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Mechanischer Schallverstärker zur Ubertragung von Signalen bei Fahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen Schallverstärker zur Übertragung
von Signalen bei Fahrzeugen mit einer elastisch gelagerten Membran.
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Die bekannten Ausführungsformen solcher Schallverstärker haben meist
den Nachteil, daß sie wahllos Geräusche aller Art übertragen, die sich neben den
hauptsächlich zu übertragenden Signalen von überholenden Fahrzeugen störend bemerkbar
machen.
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Bei einem bekannten Schallverstärker dieser Art sind an einer eingespannten
Metallmembran die einen Enden von auf eine oder mehrere Schwingungszahlen abgestimmten
Stahlfedern angelötet, deren andere Enden zungenartig abgebogen sind und mit einem
Gegenkontakt zusammenwirken, der aus einer schräg zur Membran angeordneten gespannten
Saite besteht.
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Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß bereits bei einer
Beschleunigung des Fahrzeugs eine Berührung der auf der Membran angeordneten Stahlfedern
mit dem durch die gespannte Saite gebildeten Gegenkontakt erfolgen kann, wodurch
ein Signal ausgelöst wird, das gar nicht den Tatsachen entspricht.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist eine elastische Lagerung
in Form einer an Spiralfedern aufgehängten Membran oder einer an einer Drahtsaite
frei schwingend befestigten Zunge vorgeschlagen worden. Eine auf diese Weise gelagerte
Membran ist aber zu stark den bei der Bewegung des Fahrzeuges auftretenden Erschütterungen
unterworfen.
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Bei einer weiteren bekannten Schallempfangseinrichtung mit einem
Mikrophon als Anzeigegerät werden die relativ großen Bewegungsamplituden der Membran
in kleinere Bewegungsamplituden am Mikrophon umgeformt, indem zwischen die Membran
und das Mikrophon Übertragungsglieder eingefügt sind. Die mit der Membran verbundene
Mitte des Obertragungsgliedes führt dabei dieselben Schwingungen großer Amplitude
wic die Membran aus, während die Enden des Übertragungsgliedes Knotenpunkte bilden,
die nur Bewegungen kleiner Amplituden ausführen.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelangt eine besondere Art
der elastischen Lagerung zur Anwendung, indem die Membran als starre, frei tragende
Blattmembran ausgebildet ist, die mittels eines konischen, vorzugsweise H-förmigen
Schaftes in einer elastischen Stahldrahtlagerung gelagert ist. Eine derart gelagerte
Membran verschluckt keine Amplitude und ist in allen drei Dimensionen beschleunigungssicher,
so daß die Wirkungsweise der Vorrichtung durch Anfahren oder Stoppen des Fahrzeugs
sowie durch seitliche Schwankungen nicht beeinträchtigt werden kann.
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Gemäß einem weiteren kennzeichnenden Merkmal der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist die in der oben gekennzeichneten Weise gelagerte Membran mit
einem
mechanischen Schwingungsverstärker verbunden, in dessen Schwingungsbereich eine
an den Stromkreis angeschlossene leitende Fläche angeordnet ist.
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Als mechanischer Schwingungsverstärker dient dabei eine abgestufte
Stahlpeitsche, deren oberes Ende in den konischen Schaft eingepreßt ist und deren
freies, dünnstes Ende mit einem isolierten Kontaktring in Berührung tritt. Außerdem
ist die Spitze der Stahlpeitsche mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen,
dessen elektrische Leitfähigkeit größer als diejenige der Stahlpeitsche ist. Der
Kontaktring ist in einem Batteriestromkreis in Reihe mit einem Telephonkopfhörersystem
angeordnet.
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Der Vorteil der gekennzeichneten Ausbildung des Erfindungsgegenstandes
liegt darin, daß die Membran auf Signale eingestellt ist, die in einem bestimmten
Frequenzbereich, z. B. 280 bis 320 Hz, liegen.
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Der mit der Membran verbundene Schwingungsverstärker in Form einer
abgestuften Stahlpeitsche ist derart bemessen, daß solche Signale in der gewünschten
Weise verstärkt werden und die Spitzen der Stahlpeitsche mit dem isolierten Kontaktring
in leitende Berührung tritt. Durch eine bestimmte Abstufung der Durchmesser der
Stahlpeitsche sind bestimmte Eigenfrequenzen und Bandbreiten erzielbar, die so bemessen
sind, daß z. B. Hupensignale über die Membran in der Stahlpeitsche eine Resonanzschwingung
erzeugen. Durch die Festlegung der Bandbreiten werden Störgeräusche weitgehend unterdrückt.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. 1 zeigt den Schallverstärker im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt den
mittleren Teil desselben in Seitenansicht.
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Das Gehäuse des Schallverstärkers besteht aus zwei Hälften 1 und
2, die in einer äußeren Hülse 3 angeordnet sind. Innerhalb des Gehäuses 1, 2 ist
ein
Lagerjoch 4 befestigt, zwischen dessen seitlichen Schenkeln
zwei Stahldrähte 5 gespannt sind. Die Stahldrähte 5 dienen zur Lagerung eines Querstückes
6, das einen konischen Schaft 7 trägt, welcher im Querschnitt vorzugsweise H-förmig
ausgebildet ist.
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Auf dem konischen Schaft 7 ist die Membran 8 gelagert, die vorzugsweise
in Form einer Blattmembran ausgebildet ist.
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In das Querstück 6 bzw. den konischen Schaft 7 ist das obere dicke
Ende einer Stahlpeitsche 9 eingepreßt, deren aufeinanderfolgende Abschnitte im Durchmesser
abgestuft sind. Die Spitze der Stahlpeitsche ist einer besonderen Oberflächenbehandlung
unterworfen, z. B. vergoldet.
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Auf der Unterseite des Lagerjoches 4 ist ein Tragarm 10 befestigt,
der einen Kontaktring 11 trägt, welcher gegenüber dem Tragarm isoliert ist.
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An das Lagerjoch4 bzw. den Kontaktring 11 ist ein Batteriestromkreis
12 angeschlossen, in dem auch Telephonkopfhörer 13 angeordnet sind.
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Die in der Hülse 3 vorgesehenen Eintrittsöffnungen für die Signale,
die der Membran 8 gegenüberliegen, sind durch ein Sieb 14 aus Tressengewebe abgedeckt.
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Dem von den Eintrittsöffnungen zur Membran führenden Schallkanal 15
sind ein oder mehrere Druckausgleichkanäle 16 zugeordnet, die ermöglichen, daß die
Membran auf beiden Seiten von den ankommenden Signalen beaufschlagt werden kann.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die durch die Eintrittsöffnungen
einfallenden Schallwellen versetzen die Membran 8 in Schwingungen.
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Diese werden über den konischen Schaft 7 und die elastische Halterung
5, 6 desselben nahezu verlustlos auf die Stahlpeitsche 9 übertragen. Infolge der
besonderen Ausbildung der Stahlpeitsche werden die auf dieselbe übertragenen Schwingungen
gegen das untere Ende hin derart verstärkt, daß die Spitze der Stahlpeitsche mit
dem isolierten Kontaktring 11 in leitende Berührung tritt. Wenn beispielsweise die
Membran eine Schwingung von 1 p ausführt, beträgt der Aus-
schlag der Spitze der
Stahlpeitsche etwa 6 bis 7 mm.
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Jede Berührung des Kontaktringes 11 durch die Spitze der Stahlpeitsche
wird in dem in den Batteriestromkreis 12 eingeschalteten Telephonkopfhörer 13 als
Signal hörbar gemacht.
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PATENTANSPRSCHE 1. Mechanischer Schallverstärker zur Übertragung
von Signalen bei Fahrzeugen mit einer elastisch gelagerten Membran, dadurch gekennzeichnet,
daß die als starre, frei tragende Blattmembran ausgebildete Membran (8) mittels
eines konischen, vorzugsweise H-förmigen Schaftes (7) in einer elastischen Stahldrahtlagerung
(5) gelagert und mit einem mechanischen Schwingungsverstärker (9) verbunden ist,
in dessen Schwingungsbereich eine an den Stromkreis angeschlossene leitende Fläche
(11) angeordnet ist.