehnter Kontinua. Von Dr. HERMANN BACKHAUS, Berlin-Charlottenburg. (Mit 11 Abbildungen.) 69 Kinematik deformierbarer Körper 69 Spannungen. Bewegungsgleichungen. Elastizitätskonstanten 74 Hydrodynamische Grundgleichungen. Kontinuitätsgleichung. Geschwindigkeitspotential 77 Wellengleichung. Fortschreitende und stehende Wellen. Schallgeschwindigkeit 81 DoppLERSches Prinzip 95 Einfluß von Reibung, Wärmeleitung, Wärmestrahlung 96 Spezielle Lösungen der Wellengleichung. Spezielle Wellenformen 102 Theorie akustischer Strahler und Empfänger 107 Schallbeugung. Reflexion. Brechung 121 Schwingungen gaserfüllter Hohlräume. Trichter. Filter 140 Ponderomotorische Schallwirkungen 148 II. Erzeugung akustischer Schwingungen. Kapitel 5. Schallerzeugung mit mechanischen Mitteln. Von Professor Dr. ALFRED KALÄHNE, Danzig-Oliva. (Mit 42 Abbildungen.) 151 a) Klangkörper und ihre Schwingungen im allgemeinen 151 b) Lineare feste Klangkörper 153 Allgemeiner Charakter der Schwingungen. Differentialgleichungen Longitudinal-, Torsions-, Transversalschwingungen 155

3 VT Gezupfte, geschlagene, gestrichene, angeblasene Saiten 171 Gerade Stäbe und Hohlzylinder. Gekrümmte Stäbe und Stimmgabeln. 194 c) Flächenförmige feste Klangkörper 216 Theorie der zweidimensionalen Klangkörper. Membranen. Platten. Glocken 216 d) Räumlich ausgedehnte feste Klangkörper 250 Tönende Steine. Metallblöcke. Flüssigkeitsgefüllte Gefäße 250 e) Flüssigkeits- und Gassäulen. Pfeifen 251 Theorie der Eigenschwingungen von Pfeifen 251 f) Tonerregung in Flüssigkeits- und Gassäulen 267 Schneidentöne und Spalttöne 268 Lippenpfeifen. Zungenpfeifen 275 g) Flüssigkeits- und Gasplatten. Zweidimensionales Problem 285 h) Kubische Pfeifen. Dreidimensionales Problem 286 i) Klangkörper vom Charakter des schwingenden Massenpunktes 289 k) Sonstige mechanische Schallerregung 290 Kapitel 6. Elektrische Schallsender.. Von Dr. H. LICHTE, Berlin-Lankwitz. (Mit 24 Abbildungen.) 296 Akustische Größen, Strahlungswiderstand, Mitschwingende Mediummasse a) Magnetomechanische Schallsender 300 Der elektromagnetische Schallsender ohne Eisenverluste 303 Der elektromagnetische Schallsender mit Eisenverlusten 306 Ersatzkreismethode von HAHNEMANN U. HECHT 309 Experimentelle Aufnahme von Resonanzkurven. Dämpfungsbestimmung 316 Schallsender für große Leistungen, Amplitudenübersetzung 319 Der Spulensender 324 Bandsprecher. Blatthaller. Hochfrequenztelephon 325 Der Induktionssender,. 328 Fessendenoszillator. Hewlett-Tonerzenger 329 b) Schallsender, bei denen die Zugkräfte elektrischer Natur sind 330 Der piezoelektrische Sender 332 Das Kondensatortelephon 333 Johnsen-Rahbeck-Lautsprecher 337 Signalsender 338 Lautsprecher und Lautsprecherprüfung 339 Kapitel 7. Thermische Schallerzeugung. Von Dr. J. FRIESE, Breslau. (Mit 2 Abbildungen.) 342 a) Thermophon, tönender Lichtbogen, Funkenschallwellen 342 b) Singende Flammen und verwandte Erscheinungen; Trevelyaneffekt Netztöne. Erhitzungstöne 352 Kapitel 8. Musikinstrumente und ihre Klänge. Von Professor Dr. С V. RAMAN, Kalkutta. (Mit 10 Abbildungen.) 354 a) Physikalische Eigenschaften musikalischer Klänge 354 Tonhöhe. Klangfarbe. Klanganalyse. Klangsynthese 355 Intensität 363 Schwebungen. Kombinationstöne. Konsonanz 365 b) Gestrichene Saiteninstrumente 369 Saite. Steg. Bogen 370 Das Auftreten von Wölfen 381 Der Dämpfer 382 Klangfarbe der Streichinstrumente. Experimentaluntersuchungen c) Andere Saiteninstrumente 388 Klavier und Klavierhammer. J5aite und Resonanzboden 388 Klang des Klaviers 393 Gezupfte Saiteninstrumente. Elektrisch angeregte Saiten. Äolsharfe d) Blasinstrumente 397 Luftströmung durch Öffnungen. Energieausstrahlung 397 Der Resonator als Schallquelle. Luftschwingung in Röhren. Trichter. 400 Pfeifen. Zungen und Zungenpfeifen 404

4 VII Orgelpfeifen 407 Holzblasinstrumente. Blechinstrumente 408 e) Schlaginstrumente 413 Schwingungserregung durch Stoß 413 Kesselpauken. Trommeln. Membranen und Platten 413 Stimmgabeln. Glocken. Glasharmonika. Xylophone. Gongs 417 f) Schlußbemerkungen 424 Das Werk C. STUMPFS 424 Kapitel 9. Musikalische Tonsysteme. Von Professor Dr. E. M. v. HORNBOSTEL, Berlin a) Einleitung 425 Intervallmaß 426 Tonschritt und Zusammenklang 427 Distanz und Intervallfarbe 428 b) Tonsysteme 430 Der Blasquintenzirkel 430 Maßstabteilung. Pythagoreische Quintenketten 434 Reinstimmung. Temperatur 443 Kapitel 10. Physik der Sprachlaute. Von Dr. FERDINAND TRENDELENBURG, Berlin-Nikolassee. (Mit 10 Abbildungen.) 450 a) Die Aufgaben und die Methoden der physikalischen Sprachforschung Methoden zur Untersuchung des Schallfeldes der menschlichen Stimme 451 Die Synthese von künstlichen Sprachklängen 452 Methoden zur unmittelbaren Untersuchung der Sprachwerkzeuge b) Die physikalischen Eigenschaften der Sprachklänge 454 Die Formanten der einzelnen Sprachlaute 454 Die Klangbildtypen der einzelnen Sprachlaute 461 Fortlaufender Sprachtext 463 c) Spracherzeugung 464 Bau und Arbeitsweise der Sprachwerkzeuge 464 Das Zusammenwirken der Sprachwerkzeuge. Physikalische Theorien der Spracherzeugung. 470 III. Empfang, Messung und Umformung akustischer Energie. Kapitel 11. Das Gehör. Von Dr. ERWIN MEYER, Berlin. (Mit 25 Abbildungen.) 477 a) Bau des menschlichen Gehörorgans 477 b) Ton, Klang, Geräusch 486 Klangfarbe. Tonhöhe eines Klanges 487 WEBER-FECHNERsches Gesetz. Vergleich von Lautstärken 490 Geräusch. Knall 495 c) Hörschwellen 497 Reizschwellen der Gehörempfindung und der Schmerzempfindung Untere und obere Hörgrenze. Hörfläche und Schwerhörigkeit Schwellen der Reizdauer 505 Unterschiedsempfindlichkeit für Lautstärken und für Tonhöhen Verdeckung reiner Töne 508 d) Sekundäre Klangerscheinungen 511 Schwebungen. Konsonanz und Dissonanz 511 Beobachtungen an Kombinationstönen. Theorien der Kombinationstöne 514 e) Hörtheorien 524 HELMHOLTzsche Resonanztheorie des Hörens 525 ROAF FLETCHERsche Resonanzhypothese 527 Nichtresonanztheorien 536 f) Stereoakustisches Hören 538 Kapitel 12. Umwandlung des Schalls in andere Energieformen. Von Dr. H. SELL, Berlin- Siemensstadt. (Mit 11 Abbildungen) 544

5 VIII a) Allgemeine Beziehungen 544 Zurückführung des Empfängersystems auf einen Massenpunkt mit einem Freiheitsgrad 544 Einfluß der Frequenz 547 b) Das mechanische Schwingungselement der Empfänger 549 c) Unmittelbare Umwandlung der Schallenergie in elektrische Energie Elektromagnetische Empfänger. Elektrodynamische Empfänger d) Mittelbare Umsetzung der Schallenergie in elektrische Energie durch Relaisempfänger 553 Das Kohlemikrophon. Kondensatormikrophone. Thermische Empfänger 554 Piezoelektrische Empfänger 567 Mikrophone mit ionisierten Gasstrecken 568 Kapitel 13. Akustische Meßmethoden. Von Dr. FERDINAND TRENDELENBURG, Berlin-Nikolassee und Dr. E. LÜBCKE, Berlin-Siemensstadt. (Mit 33 Abbildungen.) 569 a) Einleitung 569 Vorbemerkungen zu Schallfeldmessungen 569 Beziehungen der akustischen Größen untereinander 570 b) Die Messung der Schallintensität 572 Die RAYLEiGHsche Scheibe 572 Intensitätsmessung durch Bestimmung der Druck- oder der Dichteschwankung 575 Elektrische und thermische Methoden 576 Schalldruck. Ponderomotorische Kräfte. Schalldüsenprinzip 579 c) Die Messung der Frequenz. 581 Unmittelbare Frequenzbestimmung. Schallquellen bestimmter Frequenz 581 Vergleichende Frequenzmessung 587 d) Die Messung der Wellenlänge 589 e) Die Messung der Schwingungsform 591 Schwingungsform. Klangbild 591 Bestimmung der Schwingungsform mittels des Gehörs. Resonanz- und Interferenzmethoden. Akustische Filter. Elektrische Filter 592 Die Aufzeichnung der Schwingungsform. Eichung von Schallempfängern 593 Die Analyse der Kurvenbilder. Selbsttätige Analyse 603 f) Die Messung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit 606 IV. Ausbreitung akustischer Schwingungsvorgänge. Kapitel 14. Schallgeschwindigkeit. Von Dr. E. LÜBCKE, Berlin-Siemensstadt. (Mit 15 Abbildungen.) 617 Die Schallarten und ihre Geschwindigkeiten 617 Schallgeschwindigkeit in Luft. Einfluß von Temperatur, Druck, Feuchtigkeit. 622 Schallgeschwindigkeit in Röhren 627 Einfluß der Intensität, der Frequenz 630 Einfluß von elektrischen Strahlen und Feldern 632 Erhöhung der Schallgeschwindigkeit durch Bewegung der Luft (Wind) Schallgeschwindigkeit bei Explosionen 633 Schallgeschwindigkeit in Gasen und Dämpfen, Flüssigkeiten, festen Körpern. 636 Kapitel 15- Schallausbreitung. Von Dr. E. LÜBCKE, Berlin-Siemensstadt. (Mit 24 Abbildungen.) 648 Schwächung der Schallintensität bei der Ausbreitung 648 Schalleitung in Gasen und Dämpfen, in Flüssigkeiten, in festen Körpern Ausbreitung in inhomogenen Medien. Reflexion. Beugung. Interferenz. Polarisation 659 Dopplereffekt 670 Schalldurchgang durch Baustoffe 671 Schallvermessung 675 Ausbreitung von Schall auf große Entfernungen 677

6 235-5 IX Kapitel 16. Raumakustik. Von Professor Dr. E. MICHEL, Hannover. (Mit 17 Abbildungen.) a) Rückwurf (Reflex) 681 Allgemeines. Zu erwartende Störungen 681 Rückwurf an den verschiedenartigen Flächen 682 b) Mitschwingung (Resonanz) 690 Eigenton 690 Mitschwingung der Raumumschließungen 690 c) Interferenz 692 Allgemeines 692 Kombinationstöne. Schwebungen 693 d) Schallstärke 693 Stärkeabnahme mit der Entfernung 693 Physiologische und physikalische Tonstärke 693 Stärkeverlust beim Rückwurf. Dämpfungswerte 694 e) Nachhall 696 Anbringung von schalldämpfenden Materialien 697 Berechnung der Nachhalldauer 698 Angemessene Nachhalldauer. Günstigste Nachhalldauer 699 Sachverzeichnis 702 /