Goniometer

Das Goniometer (von griech. γωνία gōnia, „Winkel“ und μέτρον métron, „Maß (Meßwerkzeug, dann auch das Gemessene), auch Versmaß“) ist ein Messinstrument zur Bestimmung von Winkeln sowie der elektrischen Phasenlage bei der Stereofonie.

Ausführungen zur Messung von Winkeln

Einfaches medizinisches Goniometer

Mineralogisches Anlegegoniometer, um 1800

Ein Zweikreisgoniometer (um 1925), wie es in der Kristallografie verwendet wird. Die Ablesegenauigkeit auf den Teilkreisen ist besser als eine Bogenminute

Es existieren verschiedene Ausführungen, angepasst an den jeweiligen Verwendungszweck.

Das einfachste Goniometer ist ein Winkelmesser mit zwei beweglichen Armen, zwischen denen eine Skala zum Winkelablesen angebracht ist. Damit misst man z. B. in der Medizin Gelenkwinkel oder die Stellung von Schädelknochen, in der Kristallografie den Winkel zwischen Kristallflächen durch Anlegen der zwei Schenkel.

Das Anlegegoniometer wurde bereits um 1780 vom französischen Kristallographen Jean-Baptiste Romé de L’Isle und seinem Assistenten Carangeot verwendet. 1809 entwickelte Wollaston das Reflexionsgoniometer,^[1] das mit Hilfe eines an den Kristallflächen reflektierten Lichtstrahls Winkelmessungen mit sehr großer Genauigkeit ermöglicht.

In der Geodäsie kommen häufig aufwendigere Geräte zum Einsatz, mit denen man u.a. andere optische Instrumente vermessen kann. Ein einfaches Gerät zur Kartierung von eingemessenen Punkten ist der Transporteur, bei dem ein Winkelmesser mit einer Maßstabsskala zum Auftragen der Punkte versehen ist. Ähnliche Geräte gibt es für die Navigation.

Das Goniometer zur Messung der Phasenlage bei der Stereofonie

Goniometer aus dem Rundfunk-Einsatz

Bei der Tonaufnahmetechnik in der Stereofonie hat das Goniometer, das auch Stereosichtgerät oder Korrelationsgradmesser genannt wird, seine Bedeutung als Anzeige der Phasenlage der Tonsignale beziehungsweise der Ähnlichkeit zwischen beiden Kanälen L und R. Damit kann ein Überhandnehmen von teilweise gegenphasigen und auch verpolten Signalen vermieden werden, die sonst beim Mono-Anhören ausgelöscht werden. Das Goniometer ist im Prinzip eine Oszilloskopröhre, deren Achsen in diesem Falle um 45° mechanisch so verdreht wurden, dass ein L-+-R-Signal, was ein Summen- bzw. Centersignal darstellt, senkrecht von oben nach unten anzeigt. Ein alleiniges Linkssignal zeigt 45° schräg nach links und ein Rechtssignal ebenso nach rechts.

Nimmt man ein normales Oszilloskop und schließt das L-Signal an den X-Eingang und das R-Signal an den Y-Eingang, dann ergibt sich bei einem Mono-Signal L = R und Phase 0° eine um 45° nach rechts geneigte Linie. Die Anzeigeröhre muss dann nur mechanisch um 45° gedreht werden.
Eine oft in Lehrbüchern dazu vorgeschlagene Matrix zur M- und S-Wandlung der L- und R-Signale ist also für ein Oszilloskop als Goniometer nicht notwendig.

Quellen

1. ↑ Will. Hyde Wollaston: Ein Reflexions-Goniometer, erfunden und beschrieben von. Annalen der Physik, 37 (1811) S. 357–364

Literatur

• Thomas Görne: Tontechnik. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig, 2006, ISBN 3-446-40198-9

Siehe auch

• Euzentrische Höhe
• Winkel (Werkzeug)
• Winkel

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