Feladat: 213. fizika mérési feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bartha Ágnes ,  Biró István ,  Gáspár Merse Előd ,  Lipcsei Gábor ,  Nagy Ádám ,  Szatmári Emöke 
Füzet: 2000/szeptember, 379 - 380. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Elektromos mérés, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2000/február: 213. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A méréshez kicsiny kiterjedésű, állandó frekvencián állandó intenzitású hangforrásra van szükség. A versenyzők sokféle hangforrást alkalmaztak: ébresztőórát, hanggenerátort hangszóróval, számítógépet hangkártyával, műholdas TV-adó műsorszünet idején sugárzott folyamatos ,,mérőhangját'', illetve egy sípot, amelyet egy felfújt lufi működtetett.
A hang érzékelésére sokan a számítógép mikrofonját használták (ez az adatok feldolgozását is megkönnyítette), mások szénmikrofont, esetleg az iskolai rádió hangstúdiójának mikrofonját vették igénybe. A mikrofonról levehető elektromos jelet oszcilloszkóppal, magnó hangerősségmérőjének műszerével vagy egyéb elektromos jel-analizátorral elemezték.
Az iránykarakterisztika fogalmát a versenyzők többféleképpen értelmezték. Voltak, akik a mikrofon jelét (feszültségét) mérték a hangforráshoz mutató vektor és a mikrofon szimmetriatengelye által bezárt szög függvényében. A mérési adatokat ,,polárdiagramon'' ábrázolták, melyet úgy kaptak, hogy a megfelelő irányokban a jel nagyságával arányos távolságot mértek fel, majd az így kapott pontokra sima görbét illesztettek. Mások a hangforrás és a mikrofon távolságát (egy-egy meghatározott irányban) úgy változtatták, hogy a mikrofon jele mindig ugyanakkora legyen, s ezeket a távolságokat mérték fel (alkalmas mértékegységben) az irányszög függvényében. A két módszer elvileg különböző, de mindkettő jól jellemzi a mikrofon irány-érzékenységét. A (mikrofon típusától is erősen függő) mérési adatok általában azt mutatták, hogy a mikrofon nem ,,előrefelé'', hanem a szimmetriatengellyel kb. 30‐40 fokos szögben a legérzékenyebb, s az iránykarakterisztika függ a hangmagasságtól (a hang frekvenciájától) is.
A mérés legkényesebb része a hang visszaverődésének, elhajlásának megakadályozása, illetve csökkentése volt. Mivel a hangot minden irányból jól elnyelő ,,süketszoba'' nem állt rendelkezésre, a gondos versenyzők pokrócokkal, függönyökkel, habszivacs lemezekkel próbálták elkerülni a nemkívánatos effektusokat.