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Kompensator zur Richtungsbestimmung von Energiequellen. Die Erfindung
bezieht sich auf einen Kompensator zur Verwendung mit mehreren elektrischen Wellenenergieempfängern,
besoliders für Schallenergie, zur Bestimmung der Richtung entfernter Quellen strahlender
Energie, insbesondere von Schallwellen. Auch i<liiri man den Kuiiipeii";ator
dazu benutzen, um die Empfängeranordnungen auf eine von mehreren Quellen strahlender
Energie scharf zu steiler und so von uner«-filischten Quellen ,ihstai.niielide Energie
auszuschalten oder zu unterdrücken.
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Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich unter anderem dadurch aus,
fraß er Umsetzungsvorrichtungen, Telephone o. dgl. für elektrische Energie hat,
die niit mehr als -zwei Empfängern durch elektrische Verzögerungsleitungen verbunden
sind, die darauf eiligestellt «-erden können. daß sie den Strom in einer oder mehreren
(leg die Empfänger mit den L'nisetzungsvorrichtungen verbindenden Leitungen verzögern,
um dadurch die Impulse von den verschiedenen Empfängern zur Nutzbarmachung in Pha=se
zu bringen.
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In der Zeichnung ist Abb. i eine Aufsicht auf den Schalter oder honipensator
zur Einstellung der Verzögerungsleitungen, wobei deutlichkeitshalber nur zwei Empfängereinheiten
dargestellt sind, Abb. 2 ein Querschnitt des Schalters nach Abb. i, Abb. 3 ist ein
Schaltschema des elektrischen honipensators und seiner VerbindungsleitunrUli für
zwei Reihe i von zwölf Empfängereinheiten mit einer Darstellung des Schalters. Abb.
4. ist ein Schaubild der Schalterscheibe und der elektrischen Verbindung eines Kompensators
für zwei Reihen von j e zwölf Einpf ängereinlieiten.
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Was den Schalter nach Abb. i und 2 anbetrifft, so sind die beiden
1likrophoneinpfänger 31 und 32 finit den beiden Dosen 33 und 34 eines Telephonkopfhörers
über die Transformatoren 35 und 36 verbunden.
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Die winkelförmigen Schaltklötze 65 und 66 sind finit den Telephonempfängern
33 und 34 durch Bürsten 8o und 81 und Schleifringe 82 und 83 verbunden. Außerdem
sind die einfachen Schaltklötze 56 bis 64 und 6; bis 75 vorgesehen.
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Die Klötze sitzen auf einer isolierenden Scheibe 85, wie in Abb. 2
gezeigt, die gedreht werden kann und an ihrer oberen Fläche mit einer Winkelteilung
versehen ist, die durch das Fenster 86 abgelesen werden kann.
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Die Schleifringe 82 und 83 werden von der festen Grundplatte 87 .aus
isolierendem Stoffe so gehalten, daß sie gleitende Berührung mit den Bürsten 8o
und 81 haben, die ihrerseits all der drehbaren Scheibe 85 sitzen und mit den Klötzen
65 bzw. 66 verbunden sind.
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Die Verzögerungsleitung des Kompensators nach Abb. i ist in 22 Abschnitte
geteilt, die mit 9o bis 112 beziffert sind. Jeder Abschnitt besteht aus Induktanz
42 und Kapazität 43. Die Kapazitäten 43 sind an eine geineinsanie Verbindung 113
angeschlossen, die zur Leitung i r4 führt, welche den Mittelpunkt zwischen den Empfängern
33 und 34 lnit der einen Seite der Transformatoren 35
und 36 verbindet.
Die Enden der Induktanz 42 sind mit der inneren und äußeren Bürste 120 und 121 zweier
benachbarten Bürstenpaare verbunden. Wie in Abb. 1 und 2 dargestellt, sind die inneren
und äußere i Bürsten 120 und 121 paarweise in zwei konzentrischen Kreisen unter
der Reihe der drehbaren Klötze angeordnet. Der Einfachheit wegen sollen die Bürstenpaare
mit den Bezugzeichen 13o bis 153 bezeichnet werden.
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Wie in Abb. 2 dargestellt, sitzen die Reihen von Bürstenpaaren 120
und 121 auf isolierenden Unterlagen an der festen Grundplatte 8;.
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`Fenn die drehbare Klotzreihe die Stellung nach Abb. i hat, fließt
der Strom von der Scl;undärseite des Transformators 35 durch die Leitung 16o zu
der äußeren Bürste 121 des mit 13o bezeichneten Bürstenpaares, dann durch den Leitenden
Klotz, der mit diesem Bürstenpaare in Verbindung steht, zur inneren Bürste 120 und
zur Induktanz 42 des Abschnitts go, dann durch das Bürstenpaar 131 durch die Induktanz
42 des Abschnitts gi usw. durch die Abschnitte 92 bis roo einschließlich, und dann
zur äußeren Bürste 121 des mit 141 bezeichneten Bürstenpaares. Diese Bürste liegt
gegen den L-förmigen Klotz 65. I )er Strom geht durch den Klotz 65 zur Bürste 8o
und Schleifring 82 zum Hörer 33 des Teleplioneinpfängers und durch die Leitung i
i.I zur Sekundärwicklung des Transformators. Entsprechend fließt der Strom von der
Sekundärwicklung des TransformatOrs 36 durch die Leitung 161 zur äußeren Bürste
121 des Bürstenpaares 153, durch den leitenden Klotz zur inneren Bürste dieses Paares,
dann durch die Induktanz,.2 des mit 112 bezifferten Abschnitts der Leitung usw.
durch die Abschnitte 111, 112 einschließlich zur inneren Bürste 120 des Bürstenpaares
42.. Diese Bürste liegt an den, L-förmigen Klotz 66 an. Der Strom geht durch den
Block 66 und seine Bürs;e 82 zum Schleifring 83, zum Hörer 34 des Telephonempfängers
und durch die gemeinsame Rückleitung 11.1 zur Sekundärwicklung des Transformators.
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In dieser Stellung der Teile sind elf Abschnitte der Verzögerungslinien
des Kompensators in Reihe mit der Sekundärwicklung jeder der Transformatoren, und
der Kompensator wird deshalb einen rechtwinklig auf die Verbindungsleitung der Mikrophonempfänger
31 und 32 auftreffenden Schall in die Gehörmittelebene bringen. Wenn der Schall
schiefwinklig auftrifft und den Empfänger 31 zuerst erregt, muß man de i- Handgriff
65 des Kompensators drehen, so daß er die Platte 85 mit ihrer leitenden Klotzreihe
mitnimmt und mehr Abschnitte reit der Sekundärwicklung -des Transformators 35 und
dein Kopfhörer 33 in Reihe legt und dafür Abschnitte von dein Teil der Linie wegnimmt,
die mit der Sekundärwicklung des Transformators 3b und dem Empfänger 34 in Reihe
liegt. Der Handgriff wird so lange gedreht, bis der Schall dem Beobachter in der
Mittelebene erscheint. Bei dieser Einstellung verzögert der mit. der Sekundärwicklung
des Transformators 35 in Reihe liegende Vberschuß von Koinpensatorwicklungen den
Strom derart, claß der Schall in den beiden Empfängern in Phase ist. Die Grundlinie
zwischen den Mikrophonempfängern 31 und 32 ist bekannt. Die durch jeden einzelnei
Abschnitt der Kompensatorleitungen hervorgerufene Verzögerung ist bekannt, da sie
aus den elektrischen Konstanten berechnet werden kann, und die Skala 85 ist auf
Grund dieser Berechnung eingeteilt. Der Beobachter kann also die Winkelabweichung
der Schallrichtung gegen die Grundlinie der Mikrophonempfänger 31 und 32 durch Ablesung
der Skala feststellen.
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Die Berechnung der Konstanten der Verzögerungsleitung, wie sie im
elektrischen Kompensator vorhanden ist, ist im einzelnen folgende: Wenn R - Widerstand
eines Abschnitts der Leitung, C =Kapazität eines Abschnitts der Leitung, I_ - Induktanz
eines Abschnitts der Leitung, dann ist nach Durchlaufen von n Abschnitten der Leitung
die Stromstärke I" - Io e-"', wo I(,=der Eintrittsstrom, In =der den
Abschnitt ra (-]er Leitung durchfließende Strom ist. Die Größe a im Exponenten ist
die sogenannte Dämpfungskonstante für denselben Leitungsabschnitt.
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Nach Durchlaufen von n Abschnitten der Leitung wird der Strom um einen
Berag zr t zurückbleiben, wo t die zeitliche Verzögerung für einen Abschnitt der
Leitung ist.
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Wenn
hinreichend klein ist im Verhältnis zur Schwingungszahl aller deutlich hörbaren
Frequenzen, ist, wie die mathematische Untersuchung ergibt,
Eine andere bemerkenswerte Beziehung in Hinsicht auf die Leitung ist, daß ztrr Verrneidung
von Reflexionen an dem Endapparat f Übertragungsvorrichtung, das heißt in diesem
Falle Telephonempfänger) die Impedanze Z der Übertragungseinrichtung annähernd die
Gleichung erfüllen soll:
Eine weitere Beziehung ist die, d @aß die Dämpfungskonstante a. eines Leitungsabschnittes
ist:
Hier folgt die zahlenmäßige Berechnung von Abschnitten, die für
eine Verzögerungsleitung zur Verwendung in Kompensatoren für den deutlich hörbaren
Tonbereich passen.
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Angenommen,. es sei eine zeitliche VerzögertrnZ von t = o,ooo o(i
5 verlangt, dann ist
Null soll das Übertragungsgerät eine Inipedan7 von beispielsweise 26o Ohm haben.
Dann ist nach Gleichung (2)
Bildet man das Produkt aus (5) und (4), 5o erhält man (6) L - 0,oi(@cj Helirv.
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Bildet man den Quotienten von (d.) und (5), so erhält man (7) C -
0,25 - io-'' Farad - o,25 mf.
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Die in Gleichung 6 und 7 gegebenen Werte sind die verlangten Werte
der Induktanz und Kapazität für einen elektrischen Konipensator mit den verlangten
Eigenschaften.
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Es soll null die von 30 Einheiten solcher Leitung hervorgerufene Dämpfung
untersucht «-erden; diese hängt voll dein Widerstand des verwendeten Drahtes ab.
Wenn die Spulen jede einen Widerstand von IZ = 9 Ohni haben, so ergibt sich aus
(3) woraus sich
(8) a= 91520 ergibt, was nach Einsetzen in die Gleichung für In als Funktion
von I, ergibt: (9) 130 = o,6 # I, wenn I3" der Strom in dem 3o. Abschnitt der Leitung
ist.
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Diese Ergebnisse- zeigen, wie nian die genauen Konstanten für eine
verlangte Verzögerung auf den Leitungsabschnitt erhält, und zeigen dabei auch, wie
sehr die Stromstärke durch die Wirkung der Linien vermindert wird. Das Beispiel
ist ausschließlich der Deutlichkeit wegen gewählt, und man kann leicht erheblich
geringeren Spulen widerstand als die ini Beispiel angegebenen 9 Ohm haben, und es
ist daher möglich, erheblich geringere Dämpfung als die angegebene zu erhalten und
doch die richtige `'erzögerung auf den Leitungsabschnitt beizubehalten.
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Beim Entwurf der Leitung ist noch auf einen anderen Punkt zu achten;
es ist näinlich wichtig, die Verzögerung im wesentlichen unabhängig von den in der
Tonquelle enthaltenen Frequenzen zu bekommen, so daß der zum Ohr gelangende Ton
nicht durch die Wirksamkeit der Leitung in der Farbe verändert ist. Dieses Ergebnis
erhält man am vollkommensten, indem man die Verzögerung auf einen Abschnitt klein
macht, indem man also eine Verzögerungszeit auf den Abschnitt anwendet, die kleiner
ist als die hier angegebene. Macht man andererseits die Verzögegerung auf den Abschnitt
zu klein, so wird die in der Praxis erforderliche Abschnittszahl zu groß, um einen
einfachen Bau zu erhalten. Der im Beispiel angegebene Verzögerungswert ist groß
genug, um einen wohlfeilenBau zu ergeben, und ist klein genug, um alle Frequenzen
von weniger als q. 000 Perioden in der Sekunde durchzulassen. Siie läßt also
alle Töne im deutlich hörbaren Frequenzbereich durch.
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Abb.3 zeigt das Verbindungsnetz eines elektrischen Kompensators mit
zwei Reihen von Mikrophonen, zwölf in jeder Reihe, und Abb. q. zeigt den Zusammenbau
der verschiedenen Schalter und ihrer Verbindung, die in Abb. 5 schematisch angedeutet
sind.
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In Abb. 3 nun bedeuten die Bezugsnummern 2o i bis 212 Anschlüsse,
die mit zwölf in einer Reihe, z. B. an der Backbordseite einer Schiffswand, angebrachten
Mikrophonen verbunden sind, und die Bezugsnummern 301 bis 312 bedeuten Anschlüsse,
die mit einer entsprechenden Reihe von Mikrophonen, beispielsweise all der Steuerbordseite
der Schiffswand, verbunden sind. Die zweiten Enden all dieser Mikrophone sind parallel
an eire gemeinsame, nicht dargestellte Verbindungsleitung gelegt, die an die Endklemme
213 an einer Seite der Batterie 21d. angeschlossen ist. Das andere Ende der Batterie
214 ist über einen Schalter 2 i 5 all eine gemeinsame Leitung 216 gelegt, von der
der elektrische Strom durch die Primärspulen P von 24 Transformatoren 217 bis 228
und 317 bis 328 einschließlich fließt. Die sekundären Spulen dieser Transformatoren
sind mit S bezeichnet und bilden zwei Gruppen, die Steuerbord- und Backbordsekundärspulen
genannt werden sollen und die die Sekundärspulen der Steuerbordtransforrnatoren
217 bis 228 und der Buckbordtrallsformatoren 317 bis 328 bilden. Mittels eines vielpoligen
Unischalters, dessen Schneiden bei B dargestellt sind, können entweder die Steuerbordsekunclärspulen
oder die Backbordsekundärspulen mit den Zugangsenden des Kompensators verbunden
werden, die von den Leitungen 401 bis q.12 einschließlich gebildet werden. Die andern
Enden der Sekundärspule sind an eine geilleillsaine Leitung .I13 angeschlossen.
Wenn
in Abb.3 die SchalterschneidenB alle nach rechts gelegt sind, ist die Sekundärspüle
des Transforinators2I7 an das eine Ende der siebengliedrigen Verzögerungsleitung
5oi angeschlossen. Die Sekundärspule des Transformators 219 ist an das andere Ende
der `'erzögerungsleitung angeschlossen. An verschiedene Punkte der Verzögerungsleitung
sind mit 511 bezeichnete Kontaktklötze angeschlossen, über die eine Bürste 521 bewegt
werden kann. Die Bürste wird von einem Ring 531 getragen. Der elektrische Strom
von den Sekundärspulen der Transformatoren 217 und 21g geht in die zwei Enden der
Verzögerungsleitung 5oi und tritt durch die Bürste 512 in den Ring 531 aus. Der
Strom von der Sekundärspule des zwischenliegenden Transformators 218 geht durch
die feste Verzögerungsleitung von drei Gliedern 5o2 unmittelbar -zum Ring 531. Auf
diese Weise werden die Ströme von den Sekundärspulen der ersten drei Transformatoren
217, -218, Zig der Reihe zum gemeinsamen Punkt 531 geführt. Durch Verschiebung der
Bürste 52i läßt sich die zeitliche Verzögerung des Stroms vom Transformator -217
kleiner machen als die vorn Transformator 2i8, während die \_erzögerung des Stroms
vom Transformator 219 um dasselbe Maß größer wird als die von 218, so daß, wenn
.die Sekundärspulen der Transformatoren 217, 218, 219 von drei :Mikrophonen in gleichem
Abstand erregt «-erden, Ströme von diesem Mikrophon, die aul:er Phase sind, am Ring
531 in Phase anlangen können. In ähnlicher Weise werden die Ströme aus den Sekundärspulen
der Transformatoren 220, 221, 222 miteinander leim lZing 532 in Phase gebracht,
aber nicht notwendigerweise in Phase mit dem Strom in 531. In gleicher Weise sammeln
die Ringe 533 und 53d. Ströme von den verbleibenden zwei Gruppen von je drei Mikrophonen.
Die Kondensatoren 541, clie an die Induktanzen 5.:12 der acht `-erzögerungsleitungen
5oi bis 5o8 angeschlossen sind, sind mit illre.i andern Enden parallel an die gemeinsame
Rückleitung d.13 gelegt. Nun ist es erforderlich, «-eiter so vorzugehen, daß die
Ströme in den verschiedenen Ringei 531, 532, 533, 534 weiterhin vereinigt «erden.
Dies geschieht teilweise durch. die zwei Verzögerungsleitungen 6oi ili11 (102, von
denen jede aus in Reihe geschalteten Induktanzen 64,2 und parallel gelegten Kapazitäten
841 besteht. Die Ströme von den -Ringen 531 und 532 gehen durch Bürsten 551 !)7W.
552 durch Leitung 661 bzw. 662 zu den Lleiden Enden der Verzögerungsleitungen 6oi.
Die verschiedenen Glieder dieser Verzöge-,uilgsleitung haben Kontaktklötze 611,
über Sie eine mit dein Ring 631 verbundene Bürste i21 hinstreicht. Bei geeigneter
Einstellung der Bürste 621 an der Reihe der Klötze 61: werden die Ströme, die im
allgemeinen in del Ringen 531 und 532 außer Phase sind, a1 dem Ring 63r in Phase
gebracht. In gleiche Weise gehen die Ströme voa den Ringen 531
und 534 durch
die Verzögerungsleitung 6o: und werden am Ring 632 in Phase gebracht Die Ringe 631
und 632 sind durch Bürster 651 und 652 über Leitungen 761 und 76_ mit zwei L-förmigen
Klötzen 711 und 71 der beweglichen Klotzreihe der Verzögerungsleitung 701 verbunden.
Die Ströme, die ir die Klötze 711 und 712 eintreten, sind im allgemeinen noch außer
Phase und müssen noch weiter gegeneinander verzögert werden. Das geschieht in der
aus Induktanzen 742 in Reihe und Kapazitäten 741 in Nebenschluß bestehenden Verzögerungsleitung
-oi. Diese besteht aus 23 Abschnitten, und jeder Abschnitt ist mit den oberen und
unteren Bürsten 721 bzw. 722 zweier benachbarten Bürstenpaare verbunden, wie in
dem Schema gezeigt. Die `'erbindungen sind so angelegt, daß die rechteckigen Klötze
713 der beweglichen Klotzreihe die Bürsten jedes Paares derart überbrücken, daß
die Selbstinduktionsspule 742 der Glieder zu beiden Seiten der zwei U-förmigen Klötze
711 und 712 für sich in Reihe geschaltet sind. Die Klötze 711 und 712 unterbrechen
die Verbindung, so daß clie in diesem Klotze fließenden Ströme unabhängig fließen,
der eine vom Klotz 711 nach links über die Verzögerungsleitung und durch die Leitung
8oi zum Telephonernpfänger 803 fließt, der andere dagegen in Klotz 711 eintritt
und nach rechts über die Verzögerungsleitung und durch die Leitung 8o2 zum Telephoneinpfänger
804 geht. Diese Ströme, die.durch die beiden Telephonempfänger fließen, vereinigen
sich dann in der gemeinsamen Leitung 805, die mit der Leitung .I13 und von
da mit der gemeinsamen @'erhindungsleitung sämtlicher Sekundärspulen S der Transformatoren
217 bis 228 in Verbindung steht. Durch diese besondere Anordnung der beweglichen
Klötze wird in den durch eins der Telephone 803 und Sod. gehenden Strom ein
Verzögerungsüberschuß gegenüber dem durch das andere Telephon gehenden Strom eingeschaltet.
so daß diese beiden Ströme in Phase gebracht und eine reine Gehörmitteleinstellung
erzielt wird. Die Ströme von den sechs Transformatoren 217 bis 222 sind mit
Ring 631 durch die Verzögerungsleitungen 5oi, 502, 503, 504 und 6oi bereits
in Phase gebracht, so daß der Schall im linken Telephonempfänger einen Höchstwert
hat, unabhängig von der Verzögerungsleitung 701.
Entsprechend sind die Ströme
von den sechs Transformatoren 223 bis 228 beim Ring 632 in Phase gebracht. Die Aufgabe
der Leitung
01, deren Enden mit den beiden Telephontaipfängern verbunden
si:id, besteht insbeondere darin, die beiden Tonmaxima in den beiden Empfängern
in Phase zu bringen und so den physiologischen Eindruck der Einstellung des Tones
in die Gehörmittellinie her-@-(irztirtifen.
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Die Verzögerungsleitung 7o1 ka,in jedoch auch zur Vereinigung der
Ströme derart ver-W-endet werden, <laß sie in jedem Melephoneinpfänger einen
Tonhöchstwert hat., aber ohne Inanspruchnahme des Gehörsrichtungs--efühls. Uin den
Kondensator so als Höchstwertanzeiger ohne Gehör initteleinstellung zu benutzen,
wird der Schalter 8io im Stromkreis 81i geschlossen. Auf diese Weise werde i die
Leiden Telephone parallel an den Verbindungspunkt der Leitung Bor und
803 von den beiden Enden der Leitung 701 gelegt. Der Beobachter empfängt
auf diese Weise keinen Eindruck einer Tonrich:ung, aber, wenn die Kontaktklötze
der Leitung 701 richtig eingestellt sind, so daß sie die Ströme von den Ringen 631
und 632 in Phase bringen, darin hört fier Beobachter einen Höchstwert des Tones
in den Empfängern. Es ist zu benierk°n. (laß dieselbe Einstellung der Kontaktklötze
der Leitung 701, die eine Gehörinitteleinstellung bei offenem Schalter 81o ergibt,
auch ein Maximum ergibt, wenn dieser Schalter geschlossen ist. So können sich Ge-11(*rniittel
und Höchstwertwirkung gegenseitig ko_itrollieren, indem man den Schalter 81o einfach
schließt und öffnet.
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Während elie Gehörniitteleinstellung des Konipensators ini allgemeinen
angewandt wird, uni die Richtung von L'nterwasser-.chall, z.Ii. von Schiffsschrauben,
zu bestiminen, ist die Einstellung auf clen. Höchstwert angebracht, wenn der Schall
solcher Art ist, daß die Gehörniitteleinstellung schwierig ist, z. B. bei einer
Schallquelle, die einen reinen Ton oder eine gedehnte musikalische .Note hat. Wenn
clie Vorrichtung als 'Iaxiinumanzeiger eingestellt ist, kann die Richtungseinstellung
auch finit einem einzelnen Empfänger gemacht werden. 7_. B. kann ein elektrischer
Konipensator auch für drahtlose Telegraphie verwandt «erden, indem man die Einpfängerteleplione
durch einen einzelnen Detektor ersetzt, der an Stelle der parallelen Telephone eingeschaltet
wird. Wenn der i@ompensator bestimmt ist, nur als -Iaximumanzei"ei- ohne Gehörsrichtungswirkung
zu arbeiten, läßt sich die letzte Verzögerungsleitt11ig 701 viel einfacher gestalten
als die in der Zeichnung, denn die dargestellte Leitung 7 o1 ist insbesondere für
Gehörsrichtungseinstellung bestimmt. `Fenn nur ein Maximum verlangt wird, kann die
Leitung 701 durch eine Leitung nach Art von 6o1, 6o2 und clie zu einer solchen einfachen
Leitung gehörigen Leitungen 761, 762 ersetzt werden, und eine gewöhnliche
Bürste, die niit einem einfachen Empfänger verbunden ist, kann so angeordiiet «-erden,
d@aß sie an den Verbindungspunkten der Leitungsabschnitte Kontakt macht, im esentlichen
in derselben `''eise, wie die Bürste 621 Kontakt mit den Kontaktklötzen 611 (ler
l:.eitung Gor macht, In Abb.4 ist schematisch die Anordnung der verschiedenen Schalter
für die Verzögerungsleitung dargestellt. Die Schalter werden von einer gemeinsamen
Welle goo bewegt, riie iür die Darstellung abgebrochen ist.
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Entsprechende Teile der Abb. 3 und ,4 sind mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet. Die festen Verzögerungsleitungen 502, 504, 5o6 und 5o8
sind am Fuße der Abb. 4 angedeutet. Die einstellbaren Verzögerungsleitungen 501,
503, 5o5 und 507 sind in der Darstellung um die vier unteren Kontaktplatten
herumgelegt.
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Der kleine mit 9o5 bezeichnete Pfeil an den Linien deutet an, daß
sie hinter den Kontaktbahnen rundherum gestellt sind. Die Bürsten 521 bis 52d. «erden
von drehbaren Ringen 531 bis 53d, getragen und gleiten über Kontaktklötze 511 bis
514. Die Bürsten 551 bis 554 sind über die Leitungen 661 bis 664 am entgegengesetzten
Ende der entsprechen-(ien Verzögerungsleitungen 6o1 und 6o2 verbunden. Die gemeinsame
Rückleitung ist mit 413 bezeichnet, entsprechend der gleich numinerierten Leitung
in Ahb. 3.
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Die Ausbildung der Schalter für die zwei Verzögerungsleitungen 6o1
und 6o2 entspricht der der vier unteren Schalter, Moll claß elf statt sieben Kontaktklötze
vorhanden sind.
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her Schalter für die Leitung 701 ist am unteren Ende dargestellt.
Der allgemeine Aufbau dieses Schalters ist derselbe wie bei (lem Schalter in den
Abb. i und 2. Die Reihe der Kontaktklötze 71i, 712 und 713 ist an der unteren Seite
einer drehbaren Scheibe 770 befestigt. Die Schleifringe 782 und 783 sind entsprechend
auf der Oberseite dieser Scheitre befestigt und machen Kontakt mit Bürste
780
und 781, die finit den L-förmigen Klötzen 711 und 712 verbunden sind.
Die Leitungen 761 und 762 sind mit den Schleifringen 781 und 783 verbunden. Abgesehen
davon, daß diese Schleifringe unfl Bürsten nicht in Abb. 3 dargestellt sind, sind
die Verbindungen in Abb. 3 die gleichen wie in Abb. 4..
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Die allgemeine Anordnung der Teile dieses Schalters ist die gleiche
wie in Abb. i und 2, nur daß die elektrischen Ströme durch die L-förmigen Schalterklötze
in die Verzögerungsleitungen eingestellt werden und die Telcl)lione mit den Enden
der Leitungen verlrttnden
sind, während sie in dem Schalter nach
Abb. i und -2 in die Enden der Leitungen eingeführt wurden und die Telephonempfänger
finit den L-förmigen Klötzen verbunden waren. Diese zwei Verbindungsarten sind gleichwertig.
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Die Scheibe 770 ist mit einer nicht dargestellten Skala, ähnlich
der Scheibe 85 in Abb. 2, versehen. Diese Skala hat eine Winkelteilung, so daß der
Beobachter, wenn er eine Einstellung nach dem Höchstwert oder dem Richtungsgefühl
gemacht hat, unmittelbar den Einfallswinkel. des Schalls gegen die Grundlinie der
Mikrophonreihe ablesen kann.
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Die Welle goo verbindet die Schalter der verschiedenen Verzögerungsleitungeo
miteinander, so (laß die Klötze und -Bürste_i der verschiedenen Leitt,ngen sich
übereinstiininend und in richtiger Winkelbeziehung zueinander bewegen.
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Nun mögen die acht Verzögerungsleitungeil 5oi bis Soß, die finit den
Sekundärspulen fier Transformatoren verbunden sind, als Leitungen der Klasse I bezeichnet
werden; die zwei Verzögerungsleitungen 6oi und 602 mögen Leitungen der Klasse II
heißen. Die Verzögerungsleitung 701 soll eine Leitung der Klasse III heißen. I_i
und C1 scllen Indukianz und Kapazität jedes Abschnitts einer Leitung der Klasse
I sei @. L, und C:, sollen In(ltil:tanz und Kapazität jedes Abschnitts einer Leitung
der Klasse Il sein. L3 und C., -ollen Induktanz und Kapazität jedes Abschnitts der
Leitung der Klasse III sein. Uni die Reflexicn an den Verbindungspunkten d
1 er Linien verschiedener Klassen möglichst bering zu machen, müssen bestimmte
Bedin-;;tnige:i erfüllt sein.
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- Per Strom wird einem Ende der Verzögerungslinie Ooi durch die Leitung
661 über eine Verzweigung von (frei Verzögerungsleitungen zugeführt, von denen ein
Zweig vo:i (fier festen Verzögerungsleitung j22 und die andern "Zweige von dea zwei
Enden der Verzögerungsleitung 5oi zu beiden Seiten des Koataktpunktes 52i gebildet
wird. Entsprechend werden die andern Enden der Verzögerungsleitungen bot und 6o2
von der blasse Il, jedes über eine Verzweigung von drei Verzögerungsleitungen der
Klasse I, ge-^peist. L'ni die Reflexion klein zu halten, muß die Beziehung zwischen
Induktanz und Kapazität der Leitung sein:
Entsprechen(] entsteht der durch die linke Hälfte der Verzögerungsleitung 7oi vom
Klotz 7 i t fließende Strom aus der @ ereinigting der Ströme durch die beiden Hälften
"der Zweige der Verzögerungslinie 6oi hei der Abnahmebürste 621. Entsprechend vereinigen
sich die Ströme in den Leiden Hälften der andern Verzögerungsleitung 6o2 der Klasse
II an der Kontaktbürste 622 und fliehen nach rechts vom Klotz 712 längs der Verziigerungsleitung
701 der Klasse III. Uni am `,'erbitidungspunkt derLeitungen der KlasseII und der
Klasse III Verzögerungen zu vermeiden, sollte die Beziehung bestehen:
Diese Gleichungen gehen die erforderlichen I:edi_ gongen für den besten #',troindurclilaß
zu einer Leitung, in der die Ströme in den einzelnen Zweigen in Phase miteinander
sind. Für den besten Stromeinlaß in jede der Leitungen der Klasse I, und tnn die
elektrische Reflexion an den Einlaßpunkten dieser Leitunge-i zu vermeiden, sollten
die folgenden Bedingungen annähernd erfüllt sein:
wo Z" die Impedanz des Einlaßapparates bedeutet (in diesem Falle die Impedanz eines
2 ikrophons samt seinen Transformatoren).
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L`in die Reflexion an dem finit einer Leitung der Klasse III verbundenen
Ausgabeapparat (in diesem Falle der Telephonenipfänger) klein zu halten, sollte
die folgende Bedingung annähernd erfüllt sein:
worin :-t die Impedanz des Z'h.ertragers ist, der von einem einzelnen Zweig der
Leitungen der Klasse III gespeist wird (in diesem Falle cüler der "I'elephonempfäligerl.
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Außerdem mögen die zeitlichen Verzögerungen in Sekunden auf den Leitungen
der Klasse I, 1I, III ti, tz,
t; sein:
| Durch Vereinigung der verschiedenen Glei- |
| cl-ungen erhält man i 5 und 16 |
| (1 5) Lt - Z" # 1i |
| L2 = Z" # t2/3 |
| L3-Z"#t3/6. |
| ( i 6) Cl = t1 /Zo |
| C2 - 3 t2 /Z" |
| C 3 - ( ) t3lZo . . |
Nenn t1, t" t.. und /" gegeben sind, können
L 1,
L., L 3 und Cl, C., C; berechnet werden. Beispielsweise soll t1
- t., = t.; --_ o,ooo 065 Sekunden und Z"== 1
95 Ohm sein. Dann ist
(17) L1 = 0,0127 H L2@0,00.I2H L:1::= 0,0o-2i
H.
(18) Cl --- 1:!3 1ZF C2 -
1 1'41 F
2 MF.
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Ebenso kam. die Impedanz. des Cbertragers zur Vermeidung von Reflexionen
berechnet werden. In dem oben angegebenen. Fall sollte jeder der Telephonempfänger
eine Impedanz 1_t nach der folgenden Gleichung: haben: