DE388984C

DE388984C - Sound receiver with air gap switched between membrane and microphone, especially for echo sounders

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Publication number: DE388984C
Application number: DEB96792D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-11-07
Filing date: 1920-11-07
Publication date: 1924-01-23

Description

Schallempfänger mit zwischen Membran und lfikrophon geschalteter Luftstrecke, insbesondere für Echolotapparate. Durch das Patent 3ro69o ist ein Verfahren zur Bestimmung von Meerestiefen auf akustischem Wege bekannt geworden, bei dem es unter Umständen von Wichtigkeit ist, daß ein als Empfänger dienendes Mikrophon der direkten starken Einwirkung der vom Schallgeben ausgehenden Schallwellen entzogen wird, damit durch diese nicht schon der eigentliche Lotapparat in Tätigkeit gesetzt wird. Es ist hier vorgeschlagen, den Stromkreis des Mikrophons erst zu einer bestimmten Zeit zu offnen; doch wird durch diesen Vorschlag das erstrebte Ziel nicht unter allen Umständen erreicht, da die Schallwellen trotzdem die Möglichkeit besitzen, die 'Mikrophonmembran zu erregen, so Maß diese zu (!ein kurz darauffolsenden gegebenen Zeitpunkte immer noch viel zu große Schwingungen ausführt, die Genauigkeit und Schärfe der Registrierung der zurückkehrenden Echoschallwellen also beeinträchtigt werden. Der zweite dort angegebene Weg, das Mikrophon mechanisch stillzusetzen und im gegebenen Zeitpunkte freizugeben, kommt dein Ziel näher, ohne es ganz zu erreichen, da es praktisch erstens sehr schwer ist, ein @ Iil;ropliori am Schwin-en zu verhindern, und noch schwerer, die Bremsung einer :Membran, ve@rausgesetzt, <Maß es sich uin eine tatsächlich %virksanie Bremsung handelt, @lerart aufzulieben, Maß dabei nicht eine Erregung der Mikrophonmembran erfolgt.Sound receiver with air gap switched between the membrane and the microphone, especially for echo sounders. By the patent 3ro69o is a method for Determination of sea depths by acoustic means has become known, in which it is under In some circumstances it is important that a microphone serving as a receiver corresponds to the direct strong influence of the sound waves emanating from the sound emission is withdrawn, so that this does not already put the actual soldering apparatus into operation. It it is suggested here that the circuit of the microphone should only be switched on at a certain time to open; but through this Proposal not aimed at achieved under all circumstances, as the sound waves still have the possibility of To excite the microphone membrane, measure it (! a given shortly afterwards Points in time still oscillate far too much, the accuracy and sharpness the registration of the returning echo sound waves are thus impaired. The second way indicated there to shut down the microphone mechanically and in the given Releasing points in time comes closer to your goal without quite achieving it because it practically, firstly, it is very difficult to prevent a @ Iil; ropliori from Schwin-en, and even more difficult, the braking of a: membrane, ve @ exposed, <measure it yourself uin a really% virksanie stunt, @lerart to raise, measure it the microphone membrane is not excited.

Als besonders geeignet haben sich für Echolote Unterwasserschalleinpfänger erwiesen, bei denen zwischen Aufnahinemenihran und Mikrophon eine Luftstrecke angeordnet ist, urr auf diese Weise das -Mikrophon gegen äußere Einflüsse und Erschütterungen, die durch die Schiffswand übertragen werden 1.:ö nnteli, zu schützen.Underwater sound receivers have proven to be particularly suitable for echo sounders in which there is an air gap between the recording element and the microphone is, urr in this way the microphone against external influences and vibrations, which are transmitted through the ship's hull 1.:ö nnteli, to protect.

Der Zweck der Erfindung ist es nun, hei derartigen Empfängern das Mikrophon gegenüber der Einwirkung der durch die Luftstrecke übermittelten Schallwellen zeitweise zu schützen, und zwar geschieht dies dadurch. Maß die Luftstrecke zwischen Membran und 'Mikrophon zeitweise unterbrochen wird. Als h`nterbrecher kann hierbei ein Hahn oder eine finit einer Öffnung versehene Scheibe dienen, die in die Luftstrecke eingeschaltet ist und aus der abschließenden in die 5ffnende Stellung oder umgekehrt durch Schwingen nin ihre Achse gebracht wird. Bei derartigen Hinrichtungen ist es angebracht, zwecks akustischer Abdichtung zwischen Küken tuid Hahngehäuse bzw. Scheibe und Anschlußrohrstutzen eine ölschicht einzuschalten. Uni zu vermeiden, Maß Erschütterungen Heini Bewegen des Unterbrechers auf (las Mikrophon übertragen werden, dürfen sich nämlich Küken und Hahngehäuse bzw. Scheibe und Rohranschlußstutzen nicht berühren. Es muß also an sich eine Luftschicht dazwischen gelassen werden. Es hat sich null aber bei Versuchen gezeigt. Maß schon der geringste Spalt genügt, um die Luftschallwellen mit fast voller Intensität hindurch.dringen zu lassen. Wenn man aber derartig geringe Spalte, durch die sich die Schallwellen fast ungehindert fortpflanzen, finit (3l ausfüllt, wird der Fortpflanzung der Schallwellen ein sicherer Riegel vorgeschoben.The purpose of the invention is, for such recipients, that Microphone against the effect of the sound waves transmitted through the air gap to protect temporarily, and this is done by it. Measure the air gap between The membrane and the microphone are temporarily interrupted. As a breaker here a tap or a finite opening disc are used, which are in the air gap is switched on and from the final to the opening position or vice versa is brought into its axis by swinging. It is with such executions attached, for the purpose of acoustic sealing between the plug tuid the tap housing or washer and connecting pipe socket to switch on a layer of oil. Uni to avoid level shocks Heini moving the breaker on (read the microphone to be transmitted, allowed to namely do not touch the plug and tap housing or the washer and pipe connection piece. So there has to be a layer of air in between. It has zero but shown in trials. Even the smallest gap is enough to block the airborne sound waves with almost full intensity. But if you have such a small Gap through which the sound waves propagate almost unhindered, finite (3l fills, the propagation of the sound waves is put to a safe stop.

Verwendet man einen derartigen linpfängor in Verbindung mit einem Echolot, so kann praktisch so verfahren «erden, Maß die Luftstrecke erst kurze Zeit nach Abgabe der Schallwelle geöffnet und gegebenenfalls dann wieder geschlossen wird, zum Zwecke nur die gewünschten Echoschallwellen aufzunehmen. Vorteilhaft wird man die Vorrichtung so in Abhängigkeit von eineng Kurzzeitmesser bringen, Maß dieser den 2,lomjiit der Betätigung obiger Vorrichtung bestiiii:iit.If you use such a linpfangor in conjunction with a Echo sounder, this is practically how it can be done, "ground" the air gap only for a short time opened after the sound wave has been emitted and then closed again if necessary is to record only the desired echo sound waves for the purpose. Becomes beneficial you bring the device so depending on a timer, measure this The 2, lomjiit the operation of the above device determines iit.

Man kann sümit diejenigen Schallwellen auswählen, die vom liil:rophon registriert werden sollen, während alle anderen nicht his zu dies#,in Apparat gelangen. Se@hstverstiin@llich wird die ini Wasser befindliche Membran voll aüen, also auch von den direkten, Schallwellen getroffen und in Vibration versetzt. Da sie aper einseitig von der Wassersäule belastet und die dahinter hefilidliche kurze Luftstrecke abgeschloss°n ist, so wird sie s;:lir schnell abklingen und der Ruhezustand schnell eintreten. Wird nun die Luftstrecke geöffnet, so bleibt auch das -Mikrophon bis zum Eintreffen des Echos in Ruhe und vermag dieses scharf aufzunehmen. Man ])raucht daher den Empfänger gegen den Geber nicht mehr wie bisher unbedingt durch besondere Einrichtungen bzw. durch den Schiftsl:öi-per selbst abzuschirmen, da die die 'Membran auf dein direkten Wege treff:nden Schallwellen nicht weiter geleitet werden, die 'Membran selbst aber sofort wieder in den Ruhezustand übertritt und bereit ist. die Echoschallwellen aufzunehmen.You can choose those sound waves that come from the liil: rophon should be registered, while all others do not get up to this # in set. Obviously, the membrane in the water will be fully exposed, so too hit and vibrated by the direct sound waves. Since they are aper Loaded on one side by the water column and the short air gap behind it is completed, it will fade away quickly and the idle state quickly enter. If the air gap is now opened, the microphone remains up to when the echo arrives at rest and is able to pick it up sharply. Man]) smokes therefore the recipient against the giver is no longer necessarily by special means, as was previously the case To shield facilities or by the Schiftsl: öi-per itself, since the 'membrane meet on your direct path: nth sound waves are not passed on But the membrane itself immediately returns to the state of rest and is ready. record the echo sound waves.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausfühningsfornlen von Einrichtungen gemäß der Erfindung sclieinatisch dargestellt, und zwar zeigen Abl. i einen aus einer sich drehenden Scheibe bestehenden Unterbrecher, A1111.2 slic Vorrichtung voll eben gesehen und Abb. 3 den wagerechten Schnitt durch einen als Hahn aus-eführten Unterbrecher.On the drawing are two execution forms of facilities according to of the invention shown sclieinati, namely show Abl. i one out of one rotating disc existing breaker, A1111.2 slic device fully flat and Fig. 3 shows the horizontal section through a breaker designed as a tap.

In der Luftstrecke i. die auf der einen Seite die nicht dargestellte Membran, auf der anderen das nicht dargestellte -Mikrophon trägt, ist eine Scheibe 2 eingeschaltet, die sich um eine parallel zur Luftstrccke i angeordnete Achse 3 drehen kann.. In dieser Scheibe 2 ist eine dem Oberschnitt der Lttftstrvcke i vntsprechende@öffnung 4. vorgesehen, die durch eine Drehung der Scheibe 2 zwischen die hcHen Teile i der L uftleitting gelangen und diese miteinander verbinden kann, während diese Teile sonst durch die Szh--ihe 2 getrennt sind. An einen Stift 3 greift eine Blattfeder G an, die bei 7 gelagert ist und verschieden stark angespannt werden kann. Die Stärke der Spannung wird durch eine:' Zeiger 8 an einer Skala 9 kenntlich gemacht. In eine Rast io der Scheibe 2 greift eine unter Federbelastung stehende Klinke i i ein, die mit Hilfe eines Elektromagneten 12 ausgeklinkt werden kann. Eine zweite federbelastete Klinke 13, die ebenfalls unter dem Einfluß eines Elektromagneten 14. steht, ist in der Bewegungsrichtung der Scheibe 2 um so viel weiter vorwärts angeordnet, als sich die Öffnung 4. bewegen muß, um zwischen die Leitungen 1-i der Luftstrecke zu gelangen. Auf der Welle 3 der Scheibe 2 ist eine Trommel 15 angeordnet, um die eine Schnur 16 gelegt ist, an der ein Weichensenkern 17 hängt, der in ein Solenoid 18 taucht. Auf der Peripherie der Scheibe 2 kann noch ein Kontakt 1g angeordnet sein, der beim Drehen der Scheibe mit einem Kontakt 2o in Berührung treten kann. LTrn auch akustisch einen möglichst einwandfreien Abschluß zu erreichen, ist bei 21 zwischen Scheibe und Ro:irstutzen eine Ölschicht eingeschaltet.In the air gap i. the one on the one hand not shown The membrane on which the other microphone carries the microphone (not shown) is a disk 2 switched on, which revolves around an axis 3 arranged parallel to the air gap i can rotate .. In this disk 2 there is an opening corresponding to the top section of the air duct 4. Provided that by a rotation of the disc 2 between the high parts i of the L uftleitting get and these can connect while these parts otherwise separated by the Szh - ihe 2. A leaf spring engages a pin 3 G an, which is stored at 7 and can be strained to different degrees. The strenght the voltage is indicated by a: 'pointer 8 on a scale 9. In a Rast io the disc 2 engages under spring load standing Pawl i i, which can be disengaged with the aid of an electromagnet 12. A second spring-loaded pawl 13, also under the influence of an electromagnet 14. is, is in the direction of movement of the disc 2 so much further forward arranged as the opening 4. must move to between the lines 1-i of the To get air gap. A drum 15 is arranged on the shaft 3 of the disc 2, around which a cord 16 is placed on which a switch countersink 17 hangs in a Solenoid 18 dives. A contact 1g can also be arranged on the periphery of the disk 2 be that can come into contact with a contact 2o when the disk is rotated. To achieve the best possible acoustic closure is also important 21 between disc and tube: irstutzen an oil layer is switched on.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: Solange die Scheibe die in Abb. i gezeigte Stellung einnimmt, ist die Luftstrecke i unterbrochen. Wird der Elektromagnet 12 erregt, dann bekommt die Scheibe 2 durch die Feder 6 einen kräftigen Stoß, so daß sie sich in Richtung des Pfeiles dreht. Hierbei schließen zunächst die Kontakte 1g und 2o einen Stromkreis, durch den der Schallgeber in Tätigkeit gesetzt wird, während d:e Luftstrecke unterbrochen ist. Beim weiteren Rotieren der Scheibe tritt die Öffnung 4. zwischen die beiden Leitungsteile 1-i und stellt die Verbindung - zwiSchen Membran und 2 Z5 ikrophon her. In dieser Stellung wird die Scheibe durch die Klinke 13, die ihrerseits in die Rast 1o eintritt, festgehalten. Soll die Luftstrecke wieder unterbrochen werden, so wird das Solenoid 1g erregt, (las den Eisenkern 17 in sich h?neinzieht und vermittels der Schnur 16 die Scheibe 2 entgegengesetzt zur Pfeilrichtung wieder zurückdreht, bis die Klinke i i in die Rast 1o eintritt. Der Elektromagnet der Klinke 13 kann mit der Solenoidwicklung hintereinander geschaltet sein, so daß bei Erregung des Solenoids die Klinke 13 aus der Rast heraustritt und die Scheite :2 freigibt. Die Spannung der Feder 6 einerseits, als auch die Lage der Kontakte 1g und 20 zueinander anderseits und schließlich die Entfernung der Öffnung 4 von der Leitung i müssen natürlich in der richtigen `'Weise gewählt werden, um zu erreichen, daß die Öffnung der Luftstrecke erst dann erfolgt, wenn die direkten Schallwellen wieder verebbt sind und die Membran in den Ruhezustand zurückgetreten, ist. Um entsprechende nachträgliche Einjustierungen vornehmen zu können, ist daher die Spannung der Feder 6 regelbar und der Kontakt 1g bzw. der Kontakt 2o verstellbar angeordnet.The mode of operation of the device is as follows: As long as the disk is in the position shown in Fig. I, the air gap i is interrupted. If the electromagnet 12 is energized, the disk 2 receives a powerful push from the spring 6 so that it rotates in the direction of the arrow. In this case, contacts 1g and 2o first close a circuit through which the sounder is activated while the air gap is interrupted. Upon further rotation of the disc, the opening occurs between the two line parts 4. 1-i and establishes the connection - between the membrane and Z5 2 ikrophon forth. In this position, the disc is held by the pawl 13, which in turn enters the detent 1o. If the air gap is to be interrupted again, the solenoid 1g is excited (reads the iron core 17 in itself and, by means of the cord 16, turns the disk 2 back in the opposite direction to the arrow, until the pawl ii enters the detent 1o. The electromagnet the pawl 13 can be connected in series with the solenoid winding, so that when the solenoid is excited, the pawl 13 comes out of the detent and releases the logs: 2. The tension of the spring 6 on the one hand and the position of the contacts 1g and 20 to one another on the other hand Finally, the distance of the opening 4 from the line i must of course be chosen in the correct way in order to ensure that the opening of the air gap only takes place when the direct sound waves have ebbed again and the membrane has returned to the state of rest In order to be able to make appropriate subsequent adjustments, the tension of the spring 6 and the contact 1g or the contact can be regulated kt 2o adjustable.

Bei der in Abb.3 dargestellten Ausführungsform ist in die Leitung- i ein Hahngehäuse 21 eingeschaltet, in welchem die Hahnküken 22 unter Zwischenschaltung einer clschicht 23 vorgesehen ist. Dieses Hahnküken besitzt einen Durchlaß 2d., dessen Querschnitt demjenigen der Leitungen i entspricht. Die Drehbewegung des Hahnkükens 22 erfolgt sinngemäß in der gleichen Weise ivie diejenige der Scheibe 2, um dasselbe aus der in Abb. 3 gezeigten abschließenden Stellung in die geöffnete zu führen und umgelcehrt.In the embodiment shown in Figure 3, the line i switched on a cock housing 21 in which the cock plug 22 was interposed a layer 23 is provided. This cock plug has a passage 2d., whose cross-section corresponds to that of the lines i. The turning movement of the cock plug 22 takes place in the same way as that of the disk 2, around the same from the final position shown in Fig. 3 into the open position and reversed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Sound receiver with an air gap connected between the membrane and the microphone, in particular for echo sounders, characterized by an interrupter which, by closing the air gap, temporarily prevents the microphone from being activated.

2. Sound receiver according to claim i, characterized in that the interrupter (disc provided with an opening, Hahn o. The like.) Is under the action of a spring, which him after lifting a lock swings into the position that opens the air gap, while the closure by swinging back, for example, with the help of an electromagnet, happens, whereby at the same time the spring is tensioned again.

3. Sound receiver according to claim i and 2, characterized characterized that for the purpose of acoustic Ahdichtung between chick and Hahngeliäuse or an oil layer is switched on between the disc and the connecting pipe socket. q .. Sound receiver according to claim i, characterized in that the interrupter is connected to a Schallgeb ° r and a timer in such a way that at Beginning of the oscillating movement of the interrupter, the signal shot fired and the The timer is started before the air gap is opened.