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Procédé et appareil pour l'emploi des fréquences sonores audi - bles et non-audibles à l'oreille humaine engendrées mécanique - ment ou électriquement.
La présente invention a pour objet un procédé et l'appa - reil y relatif pour l'emploi des fréquences sonores audibles et non-audibles à l'oreille humaine engendrées mécaniquement ou électriquement dans le but de transmettre et recevoir secr. - tement par fil ou sans fil des commandes à distance ou des communications secrètes.
Transmis si on.
1) Le système consiste dans les émissions d'ondes sonores audibles ou non-audibles à, l'oreille humaine, à partir de l'or - dre de seize fréquences par seconde en sus.
2 ) Pour chaque ordre de fréquences, on emploiera des lamelles métalliques (fer, acier ou leurs alliages) qui, exci - tées mécaniquement ou électriquement, moduleront la grille d'une ou de plusieurs lampes ioniques, convenablement insérées dans un circuit transmetteur radiophonique ou dans un circuit
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de télégraphe ou de téléphone.
3) La production, transformation et transmission de fré- quences est réalisée au moyen de l'appareil électromagnétique décrit ci-après :
L'appareil en question (fig.l) comporte un ou plusieurs électro-aimants à champ électrique permanent 1, une ou plu - sieurs lamelles 2 construites en fer, acier ou ses alliages et un second ou plusieurs électro-aimants non-permanents 3 et dont on emploiera précisément un pour chaque lamelle.
Des vis micrométriques d'enregistrement permettent de placer, soit l'électro-.aimant ou les électro-aimants 1, soit les électro-aimants3, à la juste distance des lamelles 2.
En envoyant à intervalles le courant dans les bobines des électro-aimants 3, on obtiendra que les lamelles 2, sous les impulsions des dits électro-aimants 3, vibreront dans leurs propres fréquences.
Ces vibrations de lamelles 2 provoquent par conséquent des variations de champ aux électro-aimants permanents 1. De cette manière, les fréquences produites par les lamelles 2 sont transformées en fréquences électriques, par le moyen des électro-aimants à champ magnétique permanent 1.
Ces dernières, envoyées ?. une ou plusieurs lampes thermo - ioniques, moduleront la ou les grilles qui pourront être celles des lampes d'un amplificateur phonique ou de lampes à modula - tion d'appareils radio-transmetteurs.
4 ) Afin d'obtenir une grande rapidité des commandes, il faut que les lamelles vibrantes de l'appareil récepteur vibrent pendant le plus court espace de temps possible. Cette vitesse de réception requise est commandée par l'appareil transmetteur (fig.3 ). Moyennant une touche 4 on ferme pour un instant le circuit de l'électro-aimant d'excitation 5, qui, tout en exci - tant la lamelle vibrante 6, attire le levier de contact 7. Ce dernier, en glissant sur la plaque porte-courant 8 fermera le
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circuit de 1'électro-aimant de transmission 9.
La durée de fermeture du dit circuit est réglée moyennant la tension du ressort antagoniste 10 et par le bras de levier 7. Ce système permet une transmission rapide des fréquences en la rendant indépendante de la durée de vibration propre aux lamelles 6, puisque, en effet, le levier 7 permetla transmis - sion d'une seule fraction de vibrations produites par les lamelles vibrantes 6.
Le ressort antagoniste 10 peut être remplacé par un poids réglable, par un électro-aimant de rappel ou par n'importe quelle autre force de réaction au travail de 1'électro-aimant d'excitation 6.
5 ) Le circuit de la fig.3, qui sera décrit plus loin, permet la transmission de 42 signaux différents, en employant seulement sept groupes générateurs de fréquences (figs.1et 2).
Dans ce cas, chaque signal est réalisé moyennant l'émission de deux fréquences. Ce procédé, avec
7 fréquences permet d'obtenir 42 signaux
8 " " " 56
9 " " " 72 " et ainsi de suite.
Si l'on veut obtenir, par contre, un signal donné moyen - nant des combinaisons de fréquences supérieures , deux, c'est- à-dire moyennant combinaisons de trois, quatre fréquences ou plus et en employant sept, huit, neuf ou, le cas échéant, moins de sept ou plus de neuf fréquences fondamentales, et en obser - vant la formule :
S = F. (F - 1)n où : n = (c - 1) S signaux ou commandes réalisables
F nombre des fréquences fondamentales employées
F-1=nombre des combinaisons données par la machine de réception pour chaque fréquence fondamentale
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c nombre des fréquences employées pour couiner un signal donné voulu, on aura :
EMI4.1
n ¯ (c " 1) " 2 - 1 =1 n c- 1) = 3 - 1 = 2 n (c- 1) 4 - 1 = 3 ou bien :
S = (F - 1) (2 c- 1)
S F. (F -1) (3 c - 1)
S F.
(F - 1) (4 1) Or, étant 7,8, 9 les fréquences fondamentales F
2, 3, 4 le, nombre des fréquences employées pour ob - tenir un signal ou commande établis préalablement, on aura par substitution :
S 7. (7 -1)1. 7.61 .................... 42
S- 7. (7- 1)2- 7.62 = 7.36 - 252
EMI4.2
S- 7. (7 - 1 )3 a 7.6 ¯ 7. 216 1512 S = 8 (8 - 1 ) . 8. 7 1 - = 56 -¯¯¯¯¯ S = 8 (8 - 1)2 - 8.72 = 8.49 392 S = 8. (8 - 1)3 = 8.73.= 8.343 2744 S = 9. (9 - 1)1= 9.81 .................... 72
EMI4.3
S - 9. ( 9 - 1) 2 . 9. 8 2 - = 9.64 - 576 S = 9.
(9 - 1)3. 9.8 , 9.512 4606 c'est-à-dire : en employant 7 fréquences fondamentales et couplant 2 fréquences pour obtenir un seul signal ou commande on obtient 42 signaux ou commandes en total avec 5 fréquences on obtient 252 signaux ou commandes en total
EMI4.4
rr 4 il rt Il 1512 rr n il n il Si l'on emploie 8 fréquences fondamentales et on couple 2
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fréquences pour obtenir un seul signal ou commande on obtient 56 signaux ou commandes en total, avec 3 fréquences on obtient 392 signaux ou commandes en total, avec 4 fréquences on obtient 2744 signaux ou commandes en total.
Dans le cas de neuf fréquences fondamentales et en cou - plant 2 fréquences pour chaque signal ou commande unique on obtiendra 72 signaux ou commandes en total, avec 3 fréquences 576 signaux ou commandes en total, avec 4 fréquences 46C8 " " " "
D'où, évidemment : a) l'utilité d'employer 7 ou plusieurs fréquences fondamenta- les. b) l'avantage de coupler 2 ou plusieurs fréquences pour cha- que signal unique en employant dans ce but le circuit électri - que " Renversable " qui sera décrit dans un paragraphe séparé et illustré schématiquement aux fig. 9 et 10, 10a,
Pour expliquer et simplifier davantage l'idée de l'inven - tion, on s'est arrêté dans la suite à la combinaison de deux fréquences pour chaque signal et commande à distance, combi - naison qui permet de composer 42 de ces signaux ou commandes.
6 ) Un appareil auxiliaire spécial, dénommé " Combinateur ", permet de varier volonté, soit sur le transmetteur, soit sur le récepteur, la,formation de groupes de fréquences, sans mo - difier les buts à obtenir.
Ceux-ci pourront porter sur le fonctionnement de commandes à distance ou sur la reproduction de lettres, nombres ou si - gnaux conventionnels ou semi-sténographiques sur des machines dactylographiques convenablement modifiées.
Ce combinateur permet d'effectuer un signal donné à dis - tance de 7 manières différentes dans le cas où l'on opère sur une machine à 7 fréquences.
Le dit appareil est représenté aux fig.4,6, 8 et 9 .
1 est la partie tournante ouverte (tournant à droite ou à gauche
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2 est la partie fixe 3,4,5,6,7,8,9 9 sont les conducteurs de connexion aux touches,
10 sont les conducteurs reliant dans l'appareil transmet - teur les électro-aimants 22-28 de la fig. 3, tandis que dans le récepteur ils relient les électro-aimants 29-35 suivant fig.10.
11-17 sont les brosses porte-courant glissant sur les disques collecteurs 18-24, lesquels sont isolés et envoient le courant dans 25-31, qui sont les contacts isolés permettant au moyen des brosses 32-38, la circulation d.u courant en 10.
6 - 7 commandent la rotation du di sque 5 (fig.3 ).
Il est évident que, si dans la première position (fig.5) par 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 le courant passe en 32, 33 , 34, 35, 36 , 37, 38 , dansla secondeposition, on aura 25, 33 , 26 ,
EMI6.1
34 , 27 , 35 , 28 , 36 , 29 , 37 , 30 , 38 , 31 , 32.
Une telle variation permet de recevoir clairement à la machine désirée, et rendra impossible la traduction du texte éventuellement reçu par une autre machine si cette dernière a les lamelles en ordre de progression différent.
Un autre appareil conibinateur (fig.6 et 7 ) pourra rempla - cer avantageusement le précédent. Cet appareil est essentielle - ment différent du combinateur progressif de la car, tandis que le premier ne permet qu'un nombre de variations égal à celui des fréquences fondamentales employées, savoir 6 , 7,8, 9 , etc. variations, ce dernier permet un nombre énorme de variations, savoir :
5040 variations avec 7 fréquences fondamentales
40320 " " 8 " " 362880 " et 9 " "
En pratique, cependant, on n'emploiera qu'une fraction de ces variations.
Le dit combinateur se compose de :
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un rouleau tournant 8 commandé par un ou plusieurs électro- aimants, deux porte-brosse fixes 10-11.
A titre démonstratif, suivant fig.7, on opère avec 7 fréquences. Sur la partie frontale du rouleau il y a 7 disques collecteurs 9 isolés entre eux et électriquement liés aux con- tacts 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 alignés horizontalement (voir schéma de connexions électriques fig.6 .A chaque tour du rouleau, une série de 7 des dits contacts continuent par le moyen des brosses 10 la connexion électrique.
A chaque alignement de contacts il y a une disposition éles- trique différente et, par conséquent, un nombre égal de varia - tions de combinaisons de fréquence, soit sur le transmetteur, soit sur le récepteur choisi. L'un et l'autre combinateur ont pour but d'obtenir le secret absolu des commandes et communi- cations, soit par fil, soit par radio.
Les schémas relatifs ont été donnés à titre démonstratif, et dans la pratique les disques pourront prendre la place du rouleau et vice-versa, ils pourront être doués de mouvement propre , mais toujours commandés par un relais approprié. Les deux combinateurs pourront être commandés moyennant une touche spéciale, ou bien moyennant circuits supplémentaires appliqués aux touches des lettres, numéros, etc. de la station de trans - mission.
Dans les deux cas, on aura le changement des combinaisons de fréquences soit à la station de transmission, soit à celle de réception tout en ne changeant rien aux buts à obtenir, c'est-à-dire que la touche qui émettait les fréquences I et II par exemple émettra pour le même signal (lettre a) les fréquen - ces VII et I et le récepteur écrira également la lettre d'al - phabet voulue (savoir a).
Le but unique du combinateur est de rendre impossible la traduction des messages transmis et éventuellement interceptés.
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Les trois cryptogrammes ci-dessous présentent un exemple évident de ce qu'on vient de dire. Ils sont compilés au moyen du combinateur non-progressif, en employant 7, 8, 9 fréquences fondamentales, suivant fig.6 et 7.
EMI8.1
PEE3çIµz¯gRYPg0g&MgQ A 7 9RZQ5Tc2S AVEC Om18IN¯"-TEUR NON PROGRESSIF.
L37 8ZMJU2F 42XM.LGB75U W Y.E22 .7, JASGMM .5 32X ZGH 9 SNI VKBIiMP3 2LUX 34Q GZ. Z QV7C445Y4IHH 7 9V .5 NK2X?9FSZRA 8 SS2nà24XQ LZVN V7PB2A Y 9FF M9P IJ33 JIG22Y6JK 5 K. SG75 Z5 2E7I'18F 2LOJS JFP2S 7M7249 .57AV NNT7ACJJCY70ZP D ZPA I HHY 1 L7 NJFA 3SKJF22 7 ZDS7 SJLA GLKFrL30FW3X 72:EMX L5 Z. 9 GB7PVY4 Uo. P:E D6I V HF'9FG35N8 S K2 7GH GS90 K 7 FBF 2T 2Q2XV59 F5QT7UI VCY V D5DI V Tr9lGI-IGM79G3 . NIC5FAI4'7F27 GA SZD ZEOTE KBES7BLPFYL2S JX 2X6 74 9. P5B NVY JY4 K U EDFA PIZWLA IJ37HZMAM 8 3NMCN 8 FJZ K G79 A7E E
EMI8.2
AV&K2GJhiYZ LX2RX 42,TX2. g5 9. 2 2 VT75B2UCY 4. E P ED. W LiVA JIM3LH 8 3UJ7BG2S'3J 3. C S2FK2 KXZD ECO OS6JH2FUMM NR4 29. 92FKOA7AVYCU WK DP9F D6L J3 7AS7F3SN34FDX5FJZS7E RILBE JF7PFFT2L4LJT3FWJZ 23252 F9XGQZQ XIT7PVY4 U. W ZEDI 7LU3GJ .
Q FIN DU CRYP - TOGRAMME.
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EMI9.1
DE1JXI31flg CRYPTOGAWM A 8 FREqUENC,"S AVEC CO:MJ3INATEUR NON
EMI9.2
PROGRESSIF.
EMI9.3
15. Tolu2 . ES.3Ii 6.60AIVQ, 9 A NZ N 0 Y K'rVI H V06 P. B I YO B JAU 'JK 331 SOWJFE E LV, W 2','l K DWA G9 Q X B L4 Z K EKJ:?WK3 B. I 5 N02N0 D Z D L K B4 J INO T L E V L3 . 0À,'1V0 9 S X S B X 2VZ H GKI W P. N CB HOBOOB 11L U J 6453J IA. IUrûZ2SK T.# G.D 6. 2U. 7,VP W N SX N D G Z P'?/K5RT R BL5V<!8 D U M 6 ISB 4 D 5 3 I AL L9 UE ME EL 6'WMWB9 9 W 9WR ET QZ SB S2 OBl3 H E(VP H BJN KE B'G',N U K 34J6 KJ BMF,V L2U ESIO' F J 2 URT QZ S8 TDZYGQ YH EHI KWVH N% BBN 80 B J AZZ S2U'120W.
I Y L JW NR FEVFK'76W 2 N SX Q, 96X G B 8 KI Z YQ,H'7 P6WBZN Y EZO B EUM 3 KJ 3 GI2 T JW L9 E J 76 BWWVNA 9XNZSZG 2WHKD 6 JEN N.EDO 8 D B U J E 5 AN . 22LJ E mVB7/'HU3 W S X Z TDZYGTiV'J 1:' Y D ) FIN DU CRYFTOGF-4MM:1O:.
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EMI10.1
1BQ.r..I--..±GRAn A 9 FREQUENCES AVEC C01.#INATEUR NON PROGRESSIF.
-.......- -----00"'¯--.¯---......---------- (L 4 L J LEe C G NRVS S W 3 7z 3X X 'S9 K
D LI6L I6K 4 X6PA PZ J F CFC ONDJ M
F N IV G S S S XE W
D D L 6L 64 4 NSZP JF NENDU 4LHG F4 C W I I G R SW 7 IE I AN P
Z PS Z S JD F C E E L AL S CFI3 G Z V S VS 7 Z WU XE3 V Y 64 4 N S9
Z4 J K 0 FLIGH 3 G 3 G N G3 S
7 37 W3XQ3 X K K L 46 5 N4 7 7 S S A9 J F E PU C N I N S. S 7 7S3 S XQ X 3WV V K 4 4 N4 N S S2 2 Z3F
AS L4IUA ISFG S GI 3 S M D S D I X X7 Q 4X W V 4 L K6 4 S JV M F 2CHIU 4MJ 1 E G S W IF G NGR SG . D7 X XV 4 X 49 S 10 UMSFC GI3.
S SE D3 ) FIN DU CRYPTOGRAMME.
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7 ) En considération de ce que la formule mathématique des combinaisons donne respectivement pour
1.2.3.4.5.6.7 = 5040 combinaisons de numéros
1.2.3.4.5.6. 7. 8 40320 " " "
EMI11.1
1.2.3.4.5.6.7.8.9 - 362880 " if " Il est évident qu'un système transmetteur ou récepteur opérant avec 7 fréquences fondamentales permettra d'employer 5040 ma- chines en employant pour chacune une des 5040 combinaisons.
L'emploi de ce nombre considérable de machines est donné par l'appareil d'insertion (fig.3 n .1, 2 et fig.6 ) où 1 est la partie fixe de l'inserteur et II les fiches de couplage à. introduire en I suivant la disposition établie précédemment.
La manoeuvre du dit appareil d'insertion peut être effec - tuée directement à la main ou mécaniquement ou même électrique - ment. Par conséquent, en envoyant un message écrit ou une commande à distance, soit par fil, soit par radio, une seule machine recevra le texte exact tandis que les 5039 autres tout en interceptant le signal (fréquences) ne pourront rece - voir qu'un massage intraduisible comme il a été dit ci-haut.
D'autre part tandis que chaque poste récepteur a une composi - tion propre, base de fréquences établies au préalable, le poste transmetteur pourra composer toutes les 5040 combinaisons à l'aide des appareils d'insertion mentionnés.
Le dit système permet ainsi à chaque poste transmetteur de communiquer avec n'importe lequel des 5040 postes récepteurs, et précisément avec celui qu'il a choisi.
Comme il a été dit plus haut, il s'ensuit qu'en employant des groupes de 8 et 9 fréquences fondamentales on pourra réa - liser respectivement 40320 et 363880 machines de réception à compositions différentes.
Dans ce cas les appareils d'insertion, au lieu de 7 accou - plements, en auront 8 et 9, respectivement, et ainsi de suite.
Il faut remarquer, par conséquent, qu'en employant les appareils d'insertion et en faisant fonctionner, conjointement
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à ces derniers, aussi le combinateur agissant moyennant fil ou par radio sur la station de transmission ou de réception, on pourra obtenir des services précieux pour ce qui regarde le secret et l'impossibilité de déchiffrer les signaux. Cela,sans compter que, même sans emploi du combinateur, le système em - ployé avec le seul appareil d'insertion, offre déjà comme tel et d'une façon absolue, une garantie de secret suffisante.
En outre il sera évident que, n'importe quelle personne possédant un appareil récepteur dont les valeurs en fréquences des lamelles vibrantes ne soient pas exactement identiques à celles des lamelles du transmetteur, ne pourra rien recevoir.
A cela il faut ajouter que, s'il s'agit de communications par radio, un système radio-transmetteur et radio-récepteur ultra-selectif assurera l'impossibilité de la part d'autres postes radio-récepteurs, de déranger la transmission et récep - tion des fréquences sus-mentionnées, même si les fréquences émises ont une valeur égale et sont sur la même longueur d'on - de. En outre, afin que d'autres appareils se trouvant dans l'attente de réception ne soient pas dérangés, il sera très convenable d'employer les dispositifs sélecteurs automatiques décrits plus loin dans un chapitre spécial.
Le schéma électri - que de l'appareil transmetteur est donné à la fig.III, où :
II sont les appareils d'insertion pour 7 fréquences
1 le combinateur (3-4 partiefixe (5 " tournante (6-7 les électro-aimants de commande, 8-14 les électro-aimants à champ magnétique permanent 15-21 les lamelles vibrantes 22-28 les aimants d'excitation III le troisième contact pour commande du combinateur 29-70 les touches à deux contacts progressifs dont le détail est représenté à la fig. 4 où :
1) est la touche à pression ;
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2 ) sont les brosses de contacts ;
3-4 les contacts indépendants pour brancher les électro-aimante 11-12 d'excitation des lamelles 13,14 ; 5, 6 les butées ; 7, 8 ,9 les cames ; 10 le tourillon.
La réception.-
8 ) Pour ce qui regarde la réception des fréquences transmises, celles-ci, comme il a été dit, pourront être re - çues en utilisant des réseaux normaux des appareils télégra - phiques et téléphoniques, ou en employant les récepteurs radiophoniques communs, sauf, cependant, pour l'usage des circuits super-sélecteurs qui comportent des différences essentielles par rapport aux appareils récepteurs normaux. A ces derniers on appliquera des dispositifs spéciaux décrits ci-après et qui permettront la reproduction de lettres ou numéros sur des machines à écrire ordinaires ou reproduiront des signaux conventionnels préétablis.
Ces dispositifs permettent également d'agir sur d'autres appareils électro-magnétiques capables de faire fonctionner à distance des commandes de n'importe quel genre.
Les fréquences d'arrivée qui, le cas échéant, pourront être convenablement amplifiées en produisant, comme on sait, des variations de champ aux électro-aimants à champ permanent, feront vibrer les lamelles superposées dont les fréquences correspondent exactement aux valeurs des fréquences transmises.
Avec un système de ce genre on arrive à exclure de la façon la plus absolue l'interposition de membranes en général, situées entre les lamelles et les champs magnétiques permanents et qui présentent des désavantages considérables à cause de leur propre fréquence et résonance. Les lamelles en vibration, en métal magnétisable (fer, acier et leurs alliages) interrom - pront un nombre égal de circuits électriques qui, agissant sur
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des appareils appropriés, reproduiront des numéros, lettres, aignaux conventionnels, ou agiront sur des dispositifs électro - magnétiques correspondants, capables de faire fonctionner les mécaniques les plus divers de commande à distance.
Le dispositif en question est représenté schématiquement à la fig.8 où : 1 représente l'électro-aimant à champ magnétique permanent, 2 la lamelle vibrante, 3 l'interrupteur du circuit de commande qui, pour les fréquences très hautes, pourra être réalisé au moyen d'un contact à mercure ou autre.
Le dit appareil récepteur pourra consister, enfin, en un électro-aimant à champ magnétique permanent de puissance con - venable et dont les pôles sont étendus de telle manière qu'il peut avoir sur son champ magnétique le nombre de lamelles préétabli. Il pourra de préférence être formé par un nombre d'électro-aimants permanents égal à celui des lamelles mises en oeuvre, système sur lequel on reviendra en détail.
9 ) Le circuit électrique dénommé " renversable "et employé pour la réception par des machines à écrire ou pour commandes à distance par fil ou sans fil est représenté à la fig.9 où :
1, 2 sont les électro-aimants permanents de réception ;
3', 4 les lamelles vibrantes (de résonnance) ;
5 , 6 les interrup teurs du circuitde commande ;
7, 8, les électro-aimants de commande ;
9,10 les interrupteurs principaux ; 11,12 les électro-aimants de sélection ; 13,14 les contacts des sélecteurs ; 15,16 les électro-aimants de reproduction ou de commande ; 17,18 les interrupteurs de mise à zéro de tout le système ; 19,20 les électro-aimants de rappel.
Dans le cas spécifique d'une machine à écrire ou dactylo- graphique, si l'on veut employer par exemple 7 fréquences òn damentales ayant des valeurs différentes entre elles,ce seront :
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1-2-3-4-5-6-7.
EMI15.1
En outrs, en ?rrolcjrant li combinaison de deux fréquences différentes entre elles, pour effectuer une commande unique à distance, on aura, comme il a été dit, un nombre total de
EMI15.2
42 cOrrI1"'::n6, I"'S savoir 7 ; 7 = 49 (49 - 7 fréquences fond'''mRnt'? 0- les - 42 commandes); il. en résulte que la combinaison 1-2 actionnant une commande à distance X, si elle est inversée (2-1) actionnera une commande Y, différente de X.
Il en sera de même pour les autres 40 combinaisons de fréquences.
Les fréquences émises par le poste transmetteur, par con- tre, seront appelées : I - II - III - IV - V - VI - VII.
Supposons en arrivée la fréquence I transmise par un poste d'émission donné ; celle-ci traversera tous les électro- aimants permanents 1, 2 et la lamelle vibrante (de résonnance) 3, de fréquence égale à I, entrera en vibration. La dite vibration interrompra en 5 le circuit de l'électro-aimant de commande 7. Cette interruption établira, par l'intermédiaire d'un ressort de réaction (omis dans le schéma) un contact entre 7 et 9 qui fermera le circuit de l'électro -aimant de sélec - tion 11, qui à son tour fermera en 13 le premier interrupteur de l'électro-aimant de reproduction ou commande à distance 15.
La fréquence II arrivera ensuite qui, comme la fréquence I, en parcourant les électro-aimants 1 et 2 de l'appareil récep - teur, fera vibrer 4 ; la vibration de 4 interrompra en 6 le circuit de 8, et cette interruption établira, par l'intermé - diaire du dit ressort à réaction, le contact 8, 10.
Le dit contact 8, 10 fermera le circuit de reproduction ou de commande 15 lequel, son travail accompli, fermera en 17 le circuitdes électro-aimantsde mise à zéro 19, 20 qui remet- tront ensuite tout le système en condition de recevoir d'autres fréquences.
La description qui précède vaut pour la combinaison inver-
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se II-I, et dans ce cas c'est l'électro-aimant de reproduction 16 qui fonctionnera.
Il faut tenir compte de ce que chaque électro-aimant de sélection 11, 12 établit le premier contact d'un nombre X d'é- lectro-aimants de reproduction ou de commande égal au nombre des fréquences fondamentales moins une. Par exemple, dans le cas de 7 fréquences fondamentales, à chaque fréquence qui arri- ve, il sera établi un contact dans six électro-aimants de repro- duction ou de commande.
10) Le schéma électrique "Réversible" général de la machi- ne de réception est figuré à la fig.10 où :
1 à 7 sont les groupes récepteurs ;
8 à 14 les électro-aimants permanents ; 15 à 21 les lamelles vibrantes de résonnance ; 22 à 28 les interrupteurs principaux ; 29 à 35 les électro-aimants de sélection ; 36 à 42 les contacts des sélecteurs : 43 à 49 les électro-aimants des sélecteurs ; 50 à 56 les contacts de sélection ; 57 à 62 les électro-aimants de reproduction groupe 1 ; 63 à 68 " " " " " " 2 ; 69 à 74 " " " " " " 3 75 à 80 " " " " " " 4 ; 81 à 86 " " " " " " 5 ; 87 à 92 " " " " " " 6 ; 93 à 98 " " " " " " 7 ; 99 sont les contacts d'excitation des électro-aimants de rappel (mise à zéro du système) ;
100 à 106 sont les électro-aimants de rappel ; 107 ,110 représentent les ressorts à réaction ; 108 ,111 " " leviers porte-contacts ; 109 " " tiges des électro-aimants.
Soient I-II-III-IV-V-VI-VII les fréquences d'arrivée ;
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supposons qu'arrive la fréquence I. La dite fréquence, tout en intéressant tous les électro-aimants 8-14, fera vibrer la lamelle 15 dont la valeur en fréquences correspond exactement à celle de I. La dite vibration interrompra en 22 le circuit de l'électro-aimant 20 qui, avec la machine en fonction, est excité constamment.
Cette interruption, par l'intermédiaire du ressort à réac- tion 107, permettra au petit levier 108 d'établir un contact en 36 qui va exciter l'électro-aimant sélecteur 43. Le dit sélec- teur 43, par la tige 109, établira en 50 six contacts qui acoou- pleront à un pole de la batterie six électro-aimants de repro- duction, exactement un pour chaque groupe.
Dans le cas spécifique envisagé, le sélecteur 43 aura accouplé un pôle de la batterie aux électro-aimants 68-74-80- 86-92-98.
Quand la quatrième fréquence arrivera, elle fera vibrer, par résonnance, la lamelle 18 et cette dernière interrompra en 25 le circuit de 32.
Le levier 111, par l'intermédiaire du ressort à réaction 110, fermera en 39 le circuit du sélecteur 46.
Tandis que cette fermeture de circuit effectue, moyennant 53, le couplage d'un pole de la batterie et d'autres six électro-aimants de reproduction, différents de 68,74,80,86, 92,98 le contact 39 reliera à son tour, pour la durée d'une fraction de seconde, l'autre pôle de la batterie du groupe d'électro-aimants 75-76-77-78-79-80. or, comme la lamelle 15 a déjà relié un premier pôle également à un électro-aimant de reproduction appartenant au groupe 4, et précisément à l'électro-aimant 80, il est évident qu'au moment de la liaison au second pôle le circuit de 80 sera fermé sur la batterie. Par conséquent ce sera l'électro- aimant 80 qui dans ce cas fera entrer en action le levier de reproduction.
Aussitôt la commande exécutée, il s'établira en 99 (commun entre eux) un contact qui excitera tous les électro-
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aimants de rappel 100-106 des groupes sélecteurs 45-49 qui vont reporter le système dans sa condition originale, c'est-à- dire dans une position permettant de recevoir des signaux ultérieurs.
Un type de circuit de ce genre, en dehors de son aptitude à faire fonctionner des machines à écrire, peut servir à mer - veille pour faire fonctionner les commandes à distance les plus diverses soit par fil, soit par radio. Ce type de machine pourra permettre l'écriture soit sur papier de format commun soit sur une bande à télégraphie.
Dans les deux cas l'avancement du papier est effectué seu- lement après l'impression de chaque signe par l'intermédiaire d'un dispositif électro-mécanique connu.
11) Dispositif automatique sélecteur d'appel permettant la transmission de signaux de réponse dans le cas où le poste récepteur soit en communication avec une autre station.
Le dit dispositif (fig.ll) est formé de deux groupes distincts de lamelles vibrantes 1-2-3-4-5-6-7 et 8-9-10-11-12- 13-14.
Supposons que le nombre des postes en action soit de 5000 environ. Dans ce cas il y aura sept lamelles à employer pour les appels. On sait qu'elles permettent de communiquer avec
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5040 machines. ]ùtabliszo1=s égaleT<1snt que le nonbz:e de lamelles destinées à commander les dispositifs électro-mécaniques de la machine à écrire qui reçoit, soit sept. En outre lorsque l' appareil est prêt à intercepter les fréquences qui arrivent, les électro-aimants 15-16-17-18-19-20-21 se trouveront à l'
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état d'excitation et les tiges 22, 23, 24, 25, 2ô, 27, 28, attirées par les électro-aimants 15-21 se trouveront dans la position indiquée dans le schéma. qu'arrive ensuite la fréquence qui mettra en vibration la lamelle 1, cette dernière interrompra en 29 le circuit de 15.
La tige 22, par l'intermédiaire d'un organe à réaction,
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se déplacera vers le bas, tandis qu'elle fermera en 36 le cir - cuit de 43, elle excitera aussi 1'électro-aimant 50 qui fera fonctionner un mécanisme à temps 51 qui pourra être un disposi- tif n.écanique ou électromécanique.
A titre exemplatif, on suppose que la roue d'engrenage
51 est douée d'un mouvement rotatif propre dans le sens indiqué par la flèche.
La fermeture du circuit de 50, par l'attraction du levier 52, laissera libre la roue d'engrenage qui, comme il a été dit et suivant le cas envisagé ici, est supposée douée d'un mouve- ment rotatif et accomplira dans un temps préétabli (p.ex. 5 se- condes) un tour complet à la fin duquel, par l'intermédiaire de l'ergot 53, elle va interrompre pour un instant er. 54 le cir - cuit des électro-aimants 43-49, respectivement 50. Cette inter- ruption reportera tout le dispositif à la position primitive.
Il faut donc que les sept fréquences d'appel arrivent avant que la roue d'engrenage ait accompli un tour complet.
Fonctionnement du dispositif. a) Par appel régulier dans l'espace de temps préétabli avec machine à écrire pas encore en fonction.
Soit l'ordre progressif des fréquences d'appel de la fig. 9, savoir : 1,2,3,4,5,6,7. La première fréquence d'arrivée agira sur 1 suivant la description précédente, c-à-d. tandis qu'elle liera en 36 le contact de la tige 33, elle laissera la roue d'engrena- ge 51 libre de tourner.
Si maintenant arrive la seconde fréquen- ce, celle-ci,en excitant : 2, connectra en 37 le contact de la tige 24, par conséquent 3 " " 38 " " " " " 25 4 " " 39 " " " " " 26 ; 5 " " 40 " " " " " 27 6 " " 41 " " il Il " 28 ; 7 fermera " 42 le circuit de l'électro-aimant 55, qui, en fonctionnant, interrompra, d.ans un premier temps en 56, par
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moyen du levier 57, le circuit des électro-aimants 43-49, qui retourneront a leur première position. En même temps sera fer- mé en 58 le circuit des électro-aimants de la, machine à écrire 59,60,61,62,63,65, fermeture qui en permettra le fonction - nement.
Pour plus de clarté, on admet que les électro-aimants 59, 60,61,62,63,64,65 de la fig. 9 correspondent aux électro-aimants 29,30,31,32,33,34,35 de la fig.10,et de la fig.10a.
Dans un second temps immédiat il commutera en 66 son pro - pre circuit avec celui de l'électro-aimant 67 de commande trans- mission qui, dans le cas envisagé, ne pourra pas fonctionner, le circuit étant précédemment interrompu en 42.
La fin de transmission qui est donnée par une touche cor - respondante du poste transmetteur et qui sera composée de deux fréquences du groupe 8 -14, provoquera la fermeture du circuit de l'électro-aimant 68 qui reportera à la position initiale les contacts 56,58,66. b) Appel régulier dans l'espace de temps préétabli avec machine à écrire déjà engagée en réception avec une autre sta- tion de transmission.
En admettant que la description précédente soit appliquée au fonctionnement du dispositif, et que 3'électro-aimant 68 n'a pas encore fonctionné, le poste récepteur étant en fonction, le fonctionnement de l'électro-aimant 49 fermera en 42 le cir - cuit de l'électro-aimant 67 de commande à distance du poste transmetteur.
La dite commande, tout en faisant fonctionner le poste transmetteur, y excitera une ou plusieurs lamelles déterminées d'avance et qui vaudront pour le signal "occupé ". c) Par appel régulier dans l'espace de temps établi au préalable et irrégulier comme ordre de fréquences.
En variant dans l'appel l'ordre des fréquences et, au lieu d'avoir progressivement les fréquences I-II-III-IV-V-VI-VII, l' ordre d'appel est par exemple le suivant :II-I-III-IV-V-VI-VII.
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Soit II la fréquence qui arrive la première ; elle va interrompre en 30 le circuit de l'électro-aimant 16.
La dite interruption permet à la tige 23 de descendre et, par conséquent, le contact en 37 ne fermera pas, le circuit de 44-43 n'ayant pas fonctionné précédemment.
Il est évident qu'à la fin des vibrations de 2 le cir - cuit de 16 sera fermé de nouveau en 30 et la tige 23 retourne - ra à sa première position.
Si la fréquence I arrive ensuite, le couplage avec la tige 23 sera établi en 36 et l'interrupteur à temps 51 pourra fonctionner.
Qu'arrive maintenant la fréquence III, celle-ci ne pour - ra établir aucun circuit en 38 , 37 étant coupé. Il en est de même pour les autres fréquences.
Au bout du temps préétabli, la roue d'engrenage du groupe 51 coupera en 54 le circuit de l'unique électro-aimant qui est demeuré en fonction (précisément 43 ) qui laissera retourner la tige 22 à sa première position.
12. Dispositif automatique sélecteur d'appel permettant à une station choisie d'entrer en fonction.
La caractéristique principale du dispositif est d'Employer le même groupe de fréquences soit pour l'appel, soit pour le fonctionnement de la machine à écrire. Le dit dispositif est illustré à la fig.12.
Si la fréquence qui fera vibrer la lamelle 1 arrive, la dite vibration coupera, en 8 le circuit de l'électro-aimant 23 ; la dite interruption, par le moyen d'un organe à réaction, laissera déplacer la tige 37 vers le bas.
Ce déplacement, tandis qu'il fermera en 30 le circuit de l'électro-aimant 44, excitera aussi l'électro-aimant 22 qui fera fonctionner un mécanisme à temps 13 qui pourra être ac - tionné mécaniquement ou électriquement.
A titre démonstratif, on admet que la roue d'engrenage de
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18 est douée d'un mouvement propre de rotation dans le sens indiqué par la flèche.
La fermeture du circuit de. 22, en attirant le levier 20, laissera libre la roue d'engrenage qui accomplira dans un temps établi par avance (par exemple 5 secondes) un tour com - plet. A la fin de ce tour elle va interrompre pour un instant, en 21, par l'intermédiaire du nez 19, le circuit des électro - aimants 44, 45, 46, 47, 48 , 49, 50 et 22, laquelle interrup - tion remettra tout le dispositif à la position initiale.
Il faut donc que les 7 fréquences d'appel arrivent avant que la roue d'engrenage ait accompli un tour complet. a) Fonctionnement du dispositif par appel régulier dans l'espace de tempspréétabli.
Soit l'ordre progressif des fréquences d'appel : I - II - III - IV - V - VI - VII. La première fréquence d'arri- vée qui correspondra à celle de la lamelle 1 agira comme il a été décrit plus haut, savoir : en coupant en 8 le circuit de 23, elle laissera libre la tige 37 qui fermera en 30 les cir - cuits de 22 à 44 et reliera la, tige 38 à un pôle de la batte - rie.
Quand la deuxième fréquence arrive qui correspond à 2, elle coupe en 9 le circuit de 24 et ferme, par l'intermédiaire de la tige 38, en 31, le circuit de 45 qui reliera la tige 39 à un pôle de la batterie.
Il en est de même pour les fréquences III-IV-V et VI.
Cette dernière connectera en 35 la tige 43 à un pôle de la batterie. Qu'arrive maintenant la fréquence VII correspondant à 7, celle-ci va couper en 14 le circuit de 29 et par consé - quent, par l'intermédiaire de la tige 43, fermer en 36 le cir - cuitd.e 50 et de 15.
La fermeture du circuit de 15 provoquera l'attraction du levier 16 qui commutera le circuit des électro-aimants 23,24,
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25 ,26 ,27 ,28 ,29 avec ceux de la machine écri vante, moyennant les
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couplages 52, et exactement avec les électro-aimants 29,30, 31 ,32,33 ,34 ,35 de la fig.10.
La fin de transmission qui sera donnée par une touche spéciale, établie au préalable à la station de transmission et qui sera composée de deux fréquences, provoquera depuis le circuit de la machine à écrire et au moyen des conducteurs 51, la fermeture de l'électro-aimant 17 qui reportera tout le dispositif décrit à la position initiale. b) Fonctionnement du dispositif avec appel régulier dans l'espace de temps établi au préalable et irrégulier comme ordre de fréquence.
En variant dans l'appel l'ordre des fréquences de telle manière que les lamelles, au lieu de vibrer dans l'ordre pro - gressif 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, vibrent dans l'ordre suivant : 2-1-3-4-5-6-7, la première fréquence, en arrivant, fera vi - brer la lamelle 2 et coupera en 9 le circuit de 24. Cette interruption, tout en permettant à la tige 38 de descendre, avec contact conséquent en 31, ne coupera pas le circuit de 45,44 n'ayant pas fonctionné précédemment.
Il est évident que, au bout de la vibration de 2, le circuit de 24 sera fermé à nouveau en 9 et la tige 38 retour - nera à sa première position en haut. qu'arrive maintenant la fréquence I, celle-ci fera vi - brer la lamelle 1 et établira en 30 le couplage de 44 et de l'électro-aimant 22 qui va libérer la roue d'engrenage de 18. qu'arrive maintenant la fréquence III, elle fera vibrer 3 qui en 32 ne fermera aucun circuit, ce dernier étant déjà coupé en 31. Il en est de même pour les fréquences successives.
Au bout du temps préétabli la roue d'engrenage du groupe 18 va couper en 21 le circuit du seul électro-aimant demeuré en fonction (précisément l'électro-aimant 44 ). Cette interruption laissera retourner la tige 37 à sa position initiale.
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De ce qui précède, on voit que l'invention permet d'ap - pliquer sur n'importe quelle ligne télégraphique, téléphonique ou poste sans fil, de nombreuses machines de réception et de transmission fonctionnait simultanément, chacune d'elles employant, cependant, des fréquences de valeurs différentes, tandis que la sélection de ces fréquences est effectuée par les machines de réception.
Il est pourtant clair que le dit système permet l'exploi- tation des communications multiples avec économie de temps évidente en rapport direct avec le nombre des machines en fonction, tout en'gardant pour chacune d'elles le secret ab - solu, et sans aucun risque d'interférences réciproques des fréquences.
Comme il a déjàété dit, le secret assuré par l'invention est tel que les personnes qui ne possèdent pas des machines de réception réglées par le'constructeur sur les machines de transmission, ne pourront en aucune façon comprendre la si - gnification des divers signaux transmis.
Un système super-sélectif transmetteur-récepteur, pour les communications par radio, complète l'efficacité parfaite du système secret ; il n'est pas possible dans ce cas que d'autres postes puissent déranger les communications en cours à d'autres postes.
Quant aux perturbations atmosphériques dont les valeurs en fréquences sont très basses, elles ne dérangent pas ces systèmes de communication, pourvu que les lamelles vibrantes aient des valeurs en fréquences supérieures à celles propres des perturbations atmosphériques mentionnées et qu'il n'y ait pas interposition d'aucun genre de membranes.
En outre les dispositifs automatiques de sélection réali - sent de vraies centrales radio-automatiques qui pourront ser - vir à faire fonctionner un nombre considérable de postes, nom - bre qui n'a jamaisété atteint par d'autres systèmes.
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Ces dispositifs intégrés par les sélecteurs centraux réalisent un nouveau type parfait de centrales téléphoniques ou télégraphiques automatiques secrètes.
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R E V Ui il D 1 0 T 1 0 N S.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Method and apparatus for the use of sound frequencies audible and non-audible to the human ear generated mechanically or electrically.
The present invention relates to a method and the apparatus relating thereto for the use of sound frequencies audible and non-audible to the human ear generated mechanically or electrically for the purpose of transmitting and receiving secret. - wired or wireless remote controls or secret communications.
Transmitted if one.
1) The system consists of the emission of audible or non-audible sound waves to the human ear, starting in the order of sixteen frequencies per second in addition.
2) For each order of frequencies, metal strips (iron, steel or their alloys) will be used which, mechanically or electrically excited, will modulate the grid of one or more ionic lamps, suitably inserted in a radiophonic transmitter circuit or in a circuit
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telegraph or telephone.
3) The production, transformation and transmission of frequencies is carried out by means of the electromagnetic device described below:
The apparatus in question (fig.l) comprises one or more electromagnets with a permanent electric field 1, one or more lamellae 2 made of iron, steel or its alloys and a second or more non-permanent electromagnets 3 and of which precisely one will be used for each strip.
Micrometric recording screws make it possible to place either the electromagnet or the electromagnets 1, or the electromagnets 3, at the correct distance from the strips 2.
By sending the current at intervals in the coils of the electromagnets 3, it will be obtained that the lamellae 2, under the impulses of the said electromagnets 3, will vibrate in their own frequencies.
These vibrations of the lamellae 2 consequently cause variations in the field of the permanent electromagnets 1. In this way, the frequencies produced by the lamellae 2 are transformed into electric frequencies, by means of the electromagnets with permanent magnetic field 1.
The latter, sent? one or more thermionic lamps, will modulate the grid (s) which may be those of the lamps of a sound amplifier or of lamps modulating radio-transmitting devices.
4) In order to obtain a great speed of the commands, it is necessary that the vibrating lamellae of the receiving apparatus vibrate during the shortest possible space of time. This required reception speed is controlled by the transmitting device (fig. 3). By pressing a button 4, the circuit of the excitation electromagnet 5 is closed for a moment, which, while energizing the vibrating blade 6, attracts the contact lever 7. The latter, sliding on the door plate -current 8 will close the
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transmission electromagnet circuit 9.
The closing time of said circuit is regulated by means of the tension of the antagonist spring 10 and by the lever arm 7. This system allows rapid transmission of frequencies by making it independent of the duration of vibration specific to the blades 6, since, in effect , the lever 7 allows the transmission of a single fraction of the vibrations produced by the vibrating blades 6.
The counter spring 10 can be replaced by an adjustable weight, by a return solenoid or by any other reaction force to the work of the excitation solenoid 6.
5) The circuit of fig. 3, which will be described later, allows the transmission of 42 different signals, using only seven groups generating frequencies (figs. 1 and 2).
In this case, each signal is produced by transmitting two frequencies. This process, with
7 frequencies obtain 42 signals
8 "" "56
9 "" "72" and so on.
If, on the other hand, one wants to obtain an average given signal - using combinations of higher frequencies, two, that is to say by combining three, four or more frequencies and using seven, eight, nine or, if applicable, less than seven or more than nine fundamental frequencies, and observing the formula:
S = F. (F - 1) n where: n = (c - 1) S achievable signals or commands
F number of fundamental frequencies used
F-1 = number of combinations given by the receiving machine for each fundamental frequency
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c number of frequencies used to squeal a given desired signal, we will have:
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n ¯ (c "1)" 2 - 1 = 1 n c- 1) = 3 - 1 = 2 n (c- 1) 4 - 1 = 3 or else:
S = (F - 1) (2 c- 1)
S F. (F -1) (3 c - 1)
S F.
(F - 1) (4 1) Now, being 7.8, 9 the fundamental frequencies F
2, 3, 4 the number of frequencies used to obtain a signal or command established beforehand, we will have by substitution:
S 7. (7 -1) 1. 7.61 .................... 42
S- 7. (7- 1) 2- 7.62 = 7.36 - 252
EMI4.2
S- 7. (7 - 1) 3 a 7.6 ¯ 7. 216 1512 S = 8 (8 - 1). 8. 7 1 - = 56 -¯¯¯¯¯ S = 8 (8 - 1) 2 - 8.72 = 8.49 392 S = 8. (8 - 1) 3 = 8.73. = 8.343 2744 S = 9. (9 - 1) 1 = 9.81 .................... 72
EMI4.3
S - 9. (9 - 1) 2. 9. 8 2 - = 9.64 - 576 S = 9.
(9 - 1) 3. 9.8, 9.512 4606 that is to say: by using 7 fundamental frequencies and coupling 2 frequencies to obtain a single signal or command one obtains 42 signals or commands in total with 5 frequencies one obtains 252 signals or commands in total
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rr 4 il rt Il 1512 rr n il n il If we use 8 fundamental frequencies and couple 2
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frequencies to obtain a single signal or command we obtain 56 signals or commands in total, with 3 frequencies 392 signals or commands in total, with 4 frequencies we obtain 2744 signals or commands in total.
In the case of nine fundamental frequencies and by combining 2 frequencies for each single signal or command, a total of 72 signals or commands will be obtained, with 3 frequencies 576 signals or commands in total, with 4 frequencies 46C8 "" ""
Hence, obviously: a) the usefulness of using 7 or more fundamental frequencies. b) the advantage of coupling 2 or more frequencies for each single signal using for this purpose the "Reversible" electric circuit which will be described in a separate paragraph and illustrated schematically in figs. 9 and 10, 10a,
In order to explain and further simplify the idea of the invention, we have stopped below at the combination of two frequencies for each signal and remote control, a combination which makes it possible to compose 42 of these signals or controls. .
6) A special auxiliary device, called a "Combiner", makes it possible to vary at will, either on the transmitter or on the receiver, the formation of groups of frequencies, without modifying the objectives to be obtained.
These may relate to the operation of remote controls or to the reproduction of letters, numbers or conventional or semi-shorthand signals on suitably modified typing machines.
This combiner makes it possible to carry out a given signal remotely in 7 different ways in the case of operating on a 7 frequency machine.
Said device is shown in Figs. 4,6, 8 and 9.
1 is the open rotating part (rotating right or left
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2 is the fixed part 3,4,5,6,7,8,9 9 are the keys connecting conductors,
10 are the conductors connecting in the transmitting device the electromagnets 22-28 of FIG. 3, while in the receiver they connect the electromagnets 29-35 according to fig. 10.
11-17 are the current-carrying brushes sliding on the collecting discs 18-24, which are isolated and send the current in 25-31, which are the isolated contacts allowing by means of the brushes 32-38, the flow of current in 10 .
6 - 7 control the rotation of di sque 5 (fig. 3).
It is obvious that, if in the first position (fig. 5) by 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 the current passes through 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, in the second position, we will have 25, 33, 26,
EMI6.1
34, 27, 35, 28, 36, 29, 37, 30, 38, 31, 32.
Such a variation makes it possible to receive clearly at the desired machine, and will make it impossible to translate the text possibly received by another machine if the latter has the slats in a different order of progression.
Another conibinator device (fig. 6 and 7) can advantageously replace the previous one. This device is essentially different from the progressive combiner of the car, while the former allows only a number of variations equal to that of the fundamental frequencies used, namely 6, 7,8, 9, etc. variations, the latter allows a huge number of variations, namely:
5040 variations with 7 fundamental frequencies
40320 "" 8 "" 362880 "and 9" "
In practice, however, only a fraction of these variations will be employed.
The said combiner is made up of:
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a rotating roller 8 controlled by one or more electromagnets, two fixed brush holders 10-11.
As a demonstration, according to fig. 7, one operates with 7 frequencies. On the front part of the roller there are 7 collecting discs 9 isolated from each other and electrically linked to contacts 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 aligned horizontally (see electrical connection diagram fig. 6. turn of the roller, a series of 7 of said contacts continue by means of brushes 10 the electrical connection.
Each contact alignment has a different electrical arrangement and therefore an equal number of frequency combination variations, either on the transmitter or on the selected receiver. The purpose of both combiners is to obtain the absolute secrecy of commands and communications, either by wire or by radio.
The relative diagrams have been given for demonstration purposes, and in practice the discs can take the place of the roller and vice versa, they can be endowed with their own movement, but always controlled by an appropriate relay. The two combiners can be controlled by means of a special key, or else by means of additional circuits applied to the keys of letters, numbers, etc. from the transmission station.
In both cases, we will have the change of the combinations of frequencies either at the transmitting station or at the receiving station while not changing anything to the goals to be obtained, that is to say that the key which emitted the frequencies I and II, for example, will emit for the same signal (letter a) the frequencies VII and I and the receiver will also write the desired letter of alphabet (namely a).
The sole purpose of the combiner is to make it impossible to translate transmitted and possibly intercepted messages.
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The three cryptograms below present an obvious example of what has just been said. They are compiled by means of the non-progressive combiner, using 7, 8, 9 fundamental frequencies, according to fig. 6 and 7.
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PEE3çIµz¯gRYPg0g & MgQ A 7 9RZQ5Tc2S WITH Om18IN¯ "-NOT PROGRESSIVE MOTOR.
L37 8ZMJU2F 42XM.LGB75U W Y.E22 .7, JASGMM .5 32X ZGH 9 SNI VKBIiMP3 2LUX 34Q GZ. Z QV7C445Y4IHH 7 9V .5 NK2X? 9FSZRA 8 SS2nà24XQ LZVN V7PB2A Y 9FF M9P IJ33 JIG22Y6JK 5 K. SG75 Z5 2E7I'18F 2LOJS JFP2S 7M7249 .57AV NYFZLA 3 ZKJDJ LZVN V7PB2A Y 9FF M9P 9 GB7PVY4 Uo. P: E D6I V HF'9FG35N8 S K2 7GH GS90 K 7 FBF 2T 2Q2XV59 F5QT7UI VCY V D5DI V Tr9lGI-IGM79G3. NIC5FAI4'7F27 GA SZD ZEOTE KBES7BLPFYL2S JX 2X6 74 9. P5B NVY JY4 K U EDFA PIZWLA IJ37HZMAM 8 3NMCN 8 FJZ K G79 A7E E
EMI8.2
AV & K2GJhiYZ LX2RX 42, TX2. g5 9. 2 2 VT75B2UCY 4. E P ED. W LiVA JIM3LH 8 3UJ7BG2S'3J 3. C S2FK2 KXZD ECO OS6JH2FUMM NR4 29. 92FKOA7AVYCU WK DP9F D6L J3 7AS7F3SN34FDX5FJZS7E RILBE JF7PFFT4Q FWGZI Z7PFFT2L UGZI 23 Z7PFFT2L UGZI 23 Z7PFFT2L UGZI 23 Z7PFFT2L.XZI Z7PFFT2L.JF7PFFZT2L.XZI 23 Z7PFFT2L7 Z7PFFT2L.
Q END OF CRYP - TOGRAM.
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EMI9.1
DE1JXI31flg CRYPTOGAWM AT 8 FREqUENC, "S WITH CO: MJ3INATOR NO
EMI9.2
PROGRESSIVE.
EMI9.3
15. Tolu2. ES.3Ii 6.60AIVQ, 9 A NZ N 0 Y K'rVI H V06 P. BI YO B JAU 'JK 331 SOWJFE E LV, W 2', 'l K DWA G9 QXB L4 ZK EKJ:? WK3 B. I 5 N02N0 DZDLK B4 J INO TLEV L3. 0À, '1V0 9 S X S B X 2VZ H GKI W P. N CB HOBOOB 11L U J 6453J IA. IUrûZ2SK T. # G.D 6. 2U. 7, VP WN SX NDGZ P '? / K5RT R BL5V <! 8 DUM 6 ISB 4 D 5 3 I AL L9 UE ME EL 6'WMWB9 9 W 9WR ET QZ SB S2 OBl3 HE (VP H BJN KE B'G' , NUK 34J6 KJ BMF, V L2U ESIO 'FJ 2 URT QZ S8 TDZYGQ YH EHI KWVH N% BBN 80 BJ AZZ S2U'120W.
I Y L JW NR FEVFK'76W 2 N SX Q, 96X G B 8 KI Z YQ, H'7 P6WBZN Y EZO B EUM 3 KJ 3 GI2 T JW L9 E J 76 BWWVNA 9XNZSZG 2WHKD 6 JEN N.EDO 8 D B U J E 5 AN. 22LJ E mVB7 / 'HU3 W S X Z TDZYGTiV'J 1:' Y D) END OF CRYFTOGF-4MM: 1O :.
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EMI10.1
1BQ.r..I - .. ± GRAn AT 9 FREQUENCIES WITH C01. # NON-PROGRESSIVE INATOR.
-.......- ----- 00 "'¯ -. ¯ ---......---------- (L 4 LJ LEe CG NRVS SW 3 7z 3X X 'S9 K
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S SE D3) END OF CRYPTOGRAM.
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7) In consideration of what the mathematical formula of the combinations gives respectively for
1.2.3.4.5.6.7 = 5040 number combinations
1.2.3.4.5.6. 7. 8 40320 "" "
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1.2.3.4.5.6.7.8.9 - 362880 "if" It is obvious that a transmitter or receiver system operating with 7 fundamental frequencies will allow the use of 5040 machines, employing for each one of the 5040 combinations.
The use of this considerable number of machines is given by the insertion device (fig. 3 n. 1, 2 and fig. 6) where 1 is the fixed part of the inserter and II the coupling plugs to. introduce in I following the arrangement established previously.
The operation of said insertion device can be carried out directly by hand or mechanically or even electrically. Therefore, by sending a written message or a remote command, either by wire or by radio, only one machine will receive the exact text while the other 5039 while intercepting the signal (frequencies) will only be able to receive one. untranslatable massage as it was said above.
On the other hand, while each receiving station has its own composition, based on frequencies established in advance, the transmitting station will be able to compose all the 5040 combinations using the insertion devices mentioned.
Said system thus allows each transmitter station to communicate with any of the 5040 receiver stations, and precisely with the one it has chosen.
As stated above, it follows that by using groups of 8 and 9 fundamental frequencies, it is possible to create 40320 and 363880 reception machines with different compositions, respectively.
In this case the insertion devices, instead of 7 couplings, will have 8 and 9, respectively, and so on.
It should be noted, therefore, that by employing the insertion devices and by operating, jointly
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to the latter, also the combiner acting by wire or by radio on the transmission or reception station, one will be able to obtain valuable services with regard to the secrecy and the impossibility of deciphering the signals. This, without taking into account the fact that, even without use of the combiner, the system employed with the only insertion device, already offers as such and in an absolute way, a sufficient guarantee of secrecy.
In addition it will be obvious that, any person having a receiving apparatus of which the values in frequencies of the vibrating blades are not exactly identical to those of the blades of the transmitter, will not be able to receive anything.
To this must be added that, in the case of communications by radio, an ultra-selective radio-transmitter and radio-receiver system will make it impossible for other radio-receivers to disturb the transmission and reception of the above-mentioned frequencies, even if the transmitted frequencies have an equal value and are on the same wavelength. In addition, so that other devices awaiting reception are not disturbed, it will be very convenient to use the automatic selector devices described later in a special chapter.
The electrical diagram of the transmitting device is given in fig. III, where:
II are the insertion devices for 7 frequencies
1 the combiner (3-4 fixed part (5 "rotating (6-7 the control electromagnets, 8-14 the permanent magnetic field electromagnets 15-21 the vibrating blades 22-28 the excitation magnets III the third contact for controlling the controller 29-70 the keys with two progressive contacts, details of which are shown in fig. 4 where:
1) is the press button;
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2) are the contact brushes;
3-4 independent contacts for connecting the electromagnets 11-12 for excitation of the strips 13,14; 5, 6 the stops; 7, 8, 9 the cams; 10 the journal.
The reception.-
8) As regards the reception of the transmitted frequencies, these, as has been said, can be received by using normal networks of telegraphic and telephone apparatus, or by using common radiophonic receivers, except, however, for the use of super-selector circuits which have essential differences from normal receiving devices. To these will be applied special devices described below and which will allow the reproduction of letters or numbers on ordinary typewriters or will reproduce pre-established conventional signals.
These devices also make it possible to act on other electro-magnetic devices capable of remotely operating commands of any kind.
The arrival frequencies which, if necessary, can be suitably amplified by producing, as we know, variations of field at the permanent-field electromagnets, will make the superimposed lamellae vibrate, the frequencies of which correspond exactly to the values of the transmitted frequencies.
With a system of this kind one manages to exclude in the most absolute way the interposition of membranes in general, located between the lamellae and the permanent magnetic fields and which present considerable disadvantages because of their own frequency and resonance. The vibrating lamellae, made of magnetizable metal (iron, steel and their alloys) interrupt an equal number of electric circuits which, acting on
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appropriate devices will reproduce conventional numbers, letters, signals, or act on corresponding electromagnetic devices, capable of operating the most diverse remote control mechanisms.
The device in question is shown schematically in fig. 8 where: 1 represents the electromagnet with a permanent magnetic field, 2 the vibrating plate, 3 the switch of the control circuit which, for very high frequencies, can be produced by means of a mercury contact or the like.
Said receiving device may consist, finally, of an electromagnet with a permanent magnetic field of suitable power and the poles of which are extended in such a way that it can have the preestablished number of lamellae on its magnetic field. It may preferably be formed by a number of permanent electromagnets equal to that of the lamellae used, a system to which we will come back in detail.
9) The electrical circuit called "reversible" and used for reception by typewriters or for remote control by wire or wireless is shown in fig.9 where:
1, 2 are the permanent receiving electromagnets;
3 ', 4 the vibrating (resonance) lamellae;
5, 6 the control circuit switches;
7, 8, the control electromagnets;
9.10 the main switches; 11.12 the selection electromagnets; 13,14 the selector contacts; 15,16 reproduction or control electromagnets; 17,18 the zero switches of the whole system; 19,20 the return electromagnets.
In the specific case of a typewriter or typist, if one wants to use for example 7 damental frequencies having different values between them, they will be:
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1-2-3-4-5-6-7.
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In addition, by? Rrolling the combination of two different frequencies between them, in order to perform a single remote control, we will have, as has been said, a total number of
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42 cOrrI1 "':: n6, I"' S namely 7; 7 = 49 (49 - 7 frequencies background '' 'mRnt'? 0- les - 42 commands); he. As a result, the combination 1-2 activating a remote control X, if it is inverted (2-1) will activate a control Y, different from X.
It will be the same for the other 40 combinations of frequencies.
The frequencies emitted by the transmitting station, on the other hand, will be called: I - II - III - IV - V - VI - VII.
Let us assume on arrival the frequency I transmitted by a given transmission station; this will pass through all the permanent electromagnets 1, 2 and the vibrating (resonance) lamella 3, with a frequency equal to I, will vibrate. Said vibration will interrupt at 5 the circuit of the control electromagnet 7. This interruption will establish, by means of a reaction spring (omitted in the diagram) a contact between 7 and 9 which will close the circuit of the. 'selection electromagnet 11, which in turn will close at 13 the first switch of the reproduction or remote control electromagnet 15.
Frequency II will then arrive which, like frequency I, traveling through electromagnets 1 and 2 of the receiving device, will cause 4 to vibrate; the vibration of 4 will interrupt the circuit of 8 at 6, and this interruption will establish, through the intermediary of said reaction spring, contact 8, 10.
Said contact 8, 10 will close the reproduction or control circuit 15 which, its work done, will close at 17 the circuit of the zero-setting electromagnets 19, 20 which will then put the whole system back into a condition for receiving further. frequencies.
The above description applies to the reverse combination.
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se II-I, and in this case the reproduction electromagnet 16 will work.
It must be taken into account that each selection electromagnet 11, 12 establishes the first contact of a number X of reproduction or control electromagnets equal to the number of fundamental frequencies minus one. For example, in the case of 7 fundamental frequencies, at each frequency which arrives, a contact will be established in six reproduction or control electromagnets.
10) The general "Reversible" electrical diagram of the receiving machine is shown in fig. 10 where:
1 to 7 are the receiving groups;
8 to 14 the permanent electromagnets; 15 to 21 the vibrating resonance lamellae; 22 to 28 the main switches; 29 to 35 the selection electromagnets; 36 to 42 the selector contacts: 43 to 49 the selector electromagnets; 50 to 56 selection contacts; 57 to 62 the group 1 reproduction electromagnets; 63 to 68 "" "" "" 2; 69 to 74 "" "" "" 3 75 to 80 "" "" "" 4; 81 to 86 "" "" "" 5; 87 to 92 "" "" "" 6; 93 to 98 "" "" "" 7; 99 are the excitation contacts of the return electromagnets (system reset);
100 to 106 are the return electromagnets; 107, 110 represent the reaction springs; 108, 111 "" contact-carrier levers; 109 "" rods of the electromagnets.
Let I-II-III-IV-V-VI-VII be the arrival frequencies;
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let us suppose that the frequency I arrives. Said frequency, while interesting all the electromagnets 8-14, will make vibrate the plate 15 whose value in frequencies corresponds exactly to that of I. Said vibration will interrupt in 22 the circuit of the electromagnet 20 which, with the machine in operation, is constantly excited.
This interruption, by means of the reaction spring 107, will allow the small lever 108 to establish a contact at 36 which will energize the selector electromagnet 43. Said selector 43, via the rod 109, will establish in 50 six contacts which will couple to a pole of the battery six reproduction electromagnets, exactly one for each group.
In the specific case considered, the selector 43 will have coupled a pole of the battery to the electromagnets 68-74-80- 86-92-98.
When the fourth frequency arrives, it will vibrate, by resonance, the blade 18 and the latter will interrupt at 25 the circuit of 32.
The lever 111, through the reaction spring 110, will close at 39 the circuit of the selector 46.
While this circuit closure effects, by means of 53, the coupling of a pole of the battery and other six reproduction electromagnets, different from 68,74,80,86, 92,98 the contact 39 will connect to its turn, for the duration of a fraction of a second, the other pole of the battery of the group of electromagnets 75-76-77-78-79-80. now, as the strip 15 has already connected a first pole also to a reproduction electromagnet belonging to group 4, and precisely to the electromagnet 80, it is obvious that at the time of the connection to the second pole the circuit of 80 will be closed on the battery. Consequently it will be the electromagnet 80 which in this case will activate the reproduction lever.
As soon as the command is executed, a contact will be established in 99 (common between them) which will excite all the electro-
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return magnets 100-106 of the selector groups 45-49 which will return the system to its original condition, that is to say in a position allowing subsequent signals to be received.
A type of circuit of this kind, apart from its aptitude to operate typewriters, can be used at sea - standby to operate the most diverse remote commands either by wire or by radio. This type of machine could allow writing either on common size paper or on a telegraphic tape.
In both cases, the paper is advanced only after the printing of each sign by means of a known electro-mechanical device.
11) Automatic call selector device allowing the transmission of response signals if the receiving station is in communication with another station.
Said device (fig.ll) is formed of two distinct groups of vibrating strips 1-2-3-4-5-6-7 and 8-9-10-11-12-13-14.
Suppose the number of stations in action is about 5000. In this case there will be seven slats to be used for the calls. We know that they allow us to communicate with
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5040 machines. ] ùtabliszo1 = s equalT <1snt that the nonbz: e of slats intended to control the electro-mechanical devices of the typewriter which receives, that is to say seven. In addition when the apparatus is ready to intercept the frequencies which arrive, the electro - magnets 15-16-17-18-19-20-21 will be located at the
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state of excitation and the rods 22, 23, 24, 25, 20, 27, 28, attracted by the electromagnets 15-21 will be in the position shown in the diagram. then the frequency arrives which will set the blade 1 in vibration, the latter will interrupt at 29 the circuit of 15.
The rod 22, via a reaction member,
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will move downwards, while it will close at 36 the circuit of 43, it will also energize the electromagnet 50 which will operate a time mechanism 51 which may be a mechanical or electromechanical device.
By way of example, it is assumed that the gear wheel
51 is endowed with its own rotary movement in the direction indicated by the arrow.
The closing of the circuit of 50, by the attraction of the lever 52, will leave free the gear wheel which, as has been said and according to the case considered here, is supposed to be endowed with a rotary movement and will accomplish in a preset time (eg 5 seconds) a complete revolution at the end of which, by means of the lug 53, it will interrupt for a moment er. 54 the circuit of the electromagnets 43-49, respectively 50. This interruption will return the whole device to the original position.
The seven calling frequencies must therefore arrive before the gear wheel has completed a full revolution.
Operation of the device. a) By regular call within the pre-established time frame with a typewriter not yet in operation.
Let the progressive order of the call frequencies of FIG. 9, namely: 1,2,3,4,5,6,7. The first arrival frequency will act on 1 according to the previous description, ie. while it will bond at 36 the contact of the rod 33, it will leave the gear wheel 51 free to rotate.
If now arrives the second frequency, this one, by energizing: 2, will connect in 37 the contact of the rod 24, consequently 3 "" 38 "" "" "25 4" "39" "" "26 ; 5 "" 40 "" "" "27 6" "41" "he He" 28; 7 will close "42 the circuit of the electromagnet 55, which, while operating, will interrupt, first in 56, by
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by means of the lever 57, the circuit of electromagnets 43-49, which will return to their first position. At the same time, the circuit of the electromagnets of the typewriter 59,60,61,62,63,65 will be closed at 58, which will allow it to function.
For greater clarity, it is assumed that the electromagnets 59, 60,61,62,63,64,65 of FIG. 9 correspond to the electromagnets 29,30,31,32,33,34,35 of fig.10, and fig.10a.
In an immediate second step, it will switch its own circuit at 66 with that of the transmission control electromagnet 67 which, in the case considered, will not be able to operate, the circuit being previously interrupted at 42.
The end of transmission which is given by a corresponding key of the transmitter station and which will be composed of two frequencies from group 8 -14, will cause the closing of the circuit of the electromagnet 68 which will bring the contacts 56 back to the initial position. , 58.66. b) Regular call within the pre-established space of time with a typewriter already engaged in reception with another transmission station.
Assuming that the preceding description is applied to the operation of the device, and that the electromagnet 68 has not yet operated, the receiving station being in operation, the operation of the electromagnet 49 will close the circuit at 42. fired from the remote control electromagnet 67 of the transmitter station.
Said command, while operating the transmitter station, will excite therein one or more blades determined in advance and which will be valid for the "busy" signal. c) By regular call in the space of time established in advance and irregular as an order of frequencies.
By varying in the call the order of the frequencies and, instead of having gradually the frequencies I-II-III-IV-V-VI-VII, the call order is for example the following: II-I -III-IV-V-VI-VII.
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Let II be the frequency which arrives first; it will interrupt at 30 the circuit of the electromagnet 16.
Said interruption allows the rod 23 to descend and, consequently, the contact at 37 will not close, the circuit of 44-43 not having worked previously.
It is obvious that at the end of the vibrations of 2 the circuit of 16 will be closed again at 30 and the rod 23 will return to its first position.
If the frequency I then arrives, the coupling with the rod 23 will be established at 36 and the time switch 51 will be able to operate.
Now that frequency III arrives, it will not be able to establish any circuit at 38, 37 being cut. It is the same for the other frequencies.
At the end of the preset time, the gear wheel of the group 51 will cut in 54 the circuit of the single electromagnet which remained in function (precisely 43) which will allow the rod 22 to return to its first position.
12. Automatic call selector device allowing a selected station to come into operation.
The main characteristic of the device is to use the same group of frequencies either for the call or for the operation of the typewriter. Said device is illustrated in fig.12.
If the frequency which will make the strip 1 vibrate arrives, said vibration will cut the circuit of the electromagnet 23 at 8; said interruption, by means of a reaction member, will allow rod 37 to move downwards.
This movement, while it will close the circuit of the electromagnet 44 at 30, will also energize the electromagnet 22 which will operate a timing mechanism 13 which can be actuated mechanically or electrically.
As a demonstration, it is assumed that the gear wheel of
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18 has its own rotational movement in the direction indicated by the arrow.
Closing the circuit. 22, pulling the lever 20, will leave the gearwheel free, which will complete a full revolution in a predetermined time (for example 5 seconds). At the end of this turn, it will interrupt for a moment, in 21, through the nose 19, the circuit of the electromagnets 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 and 22, which interrupts will return the entire device to the initial position.
It is therefore necessary that the 7 calling frequencies arrive before the gear wheel has completed a full revolution. a) Operation of the device by regular call in the preset time space.
Or the progressive order of calling frequencies: I - II - III - IV - V - VI - VII. The first arrival frequency which will correspond to that of the strip 1 will act as described above, namely: by cutting the circuit of 23 in 8, it will leave free the rod 37 which will close the circuits in 30. from 22 to 44 and will connect the rod 38 to a pole of the battery.
When the second frequency arrives which corresponds to 2, it cuts the circuit of 24 at 9 and closes, by means of the rod 38, at 31, the circuit of 45 which will connect the rod 39 to a pole of the battery.
It is the same for the frequencies III-IV-V and VI.
The latter will connect at 35 the rod 43 to a pole of the battery. Now that the frequency VII corresponding to 7 arrives, this one will cut in 14 the circuit of 29 and consequently, by the intermediary of the rod 43, close in 36 the circuit d.e 50 and 15 .
The closing of the circuit of 15 will cause the attraction of the lever 16 which will switch the circuit of the electromagnets 23,24,
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25, 26, 27, 28, 29 with those of the writing machine, by means of
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couplings 52, and exactly with the electromagnets 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 of fig. 10.
The end of transmission which will be given by a special key, established beforehand at the transmission station and which will be composed of two frequencies, will cause from the circuit of the typewriter and by means of the conductors 51, the closing of the electro -Magnet 17 which will transfer all the device described to the initial position. b) Operation of the device with regular call in the space of time established beforehand and irregular as an order of frequency.
By varying the order of frequencies in such a way that the lamellae, instead of vibrating in the progressive order 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, vibrate in the following order: 2-1-3-4-5-6-7, the first frequency, when arriving, will vibrate the strip 2 and cut the 24 circuit in 9. This interruption, while allowing the rod 38 to descend, with consequent contact in 31, will not cut the circuit of 45,44 which did not work previously.
It is obvious that, after the vibration of 2, the circuit of 24 will be closed again at 9 and the rod 38 will return to its first position at the top. that the frequency I now arrives, this will make the blade 1 vibrate and establish at 30 the coupling of 44 and the electromagnet 22 which will release the gear wheel of 18. that now arrives the frequency III, it will make 3 vibrate which in 32 will not close any circuit, the latter being already cut in 31. It is the same for the successive frequencies.
At the end of the pre-established time the gear wheel of group 18 will cut at 21 the circuit of the only electromagnet which remains in operation (precisely the electromagnet 44). This interruption will allow the rod 37 to return to its initial position.
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From the above, it can be seen that the invention makes it possible to apply on any telegraph line, telephone or wireless station, numerous receiving and transmitting machines operated simultaneously, each of them employing, however, frequencies of different values, while the selection of these frequencies is performed by the receiving machines.
It is, however, clear that the said system allows the use of multiple communications with obvious time savings in direct relation to the number of machines in operation, while keeping absolute secrecy for each of them, and without no risk of reciprocal frequency interference.
As has already been said, the secrecy guaranteed by the invention is such that persons who do not have reception machines set up by the manufacturer on the transmission machines will not be able in any way to understand the meaning of the various signals. transmitted.
A super-selective transmitter-receiver system, for radio communications, completes the perfect efficiency of the secret system; In this case, it is not possible for other stations to interfere with communications in progress at other stations.
As for atmospheric disturbances whose frequency values are very low, they do not disturb these communication systems, provided that the vibrating lamellae have frequency values greater than those specific to the atmospheric disturbances mentioned and that there is no interposition. of any kind of membranes.
In addition, the automatic selection devices create real radio-automatic control units which can be used to operate a considerable number of stations, a number which has never been reached by other systems.
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These devices integrated by the central selectors realize a perfect new type of secret automatic telephone or telegraph exchange.
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R E V Ui il D 1 0 T 1 0 N S.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.