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Anordnung zur Erzeugung von akustischen, in der Tonhöhe schwankenden
Warn- oder Luftschutzsignalen in Lautsprecheranlagen Die für die Erzeugung von Wamsignalen
üblichen Sirenen werden im allgemeinen. von einem Motor an- getrieben. Solche MotGr-.antriebe
können häufig unenvüinscht sein wegen der Gefahr des Verschmutzens und der ständig
erforderlichen Wartung. Auch bereitet mitunter der Aufbau der Sirenen Schwierigkeiten.
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Des weiteren ist es bekannt, TomfreqUe;nzgeneratoxen auch: in Kippschalen
für Meßzwecke zu benutzen, insbesondere zur Ablenkung von für Meßzwecke oder für
Fernsehzwecke benutzten Braunsehen Röhren. Bei diesen Anordnungen findet eine betriebsmäßige
Änderung der erzeugten Tonfrequenz nicht statt. _ Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zur Erzeugung von akustisch, in der Tonhöhe schwankenden Warn- oder
Luftschutzsignalen in Lautsprecheranlagen, bei der gemäß der Erfindung die Nachteile
der bekannten, mit umlaufenden Generatoren arbeitenden Signalanordnungen dadurch
vermieden ,werden, daß zuT Erzeugung der Signale ein Tonfrequenzröhnengeuerator
in Kippschaltung dient, dessen erzeugte elektrische Schwingungen in dem Lautsprecher
durch stetige Änderung der fnequenzbestimmenden Schaltelemente oder der Gitter-
oder Anodemspamnu(ng des Kippgernerators in akustische, in der Tonhöhe schwankende
Signale umgesetzt werden. Die Kippschwingungen zeichnen sich gegenüber den von einem
rückgekoppelten Röhrengenerator erzeWen Schwingungen dadurch aus, daß sie außerordentlich
ebertonreich sind. Diese
Eigenart schafft die Möglichkeit, den Sirenenton
außerordentlich genau nachzubilden, da der Sirenenton auch verhältnismäßig stark
oberbonreich ist. Man kann nämlich, um die richtige Sirenenklangfarbe zu. erhalten,
z«zschen Kippschwingungsröhre und nachgeschaltetem Verstärker einstellbare Resonanzkreise
(Foxtmantkreise, Bandfilter us-,v.) schalten, die es ermöglichen, den Sirenenton
außerordentlich genau nachzubilden.
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Die Benutzung solcher elektrischer Generatoren hat den weiteren wesentlichen
Vorteil, daß an sich vorhandene Lautsprecher-und übertragungsanlagen ohne weiteres
zum Durchgeben der weithin wahrzunehmenden Warnsignale !mitbenutzt werden können,
ohne daß die Anbringumg einer verhältnismäßig großen und teuren MoboTsirene erforderlich
wird.
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Das Hochlaufen der Sirene, das bei den Motorsirenen durch Anlaufen
des Momors erzielt wird, wird bei einer indirekt geheizten Kippsch«#ingungsröhre,
@ z. B. einer gittergesteuerten Gaseneladungsröhre, dadurch erreicht, daß die Heizung
der Röhre eingeschaltet wird. Das Auslaufen der Sirene wird dementsprechend durch
Ausschalten der Heizung nachgebildet. Selbstverständlich ist dafür Sorge zu tragen,
daß die nachgeschalteten: Verstärkerröhren gleichbleibend mit voller Heizurig arbeiten.
Es ist also lediglich ein besonderer Ausschalter für die Heizung des Kippschwingungsgenerators
erforderlich.
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Der bei solchen Warnanlagen erforderliche schwankende Ton wird ebenfalls
auf elektrischem Wege herbeigeführt. Bei den bekannten Motorsirenen wird er dadurch
erzeugt, daß die Stromzuführung des Motoras kurzzeitig unterbrochen wird. Bei dem
Kippschwingungsgenerator erzielt man dieselbe Wirkung z. B. durch steige Änderung
der Gitter- oder Anodenspannung ioder der die Kippfrequenz bestimmenden Schaltelemente,
z. B. des Kandensabors oder des Widerstandes im Anodenkreis, der die Kippfrequenz
festlegt.
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Die Abbildungen veranschaulichen Schaltungsanordnungen, an Hand derer
der Erfindum;gsgegenstand näher erläutert werden soll: Die Abb. i zeigt die grundsätzliche
Generatorschaltumg, und zwar ist als Generatorröhre ein gittergesteuertes Gasentladungsgefäß
dargestellt. Selbstverständlich ist es auch möglich, mit Hochvakuu=öhren solche
Kippschwingungen zu erzeugen, z. B. mit der bekannten Kallirotronschaltung, ioder
auch mit einer Glimmlampe in Kippschaltung.
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In der Abb i. ist mit I das gittergesteuerte Ga9entladungsgefäß bezeichnet.
Die erzeugte Kippfrequenz ist insbesondere abhängig von dem Wert der im- Gitterlc:reis
liegemden Widerstände 2 und. 3 bzw. der Vorspannung sowie von dem Wert des im Anodenkreis.
liegenden regelbaren Kondensators ¢. Die Kippfrequenz wird auf folgende Weise hervorgerufen:
Beim. Einschalten der Anodenspannung steigt die Spannung am Anodenwiderstand entsprechend
der Aufladung der im Anodenkreis liegenden Kondensatoren an, bis sie einen von der
durch die Widerstände 2 und 3 festgelegten Gittervorspannung abhängigen Wert erreicht,
bei dem die bis dahin als unendlich großer Widerstand mirkende gesperrte
Röhre I leitend wird. In diesem Augenblick bricht die Spannung am
Kondensato,r q. zusammen, da dieser sich über die Röhre i entlädt. Die an der Anode
@rorhandene Spannung sinkt dementsprechend unter den Wert der Zündspannuaig. Die
Kondensatoren können sich wieder bis zur Durchbruchsspannung der Röhre i aufladen.
Dieses exponentielle Aufladen- und plötzliche Entladen ergibt die rain Anodenwiderstand
zur Weiterleitung zur V.vrfügung stehende Kippfrequenz. Sie kann ver:indert werden
durch Einstellung des regelbaren Kondensators .4.
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Die von dem Generator i erzeugten Impulse gehen über den Kopplunggk
ondensabor 5, den Widerstand 6 und die FormantkTeise 7 und $ zu dem nachgeschalteten
Verstärkerrohr 9, von dern aus sie gegebenenfalls über weitere Verstärker zur Lautsprecheranlage
gelangen. Durch stetige Änderung der frequenzbestimmenden Elemente, z. B. des Widerstandes
2 oder des Kondensators q. lassen sich die akustischen an- und abschwellenden Warntöne
hervorrufen. Der An- und Ablaufvorgang des Tones wird durch das Einschalten des
im Heizkreis der Röhre i liegenden Schalters bewirkt. ' Wie bereits erwähnt, lassen
sich auf verschiedene Weise die an- und abschwellenden akustischen Warnsignale hervorrufen.
Die Abb.2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer solchen Schaltung. In diesem
Falle wird die gleichmäßige Änderung der Gitter= vorspannung durch einen mit einem
kleinen Motor, z. B. einem Uhrenmiobor, gekoppelten 'Drehwiderstand bewirkt, der
in den Gitterkreis der Generatorröhre geschaltet ist. Der Motor i i treibt den Schleifer
12 des Botentiometers 13 an. Der Schleifer 12 dieses Widerstandes maß selbstverständlich
so ausgebildet sein, daß er über dem Potentiometerwiderstand. umlaufen kann. Es
dürfen also keine Anschläge über den Widerstand herausragen. Deir Schleifer 12 ist
mit dem Gitter des GeneratoTs 14 verbundem. Die Klemmen 15 und 16 des Potentiorneters
13, über die der Schleifer ebenfalls gleiten maß, sind an die negative Gitter vorspannung
bzw. über einen Widerstand an Erde gelegt. Die -Klemzne-15 ist
länger
ausgebildet, um einen längeren kanstanten Warnton zu erzielen.
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Aus dem Schaltbild ist deutlich zu erkennen, daßeine stetige Änderung
der Gitterverspannung zwischen minus (Gv) und eineu bestimmten Potential herbeigeführt
wird, was bewirkt, daß die von denn Generator i q. erzeugte Frequenz der Änderung
der Gittervorspannung entsprechend schwankt. Der Drehwiderstand ist in zwei Hälften
geteilt, die beide parallel geschaltet sind. Die Enden der parallel geschalteten
Widerstände (Klemmen. 15 und 16) liegen an den Potentialen, die zur
Erreichung des gewünschten Tones notwendig sind. Die gleiche Anordnung läßt sich
auch zur stetigen Änderung der Anodenspannung zum Zwecke der Frequenzänderung anwenden.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel zur Erzielung des schwankenden Tones
ist in der Abb.3 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird der im Anodenkreis des Kippschw
'nngungsgeneratoxs 2o liegende frequenzbestimmende Drehkondensator 2 i stetig verändert,
was ebenfalls dadurch geschehen kann, daß der Drehkondensator mit :einem Uhrenmnotor,
22 gekoppelt ist. Es ist hierbei zu bemerken, daß die Umlaufzahl dieses Motors davon
abhängig ist, wie der Kondensator 21 ausgebildet ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. q.. Hierbei wird das
Schwanken des Warntons durch einen zwischen Gitter und Kathode der Kippschwizigungsröhre
25 gelegten großen Kondensator 26 erzielt. Dieser wird mittels des Unischalters
27 mit gegenüber der Kathode verschiedenen Spannungen aufgeladen. In :die Aufladungszuleitung
ist noch ein Widerstand 28 geschaltet.
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Bei dieser Schaltung tritt mm folgendes auf: Zunächst wird der Schalter
27 nach rechts gelegt; so daß der Kondensator 26 über den Widerstand 28 von der
Spannung :a der Batterie 29 aufgeladen wird. Schaltet plan jetzt den Kondensator
auf die größere S.pannung b, wobei b vorzugsweise wesentlich größer
als :tt ist, so steigt die Spannung am Gitter- des Kippschwingungsgenerators 25
langsam am. Die Geschwindigkeit des Ansteigen6 -ist bedingt durch die Größe des
Widerstandes 28 und den Kondensator 26. Das Gitter des Gasentladungsgefäßes 25 hat
das Bestreben, das Potential der Spannung b mit der durch den Widerstand 28 und
denn Kondensator 26 bedingten Geschwindigkeit zu erreichen.* Nach einer bestimanten
Zeit wird nun die kleinere Spannunga wieder über den Widerstand 28 an den Kondensator
26 gelegt. Der Kondensator entlädt sich jetzt über den Widerstand. auf die Spannung,
a zurück: -Es . tritt also auch hier ein allmählicher übergang von der hohen Spannung
des Kondea.1-sators auf die niedrigere Spannung und umbekehrt auf. Die Umschaltung
des Schalters 2 7 ruß in dem Rhythmus erfolgen, der zur Erzielung des gewünschten
schwankenden Warntons erforderlich ist. Zweckmäßig erfolgt diese Unischaltung selbsttätig,
z. B. durcL4 Zeitrelais oder mittels eines kleinen Motors.
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Da die Anodenspannung ja ebenfalls freqwenzbestim@mend ist, kann die
Schalturig auch so ausgebildet sein, daß die Tonhöhenschwankung durch Umschaltung
eines im Anodenkreis li%-erndeü Kondensators erfolgt.
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Der Übergang von einer Spanngag auf die andere kann auch dadurch erfolgen,
daß man einer konstanten Spannungsquelle zwei verschiedene Widerstände zuordnet,
die abwechselnd eingeschaltet werden. Diese Ausführungsform ist häufig zweckmäßiger
als die ersterwähnte.