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Thermisches Mikrophon.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein thermisches Mikrophon ohne jede die Luftschwingungen behindernde Schallmembran, bei welchem beim Sprechen Widerstands- änderungen der Hitzorgane und demgemäss in den angeschlossenen Stromkreisen Stromschwingungen in Übereinstimmung mit den Schallwellen der Sprache hervorgerufen werden.
Bisher wurden Einrichtungen, bei denen erhitzte Metalleiter Sprechströme führten, meist durch diese Ströme selbst in der Art betätigt, dass durch Erwärmen und Abkühlen der umgebenden Luft Schallschwingungen erzeugt wurden ; die Einrichtungen dienten demnach als telephonische Empfänger. Bei vorliegender Erfindung handelt es sich jedoch um einen telephonischen Sender (Mikrophon), bei dem in an sich bekannter Weise durch Schallschwingungen, die z. B. durch Sprechen hervorgerufen werden, eine Widerstandsänderung von erhitzten Metalleitern erzeugt wird, wobei gemäss der Erfindung die Heizteile in einem auf beiden Seiten offenen Trichtei angeordnet sind, so dass die Schallwellen an den Hitzdrähten entlang streichen, ohne von einer Membran oder einem membranartigen Gebilde gehindert und zurückgeworfen zu werden.
In Fig. i bis 4 sind einige beispielsweise Ausführungsformen eines solchen Mikrophons schematisch dargestellt.
Nach Fig. 1 und la besteht das Mikrophon aus einem Trichter d aus Metall oder nichtleitendem Material, in welchem ein kleiner Dorn a aus nichtleitendem Material zentrisch angeordnet ist, so dass zwischen dem Trichter und dem Dorn ein Hohlraum entsteht. Der Dorn ist mit zwei Reihen von Stiften b vorgesehen, die aus nichtleitendem Material oder Metall bestehen können und als Träger für den eigentlichen Hitzdraht dienen. Zwischen diesen Stiften ist, ähnlich wie bei einer elektrischen Glühlampe. ein dünner Hitzdraht h ausgespannt. Dieser Hitzdraht ist mit einer Batterie B und der primären Wicklung eines Mikrophontransformators Tr in Serie verbunden. Die sekundäre Wicklung dieses Transformators ist mit einem telephonischen Empfänger T verbunden.
Die Batterie B muss eine solche Spannung besitzen, dass der Hitzdraht auf eine ziemlich hohe Temperatur erwärmt wird es ist jedoch nicht notwendig, den Hitzdraht bis zum Glühen zu bringen.
Wird in den Trichter d hineingesprochen, so müssen die erzeugten Schallwellen durch den Hohlraum zwischen Dorn a und Trichter d, in welchem der Hitzdraht ausgespannt ist, hindurchgehen. Die Schallwellen bestehen bekanntlich aus abwechselnden Schichten verdünnter bzw. verdichteter Luft ; unter der Einwirkung dieser Schichtung wird aus den Hitzdrähten bald mehr, bald weniger Wärme abgeführt. Die Folge davon ist, dass die Temperatur der Hitzdrähte in Übereinstimmung mit den schwankenden Dichtigkeitsverhältnissen der Luftschichten steigt oder sinkt.
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Temperatur bedeutet. Die Schallwellen müssen also eine entsprechende Widerstandsänderung des Hitzdrahtes hervorrufen.
Diese Widerstandsänderung hat eine Stärkenänderung jenes
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fliesst, so dass in seiner Sekundärwirklung Wechselströme induziert werden, die, in das Telephon geleitet, wieder in Schallschwingungen umgewandelt werden.
Um möglichst grosse Widerstandsänderungen des Hitzdrahtes hel vorzurufen, ist es notwendig, sehr dünne Drähte, sogenannte Haardrähte von nur einigen Hundertsteln Millimeter Durchmesser zu benutzen sowie Drähte aus Metall mit hohem Temperaturkoeffizienten oc zu verwenden. Es werden mit Vorteil Drähte aus Eisen oder Nickel oder aus besonderen Metallegierungen benutzt.
Der grosse Vorteil des thermischen Mikrophons ist der, dass die Widerstandsänderungen ohne Zuhilfenahme einer Membran hervorgerufen werden, also den Schallschwingungen genau entsprechen. Die Sprechübertragung ist infolgedessen ausserordentlich rein und klar.
In Fig. 2 und Fig. 2 a ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Der Hitzdraht h ist dabei auf einem kleinen Ring a über Stifte b ausgespannt, so dass ein Sieb oder Netz gebildet wird, welches den Trichter d abschliesst. Die Schallwellen treffen auf das Sieb und rufen gleichfalls Widerstandsänderungen hervor. Die Schaltung des Hitzdrahtes h, der Batterie B, des Mikrophontransformators Tr und des Telephons T ist dieselbe wie in Fig. i.
Wird bei dem thermischen Mikrophon ein einziger Hitzdraht benutzt, so zeigt sich, dass sein Widerstand ein ziemlich hoher ist und dass dabei eine Batterie B von ziemlich
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den Strömen < i, i'g, is, , die einander gleich sind, durchflossen. Der resultierende Strom i der Batterie B durchfliesst die Primärwicklung des Mikrophontransformators Tr. Eine solche Unterteilung des Hitzdrahtes kann sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. i, als auch bei der nach Fig. 2 stattfinden. Wenn man es vermeiden will, dass die Primärwicklung des Mikrophontransformators durch zu starken Gleichstrom der Batterie belastet wi ; d, kann man mit Vorteil die in Fig. dargestellte Schaltung benutzen.
Die unterteilten Hitzdrähte h1, h2, h3, h4 sind an die Batterie B unmittelbar angeschlossen und werden von Gleichstrom ig durchflossen. Die Primärwicklung des Mikrophontransformators Tr ist unter Zwischenschaltung eines Kondensators C in den Punkten n und m an den Gleichstromkreis angeschlossen. Die durch die Schwankungen des Widerstandes der Hitzdrähte hervor-
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PATENT-ANSPRÜCHE : I. Thermisches Mikrophon, dadurch gekennzeichnet, dass seine Hitzorgane in einem an beiden Enden offenen Schalltrichter (d) derart angeordnet sind, dass die durch diesen Trichter sich fortpflanzenden, ungehindert an ihnen vorbeistreifenden und sie betätigenden Schallwellen durch keine Membran, noch irgendein memblanartiges Gebilde zurückgeworfen werden.