Selbstauslöschender Ton

Ich hatte eine Idee, wie man Schall dazu bringen könnte, sich nach einer vorher bestimmten Entfernung zur Schallquelle, selbst auslöscht.

Vielleicht habt ihr dazu eine Meinung, Anregungen, Ergänzungen o.ä.

Ich finde leider keine Quellen dazu.
Aber jemand hat es geschafft, die Vorteile, von hoch- und niederfrequentem Schall zu vereinen.
Der Vorteil bei tiefen Tönen ist die große Reichweite.
Der Vorteil der Hohen töne, ist eine bessere Zielgenauigkeit.
Ich meine damit, dass wenn man tiefe töne, in eine Richtung lenkt, dann verteilen die sich schneller in alle Richtungen, als das bei Hohen tönen der Fall ist.
Er hat es also geschafft, tiefe Töne Zielgerichteter, in einer größeren Entfernung auf ein Gebiet zu richten.

Der Schall der dazu ausgesandt wird, besteht aus kurzen hochfrequenten Pulsfolgen, die in einem kurzen Intervall, wiederholt wurden.
Wobei, vom ersten Puls angefangen, die Wellenlänge von Puls zu Puls sinkt.

Der Effekt war nun, dass die Pulsfolgen verschwammen und einen Ton ergaben dessen Wellenlänge der Intervallfrequenz entsprach. Es entstand in einer gewissen Entfernung, ein tiefer Ton.

Ich denke nun, dass es der selbe Effekt ist, wie bei der Entstehung eines Kaventsmannes.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kaventsmann
Dass diese Monsterwelle entstehen kann, ist es erforderlich, dass langsame von schnelleren wellen eingeholt und deren Energie geschluckt wird.

Ich denke, dass die Schallkennimpedanz der Luft nicht nur von Temperatur, luftdichte, Feuchtigkeit, usw. abhängt, sondern auch in geringem Masse, von der Wellenlänge des Schalls.
http://de.wikipedia.org/wiki/Schallkennimpedanz
Daher, denke ich, dass sich höhere töne, etwas schneller ausbreiten können.

Vielleicht ist es möglich, mit diesen Pulsfolgen auf der hörbaren Trägerwelle, einen Kaventsmanneffekt auszulösen, der eine Gegenphasige Welle erzeugt, die wiederum die Trägerwelle auslöscht.

Mit einer, hierfür entwickelten Software, währe es denkbar, die entsprechenden Pulsfolgen Interwalle, z.b. für ein Lied zu errechnen und mit dem mit in die Musik zu integrieren.

Das würde bedeuten, dass die Musik, in einem Bestimmten Radius gut Hörbar ist, und außerhalb verstummt.
Das würde z.b., in vielen Situationen, den Kopfhörer ersparen, da der Ton, sich in einer zuvor bestimmten Reichweite, einfach selbst neutralisiert.

Was denkt ihr, ist es so möglich, oder habt ihr Fehler in meiner Theorie entdeckt?

Moin

die Idee klingt ganz gut, allerdings seh ich ein Problem darin, dass sich die Interferenz, die eine Monsterwelle oder den Tiefen gerichteten Ton erzeugt, nur lokal auswirkt.

Auf deine Theorie würde das bedeuten, dass sich deine Musik zwar in Entfernung X auslöscht, aber danach dann wieder normal hörbar ist.

Bei Monsterwellen gut erkennbar, denn es kommt an der Stelle positiver Interferenz zu einer Monsterwelle, danach schwingt das Meer in der Form der normalen Wellen aber weiter.

Den Effekt der Schallauslöschung gibt es ja und er wird auch genutzt. Z.B. in der Veranstaltungstechnik nutzen Tontechniker dies gezielt aus um den Schall auszulöschen und Echos zu eliminieren indem sie zu den Lautsprecher auf der Bühne am ende der Eventhalle erneut welche aufstellen die in die gleiche Richtung abstrahlen. Dort wird dann die Musik mit entsprechendem Versatz invertiert abgegeben und somit durch negativ Interferenz der Pegel gesenkt.

Du müsstest also für deine Auslöschung zusätzliche Quellen haben oder gezielt Interferenzen bei Entfernung X, X+1, X+2, X+3… erzeugen.

Soweit meine spontanen Gedanken :smile:

LG

Hallo,

spontaner Einwand: die Beeinflussung von Wellen untereinander setzt Nichtlinearitäten des Mediums voraus, sonst gilt das Superpositionsprinzip.

Meines Wissens treten in Luft merkliche Nichtlinearitäten erst bei Schallenergien auf, die eine Aufheizung bewirken, weil dann folgende Wellen auf aufgeheizte Luft treffen, die Schall schneller leitet. Das ist der Fall bei Druckwellen von Atomexplosionen. Mit solchen Schalldrücken wirst du nicht arbeiten wollen.

Gruss Reinhard

Hallo,

Meines Wissens treten in Luft merkliche Nichtlinearitäten erst
bei Schallenergien auf, die eine Aufheizung bewirken, weil
dann folgende Wellen auf aufgeheizte Luft treffen, die Schall
schneller leitet. Das ist der Fall bei Druckwellen von
Atomexplosionen. Mit solchen Schalldrücken wirst du nicht arbeiten wollen.

Von Sennheiser gibt es den sogenannten „Audiobeam“.
Das Ding hat ein Akustikprofessor bei uns in der Fa. bei einer
Konferenz mal praktisch vorgeführt.

Ist ein bestechendes Prinzip. Ultraschallemitter werden im Array
angeordnet und mit den hörbarem Schall moduliert.
In einiger Entfernung wird der Ultraschall infolge von Nichtlinearität
in der Luft demoduliert.
Wegen der geringen Wellenlänge und der Richtwirkung des US-Arrays ist der
Schallkegel tatsächlich sehr kompakt gebündelt. Im Abstand von paar Metern
kann man einen Schritt zu Seite machen und hört so gut wie nix mehr.
http://www.sennheiser.com/sennheiser/home_de.nsf/roo…
Gruß Uwi

Danke :smile:

Das scheint eine Weiterentwicklung davon sein.
Leider konnte ich keine genauere Funktionserklärung finden.

>>Der hörbare Schall entsteht erst in einiger Entfernung zum Audiobeam>durch die Demodulation des Ultraschalls infolge des nichtlinearen>Verhaltens der Luft.

Hi Katzi

Davon habe ich auch schon gelesen, ist recht interessant und es hat mir u.a. auch zu dieser Idee verholfen.

Ich glaube du hast recht, mit deinen bedenken und das bereitet mir Kopfzerbrechen. Mir ist leider noch keine Lösung zu diesem Problem eingefallen.

Hallo,
so kompliziert scheint das nicht zu sein.
Wieviel US-Wandler verwendet werden und wie groß das Array etwa ist,
kann man aus der Beschreibung entnehmen.
Bei den US-Wandlern handelt es sich um rel. billige Teile im
Frequenzbereich von ca. 40kHz.
Mehr Informationen dazu habe ich auch nicht.
Gruß Uwi

Das scheint eine Weiterentwicklung davon sein.
Leider konnte ich keine genauere Funktionserklärung finden.
>>Der hörbare Schall entsteht erst in einiger Entfernung
zum Audiobeam>durch die Demodulation des
Ultraschalls infolge des nichtlinearen>Verhaltens
der Luft.

Ich habe mich über den Begriff „Superpositionsprinzip“ schlau gemacht.
Ein sehr interessantes Thema.

In der Beschreibung, der Funktion des AudioBeams welche Uwi uns Freundlicherweise ersichtlich machte, Tritt die Nichtlinearität auch bei Ultraschall auf.
Vielleicht simuliert oder erzeugt, die Relativ hohe Schallschnelle, die Bewegungsgeschwindigkeit der Teilchen der Luft, bei Ultraschall die nötige Temperatur, für die Nichtlinearen Eigenschaften der Luft.

Ich frage mich Ob das die Erklärung für die mir bisher unbekannten Phänomene beim durchbrechen der Schallmauer ist.
Aber das ist ein anderes Thema.
Ich danke dir jedenfalls für die Anregungen.

In der Beschreibung, der Funktion des AudioBeams welche Uwi
uns Freundlicherweise ersichtlich machte, Tritt die
Nichtlinearität auch bei Ultraschall auf.

Hallo,

um kein Missverständnis entstehen zu lassen: Temperaturänderungen durch hohe Pegel, wie von mir erwähnt, sind EIN Mechanismus für Nichtlinearitäten. Das heisst nicht, dass es sonst keine gäbe.

Generell gilt für schwingende physikalische Systeme, dass sie um den Nullpunkt annähernd linear sind und dass sie mit grösserer Schwingungsamplitude nichtlinear werden. Das ist letzlich der Endlichkeit aller Dinge geschuldet, ein HiFi-Vertärker mit 50 V-Versorgung kann eben keinen 100V-Sinus wiedergeben und ein Pendel kann nicht weiter ausgelenkt werden als bis senkrecht nach oben.

Gruss Reinhard

Ich finde weder eine liste der Möglichen Ursachen, für die Ursachen der Nichtlinearität eines fluiden Mediums, noch finde ich zahlen für die einzelnen Ursachen.

Wenn jemand zufällig auf ein Diagramm stößt, für Nichtlinearität der Luft bei Ultraschall, währe ich sehr dankbar wenn sie mir dieses sagen könnten.