DE297997C

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Publication number: DE297997C
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AUSGEGEBEN AM 28. OKTOBER 1919

Vr 297997 KLASSE 74 d GRUPPE

Die Erfindung bezweckt, ein praktisch brauchbares Verfahren zur Richtungs- und Ortsbestimmung entfernter Schallquellen zu schaffen. Gemäß der Erfindung verwendet , man dazu in bekannter Weise zwei oder mehrere örtlich getrennte Empfangsvorrichtungen (z. B. Mikrophone) und vermeidet die bisher bei Hörempfang übliche Zeitmessung dadurch, daß man die Schalleindrücke im Ohr

ίο zeitlich zum Zusammenfallen bringt. Die . gegenseitige Verschiebung der Schalleindrücke im Ohr wird dadurch ermöglicht, daß die an den eigentlichen Empfängern ankommenden Schalleindrücke akustisch reproduzierbar auf geichmäßig bewegten Aufnehmern (Drähten, Walzen, Platten) aufgezeichnet werden, die bei der beliebig oft zu wiederholenden Reproduktion so lange gegeneinander verschoben werden

der Reproduktion erfolgt.

Ein einfaches Beispiel einer Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist das im folgenden ail Hand der Figur erläuterte.

Zwei in der Figur mit 1 und 2 bezeichnete Mikrophone erhalten einen Schall aus der Richtung der Strahlen 3, 4 oder 5, 6. Die Entfernung der Schallquelle sei so groß angenommen, daß die Schallstrahlen praktisch parallel, die Wellenflächen also Ebenen sind.

Die Stirn der Schalhvelle wird alsdann in dem Mikrophon 2 um.einen Zeitwert später eintreffen, der der Strecke 7 bzw. 8 proportional ist. Die wellenförmigen Mikrophonströme durchfließen nun zwei Spulen 9 und 10, durch deren Feld je ein Stahldraht 20, 21 über Rollen 16, 17 und 18, 19 läuft. Diese

tonnen, bis Deckung Stahldrähte werden beim Eintreffen der Stromwellen in bekannter Weise örtlich magnetisiert. Die Laufrichtung sei dabei die durch Pfeile gekennzeichnete. Die Drähte durchlaufen nun auch die Felder der Spulen 13, 14, die ihrerseits mit einem Telephon 15 in Verbindung stehen und induzieren in den Spulen den Mikrophonströmen entsprechende Ströme. Solange die Wege der Stahldrähte von 9 bis 13 und von 10 bis 14 gleich sind, werden im Telephon die Schalle mit einer den oben genannten Strecken 7 bzw. 8 entsprechenden Zeitdifferenz auftreten, und zwar in dem angegebenen Fall der Schall von 2 später als der von 1. Nun sind die Spulen 13, 14 verschiebbar längs der Drähte angeordnet. Man kann mm die Schalle im Telephon dadurch zur Koinzidenz bringen, daß man die später ansprechende Spule, im Fall des Beispiels die Spule 14, entgegen der Umlaufsrichtung des Drahtes verschiebt. Aus der Strecke der Verschiebung und der Umlaufsgeschwindigkeit des Drahtes läßt sich in bekannter W^Teise die Zeitdifferenz des Eintreffens der Schalle bestimmen. Statt 13,. 14 können natürlich auch die Spulen 9, 10 verschoben werden.

Um die magnetische Schrift nach dem Durchgang durch die Abnahmespulen zu zerstören, sind an geeigneten Stellen mit Wechselstrom betriebene Löschspulen vorgesehen.

Es kann nun aber auch, insbesondere bei Hörempfang, der Fall eintreten, daß die an den Empfängern auftretenden Schallwirkungen im Anzeigeapparat derart ineinander-

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fließen, daß vor Verschiebung der Spulen ein Auseinanderkennen der den verschiedenen Empfängern zugehörigen Schallwirkungen und somit ein Einregulieren der Spulen' auf Koinzidenz unmöglich wird. Das gilt besonders bei den Schlagen sehr schwach gedämpfter Glocken und bei Geräuschen. Man kann in diesem Falle z. B. so vorgehen, daß man die bewegliche Spule (z. B. Spule 14) in entgegengesetzter Richtung wie im vorher geschilderten Falle verschiebt, bis im Hörapparat die Schalle scharf unterscheidbar sind. Man vergrößert in diesem Falle die Wegestrecke um einen bekannten Betrag, dem ein Zuwachs an Zeitdifferenz der Schalle im Hör-' apparat entspricht. Mit einer Stoppuhr mißt man nun die im Hörapparat auftretende vergrößerte Zeitdifferenz der Schalle und subtrahiert davon den der bekannten zusätzlichen Verschiebungsstrecke entsprechenden Zeitbetrag. Der Rest ergibt direkt auf Grund bekannter Formeln den Einfallswinkel.

Man kann die Genauigkeit dieser Methode fast unbegrenzt steigern durch Steigerung der Umlaufsgeschwindigkeit der Stahldrähte, indem man auf diese W^Teise einer sehr kleinen Zeitdifferenz eine sehr große Wegestrecke zuordnet.

Statt die Drähte durch die Spulen 9, 10 magnetisieren zu lassen, kann man auch so vorgehen, daß man den Draht dauernd während des Umlaufs magnetisiert und den Magnetismus durch den Wechselstrom der Spulen 9, 10 entsprechend beeinflußt.

Wie Fig. 2 zeigt, genügt auch ein Draht, auf den dann, beide Mikrophonspulen an getrennten Stellen einwirken und von dem die Abnahmespulen an entsprechenden Stellen beeinflußt werden. Das Meßverfahren und die Bezeichnungen sind dieselben wie bei der Anordnung nach Fig'. 1.

Die Einstellung selbst kann so vorgenommen werden, daß man bei gleichsinnig wirkenden Strömen der Abnahmespule im TeIe- phon auf Zusammenfallen der Signaltöne einstellt, oder daß man bei gegeneiander gerichteten Strömen auf ein Minimum der Lautstärke einstellt. Mit Hilfe von Feinverstellungen für die verschiebbaren Spulen lassen sich bemerkenswerte Genauigkeiten erzielen. Statt die Spule zu verschieben, kann man die Schalleindrücke im Telephon auch durch Geschwindigkeitsänderungen der Drähte zur Deckung" bringen.

Diese Ausführungsform des Verfahrens hat den \^orzug, daß man mit reinem Hörempfang ohne komplizierte Zeitmeßeinrichtungen oder sonstige hochempfindliche Apparate für die Praxis völlig ausreichende Genauigkeiten erzielt, was für die Venvendung im Felde, auf Schiffen und unter ähnlichen schwierigen Verhältnissen von großer Bedeutung ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. A^erfahren zur Bestimmung der Richtung und Entfernung einer Schallquelle, bei dem die an verschiedenen örtlich getrennten Empfängern zu verschiedenen Zeiten eintreffenden Schalle entsprechend ihrer Zeitdifferenz auf gleichmäßig bewegten Aufnehmern aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung akustisch reproduzierbar erfolgt und die reproduzierten Schallvorgänge durch gegenseitige meßbare Verschiebung der Aufzeichnungen zur Deckung gebracht werden.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schall erzeugten Stromändertingen zweier oder mehrerer Detektoren (Mikrophone) auf zugehörigen Drähten "bzw. Bändern aus magnetisierbaren Materialien Magnetisierungen hervorrufen, deren Wirkungen ihrerseits in besonderen Vorrichtungen aufgefangen und durch Verschiebung der Auffangvorrichtung oder der Magnetisierungsvorrichtung oder durch Geschwin-

. digkeitsänderung der Drähte zur Deckung gebracht werden.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.