DE298900C

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Publication number: DE298900C
Application number: DENDAT298900D
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Description

AUSGEGEBEN AM 16. AUGUST 1921

Beim Empfang von Schallsignalen bestimmter Frequenz wird vorteilhaft von dem Hilfsmittel der Abstimmung Gebrauch gemacht, und zwar kann entweder das zum eigentlichen Schallempfang dienende mechanische, Schwingungsgebilde auf die Signalfrequenz abgestimmt werden (mechanische Abstimmung) oder aber man kann die auf beliebige Weise, z. B. durch ein Mikrophon, in elektrische Schwingungen

ίο umgewandelten Schallwellen über einen elektrischen aus Kapazität und Selbstinduktion bestehenden Abstimmkreis leiten (elektrische Abstimmung). Endlich kann man auch beide Arten der Abstimmung verwenden.

Bei rein mechanischer Abstimmung auf die Signalfrequenz gehen alle Störungen am Empfänger, z. B. Seegang bei Schiffen, Maschinenstörungen, Luft- und Bodenschall u. dgl., im Charakter der Abstimmungsfrequenz desSchwingungsgebildes, also auch im Toncharakter der Signalfrequenz ein, so daß Signale schon bei verhältnismäßig schwachen Störungen aus dem dauernden Klingen des Apparates nicht herausgehört werden können. Hinzufügen der elektrischen Abstimmung auf dieselbe Frequenz schafft hierbei keine Abhilfe weil, die Störungsgeräusche bereits vor Eintritt in den elektrischen Kreis durch die mechanische Abstimmung in die Eigenfrequenz des elektrischen Kreises umgeformt sind, diesen also ebenso stark erregen wie die Signaltöne selbst.

Eine wenn' auch nicht eben bedeutende Besserung wird erzielt durch Verwendung von mechanischen Empfangsgebilden sehr großer, am besten aperiodischer Dämpfung in Verbindung mit elektrischer Abstimmung. Aperiodische oder stark gedämpfte Empfangsgebilde geben Störungen charakteristisch in ihrer Schwingungsform und Klangfarbe wieder, ohne sie in die Frequenz des Signaltons umzuwandein; dadurch wird bewirkt, daß der elektrische Abstimmkreis nicht durch mit ihm in Resonanz stehende Störungen, also verhältnismäßig schwächer erregt wird.. Gleichwohl geben insbesondere stoßartige Störungen bei der Umformung in elektrische Energie hohe Wellenstoße, so daß der elektrische Abstimmkreis immer noch durch Stoßerregung zu Eigenschwingungen, also solchen von der Signalfrequenz erregt wird.

Erfindungsgemäß wird eine weitere wesentliche Besserung dadurch erzielt, daß ein Empfangsgebilde von bestimmter Eigenschwingungszahl und verhältnismäßig sehr geringer Dämpfung verwendet wird, dessen .Abstimmung nicht mit der Eigenfrequenz zusammenfällt, wohingegen der elektrische Kreis auf die Signalfrequenz abgestimmt wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Störungen ihren stoßartigen Charakter verlieren, ehe sie in den elektrischen Abstimmkreis gelangen, und in Wellenzüge umgewandelt werden, deren sekundliche Schwingungszahl von der ,des elektrischen Abstimmkreises abweicht. Dadurch ist sowohl die Resonanzerregung als auch die Stoßerregung des elektrischen Kreises vermieden.

Die Signale, die aus ungedämpften oder sehr schwach gedämpften Schwingungen bestehen, erregen das Empfangsgebilde zwangläufig' zu Wellenzügen ihrer Eigenfrequenz, auf die der elektrische Kreis abgestimmt ist. Naturgemäß ist wegen der Verstimmung des Empfangs-

gebildes gegenüber der Signalfrequenz die Empfangsintensität gering, und es ist deshalb zweckmäßig, in die Empfangsanordnung hinter dem elektrischen Abstimmkreis ein Verstärkungsrelais zu schalten. Dieses Relais kann von beliebiger Bauart, unabgestimmt oder auf die Signalfrequenz abgestimmt sein.

In besonders vorteilhafter Weise wird das Erfindungsproblem dadurch gelöst, daß als

ίο Empfangsgebilde ein Schwingungssystem verwendet wird, welches mehrere gekoppelte Schwingungen aufweist, deren Resonanzspitzen nahe· aneinander und zu beiden Seiten der Signalfrequenz liegen. Wird ein derartiges

)5 Schwingungsgebilde mit kontinuierlich veränderter Frequenz erregt, so ergibt sich eine Resonanzkurve etwa von der Art, wie sie als Beispiel in der Zeichnung dargestellt ist. · Die Abszissenwerte η bedeuten die Erregerfrequenz, die Ordinatenwerte α die Amplitude am Empfänger. Sind die beiden Hauptschwingungen des Empfangssystems «₂ und n₃, so wird bei Erregung mit diesen Frequenzen die Amplitude im Empfänger besonders groß. In dem Gebiet zwischen beiden Spitzen bleibt sie, falls dieselben nicht zu weit auseinander¹ liegen, ebenfalls verhältnismäßig hoch gegenüber den Amplituden bei der Erregung mit Frequenzen oberhalb n_% und unterhalb n_v Die Erregung des Empfängern durch Störungstöne, insbesondere solche von starker Dämpfung, erzeugt nun einen Ton im Empfänger von dem Charakter der Töne n₂ oder M₃, nicht aber von einem zwischen beiden liegenden Charakter. Die Signalfrequenz wird nun so gewählt, daß sie zwischen M₂ und n_s, beispielsweise also bei % liegt. Damit erreicht man den Vorteil eines verhältnismäßig guten Empfangswirkungsgrades, obwohl sich die Signalfrequenz noch genügend von den Eigenfrequenzen n_% und M₃ des Empfängers abhebt. Der elektrische Abstimmkreis wird dabei auf die Signalfrequenz abgestimmt. Vorteilhaft wählt man die Abstimmung des verstimmten Gebildes niedriger als die Signalfrequenz, da eine tief abgestimmte (weiche) Membran, durch eine höhere Frequenz zu erzwungenen Schwingungen. erregt, größere Amplituden macht als eine hoch abgestimmte (harte) Membran.

Man kann nach Belieben bei gegebener Signalfrequenz die Empfängerabstimmung oder aber bei gegebener Empfängerabstimmung die Signalfrequenz nach den erläuterten Gesichtspunkten bemessen.

Die Art des Empfängers ist für die Erfindung nicht von Belang, es können mit Erfolg sowohl Empfänger nach dem Mikrophonprinzip als auch solche elektromagnetischer Art verwendet werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Empfangseinrichtung für Schallsignale, bei welcher die mechanische Empfangsenergie in elektrische verwandelt wird, gekennzeichnet durch die Verbindung eines an sich scharf abgestimmten, gegen die Signalfrequenz verstimmten mechanischen Empfangsgebildes geringer Dämpfung mit einem auf die Signalfrequenz abgestimmten elektrischen Schwirigungskreis.

2. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines auf mehrere Wellenfrequenzen abgestimm- » ten mechanischen Empfangsgebildes mit nahe benachbarten und zu beiden Seiten der Signalfrequenz liegenden Resonanzspitzen.

3. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung des verstimmten mechanischen Empfangsgebildes unterhalb der Signalfrequenz liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.