Der Einfluß des Abstandes zwischen Schallkopf und Linse auf den Schalldruck

Summary

The highest echo-amplitudes of the sound fields, which are directly proportional to the sound pressures, were measured, a small steel ball being used as reflector. The distances between the transducer and the lens were 0, 3, 5, 10, 15 and 20 mm. The frequency of the transducer was 7.5 Mc and its diameter 5 mm. As material we used porcine lenses. The measured amplitudes were lowest when the distances between the transducer and the reflector were 0 and 3 mm. The amplitudes were distinctly higher when the distances were 5 and 10 mm and highest when the distance between transducer and lens was 15 or 20 mm.

In the second part of the article we have tried to find a physical explanation for the above-mentioned phenomenon. The rising of sound pressure and sound intensity when the distance between the transducer and the lens was increased could depend upon changes in reflection, absorption and soundfield-geometry. We were able to prove mathematically that variations in reflection and absorption did not cause this change. Variations in soundfield-geometry cause initial lowering of sound pressure when the distance between the transducer and the lens is increasing but the sound pressure then rises sharply. This phenomenon is more pronounced if the focal length of the lens is short.

Zusammenfassung

Bei Abständen von 0, 3, 5, 10, 15 und 20 mm zwischen Schallkopf und Linse wurden unter Verwendung einer kleinen Stahlkugel als Reflektor die höchsten Echoamplituden der Schallfelder gemessen — Amplituden, die direkt proportional zum Schalldruck sind. Die Frequenz des benutzten Schallkopfes betrug 7,5 MHz und sein Durchmesser 5 mm. Als Material wurden Linsen von Schweinen verwendet. Wenn die Abstände zwischen Schallkopf und Linse 0 bzw. 3 mm betrugen, ergaben sich die niedrigsten Echoamplituden. Bei Abständen von 5 und 10 mm waren die Amplituden schon deutlich höher, und die höchsten Amplituden wurden bei Abständen von 15 und 20 mm gemessen.

Im zweiten Teil der Arbeit wurde versucht, die eben erwähnte, beobachtete Erscheinung physikalisch zu klären. Das Steigen der Schalldrucke und der Schallintensitäten bei Vergrößerung des Abstandes zwischen Schallkopf und Linse konnte von Veränderungen in der Reflexion, der Absorption und der Schallfeldgeometrie verursacht sein. Mit Hilfe von Rechnungen konnte gezeigt werden, daß weder eine Veränderung der Reflexion noch eine solche der Absorption die wirkenden Faktoren waren. Die Veränderungen in der Schallfeldgeometrie verursachen, daß der Schalldruck mit zunehmendem Abstand der Linse vom Schallkopf zunächst etwas abnimmt und dann aber stark ansteigt. Dieser Verlauf tritt um so stärker in Erscheinung, je kürzer die Brennweite der Linse ist.