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Empfangseinrichtung für Unterwasserschallsignale.
Die Erfindung betrifft Empfänger für Unterwasserschallsignale, bei welchen zwischen eine die Schallschwingungen unmittelbar aus dem umgebenden Wasser aufnehmende Membran, also vorzugsweise die Bordwand eines Schiffes und einen Apparat, der dazu dient, die empfangene Schallenergie auf den eigentlichen Hörer zu übertragen, also beispielsweise ein Mikrophon, ein mit möglichst geringer Eigendämpfung begabtes, auf die empfangene Tonhöhe abgestimmtes System, beispielsweise eine Stimmgabel eingeschaltet ist. Eine aus den erwähnten Elementen bestehende Anordnung wird also z.
B. dadurch erhalten. wenn man eine Stimmgabel, die auf die verlangte Tonhöhe abgestimmt ist, mit ihrem Stiel an der Bordwand befestigt und zwischen ihren Zinken ein Mikrophon derart anordnet, dass die beiden Elektroden mit den heidon Zinkan verbunden sind. Die Empfindlichkeit eines solchen Systems wird am grössten, wenn die Nutzdämpfung, das ist die Dämpfung der Stimmgabel durch das Mikrophon, gleich ist der Strahlungsdämpfung, das ist die Dämpfung der Stimmgahel durch die Bordwand und das daranstossende Wasser.
Die Emreguiierung der Nutzd@mpfung und der Strahlungsdämpfung aufeinander derart, dass sie möglichst gleiche Werte annehmen, lässt sich am einfachsten in der Weise ausführen.
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Mikrophondämpfung im Vergleich zur Strahlendämpfung bei fest gekoppelter Stimmgabel ist.
Werden auf diese Weise die beiden Dainpfniigen nach der Forderung der Theorie
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auch für alle Störungsgeräusche ausserordentlich empfindlich wird. Die Folge ist häutig und besonders, wenn die Signale aus grösseren Entfernungen kommen, also lautschwach sind, dass es unmöglich wird, sie überhaupt unter anderen störenden Geräuschen herauszuhören.
Die Erfinder haben nun durch Versuche gefunden, dass die Empfindlichkeit für die reinen und hohen Töne der Signale nicht gleichmässig abnimmt, wenn man die Koppelung zwischen Bordwand und Stimmgabel oder dgl. so ändert, dass Jer Wert der Strahlungs- dämpfung unter den Wert der Mikrophondämpfung sinkt. W@nn man bei ruhendem Schiff, also möglichst störungsfreier Umgehung die koppelung zunehmend lose macht, so findet man übereinstimmend mit der Theorie ein deutlich ausgeprägtes Maximum der Empfindlichkeit, wenn die beiden Dämpfungen einander gleich werden.
Wenn man aber mit einem so eingestellten Apparat das Schiff in Bewegung setzt, so dass durch das Vorbeistreichen des
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so werden die ankommenden Signale im Hörer dermassen von diesen Störungen überdeckt, dass sie nicht mehr zn unterscheiden sind, wenn sie nicht sehr laut sind. Wenn man dann die Koppelung zunehmend loser macht, so dass also die Strahlungsdämpfung nunmehr kleiner wird als die Mikrophondämpfung, so nimmt die Empfindlichkeit für die Störungs- @ geräusche erhablich schneller ah, als die Empfindlichkeit für die Signale und diese treten
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Dieser Schwierigkeit begegnet die Erfindung, indem entweder der Empfangsappal'at für eine mittlere Empfindung eingestellt wird, d. h. indem die Strahlungsdämpfung um soviel niedriger gemacht wird als die Mikrophondämpfung, dass bei einer mittleren Stärke der Störungsgeräusche die beste Empfindlichkeit erhalten wird, oder indem zwei Empfangsapparate vorgesehen werden, von denen der eine für ruhiges Wasser und der andere für die stärksten vorkommenden Störungsgeräusche eingestellt ist.
Bei der ersten Ausführungsform muss man dann auf die Möglichkeit, sehr lautschwache Signale noch zu empfangen, sowohl bei vollkommener Ruhe wie bei stärksten Störungen verzichten, gewinnt aber den Vorteil, im Durchschnitt besser zu hören, als mit einem Empfänger, der auf die höchste Empfindlichkeit für ruhiges Wasser eingestellt ist. Im zweiten Falle kann man den Hörer je nach dem Zustand des umgebenden Wassers entweder auf den einen oder den anderen der beiden Empfänger schalten und ausprobieren, mit welchem von beiden man besser hört. Diese Ausführungsform ist für alle Fälle die vollkommener von beiden.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Empfangseinrichtung für UnterwasserschaJ1signale, bei welcher zwischen eine den Schall aufnehmende Membran (Schiffsw8nd) und einen Empfangsapparat (Mikrophon) ein System von möglichst geringer Eigendämpfung (Stimmgabel) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung des Systems durch die Membran und das umgebende Wasser (Strahlungsdämpfung) kleiner gemacht wird, als die Dämpfung des Systems durch den Empfangsapparat (Mikrophondämpfung).
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Receiving device for underwater sound signals.
The invention relates to receivers for underwater sound signals, in which between a membrane that absorbs the sound vibrations directly from the surrounding water, i.e. preferably the side wall of a ship, and an apparatus which serves to transmit the sound energy received to the actual listener, e.g. a microphone, a system, for example a tuning fork, which is gifted with the lowest possible intrinsic attenuation and tuned to the received pitch. An arrangement consisting of the elements mentioned is thus z.
B. obtained thereby. when you attach a tuning fork, which is tuned to the required pitch, with its handle on the ship's side and place a microphone between its prongs in such a way that the two electrodes are connected to the heidon zinc connectors. The sensitivity of such a system is greatest when the useful damping, that is the damping of the tuning fork by the microphone, is equal to the radiation damping, that is the damping of the tuning fork by the hull and the water on it.
The adjustment of the useful attenuation and the radiation attenuation to one another in such a way that they assume the same values as possible can be carried out in this way in the simplest way.
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Microphone attenuation compared to radiation attenuation with a firmly coupled tuning fork.
In this way the two respondents, according to the theory's demand, become
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is also extremely sensitive to all interference noises. The consequence is frequent and especially when the signals come from great distances, i.e. are weak, that it becomes impossible to hear them at all among other disturbing noises.
The inventors have now found through experiments that the sensitivity for the pure and high tones of the signals does not decrease evenly if the coupling between the ship's side and tuning fork or the like is changed so that the value of the radiation attenuation falls below the value of the microphone attenuation . If the coupling is made increasingly loose while the ship is at rest, i.e. bypassing it with as little interference as possible, one finds, in agreement with the theory, a clearly pronounced maximum sensitivity when the two attenuations become equal.
But if you set the ship in motion with a device set in this way, so that by passing the
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so the incoming signals in the listener are covered by these disturbances to such an extent that they can no longer be distinguished if they are not very loud. If the coupling is then made increasingly looser, so that the radiation attenuation is now smaller than the microphone attenuation, the sensitivity to the disturbance noises increases considerably faster than the sensitivity to the signals and they occur
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The invention overcomes this difficulty by either setting the receiving device for a medium sensation, i.e. H. by making the radiation attenuation so much lower than the microphone attenuation that the best sensitivity is obtained with a medium level of interfering noise, or by providing two receiving sets, one of which is set for calm water and the other for the strongest disturbing noises.
With the first embodiment one then has to forego the possibility of receiving very weak signals, both in the case of complete silence and in the case of strongest disturbances, but gains the advantage of hearing better on average than with a receiver that has the highest sensitivity for calm water is set. In the second case, depending on the condition of the surrounding water, you can switch the receiver to either one or the other of the two receivers and try out which of the two you can hear better with. This embodiment is the more perfect of the two in all cases.
PATENT. EXPECTATIONS :
1. Receiving device for UnterwasserschaJ1signale, in which between a sound-absorbing membrane (Schiffsw8nd) and a receiving device (microphone) a system with the lowest possible internal damping (tuning fork) is connected, characterized in that the damping of the system by the membrane and the surrounding water (Radiation attenuation) is made smaller than the attenuation of the system by the receiving apparatus (microphone attenuation).