DE2205988A1

DE2205988A1 - Method and device for generating an acoustic signal according to a gradual sliding scale

Info

Publication number: DE2205988A1
Application number: DE19722205988
Authority: DE
Inventors: Bengt Lennart Dipl.-Ing. Malmö; Moritz Mats Inge Trelleborg; Holm (Schweden)
Original assignee: Kockums Mekaniska Verkstads AB
Current assignee: Kockums Mekaniska Verkstads AB
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1972-02-09
Publication date: 1972-08-17
Also published as: CH540546A; GB1373836A; AT331678B; DE2205988C2; FI56457C; FI56457B; DK128963B; ATA111972A; SE362305B

Description

KOCKUMS MEKANISKA VERKSTADS AB, MALMÖ (SCHWEDEN)KOCKUMS MEKANISKA VERKSTADS AB, MALMÖ (SWEDEN)

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG EINES AKUSTISCHEN SIGNALS LAUT EINER STUFENWEISE GLEITENDEN TONLEITERMETHOD AND DEVICE FOR GENERATING AN ACOUSTIC SIGNAL ACCORDING TO A STEP-BY-STEP SLIDING SOUND CONDUCTOR

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines kontinuierlich ertönenden akustischen Signals laut einer stufenweise gleitenden Tonleiter, wobei die Frequenz des Signals periodisch zwischen einer tiefsten und einer höchsten Tonlage variiert.The present invention relates to a method and an apparatus for producing a continuous The acoustic signal sounds according to a gradual sliding scale, the frequency of the signal being periodic varies between a lowest and a highest pitch.

Bei Alarmen des Zivilverteidigungs- und Feuerwehrwesens ist es in vielen Ländern nötig, dass das Alarmsignal den Charakter eines steigenden und fallenden Tones oder einer derartigen Tonsequenz hat. Um dies zustandezubringen, benutzt man zur Zeit Sirenen mit elektrischem Motorantrieb, die - vom Zu- oder Abnehmen der Motordrehzahl abhängig einen steigenden und fallenden Ton abgeben.In the event of civil defense and fire services alarms, it is necessary in many countries for the alarm signal to be Has character of a rising and falling tone or such a tone sequence. To do this, used at the moment sirens with an electric motor drive, which - depending on the increase or decrease of the motor speed - have one emit rising and falling tone.

Ein Nachteil bei der Zustandebringung von derartigen Alarmsignalen mit steigendem und fallendem Toncharacter besteht darin, dass der akustische Wirkungsgrad durchweg schwach wird und zwar aufgrund der Schwierigkeit, dass die vom Schwingungserzeuger abgegebenen Druckwellen dem Wellenwiderstand in der umgebenden Atmosphäre angepasst werden müssen. Alarmsirenen der beschriebenen Art können zwarA disadvantage in generating such alarm signals with increasing and decreasing tone character is that the acoustic efficiency is consistently weak is due to the difficulty that the pressure waves emitted by the vibrator add to the wave resistance need to be adjusted in the surrounding atmosphere. Alarm sirens of the type described can

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manchmal mit einem Richttrichter ausgestattet sein, dieser pflegt jedoch nicht kontinuierlich auf alle im Signalzyklus vorkommenden Frequenzen abgestimmt -zu sein. Der Trichter kann auch nicht zweckmässig auf nur eine der vorkommenden Frequenzen abgestimmt werden. Die erwähnten Misstände bewirken, dass relativ hohe Ansprüche bezüglich der Leistung des elektrischen Antriebmotors gestellt werden, und dieser Nachteil wird ausserdem dadurch akzentuiert, dass der Motor während der Signalgebung intermittent benutzt wird. Da die Antriebsquelle aus einem elektrischen Motor besteht, ist man vollkommen von der Stromversorgung abhängig, was in Kriegszeiten oder bei anderen Katastrophen von Nachteil ist. Ferner sind die für den Zweck benutzen, bekannten Sirenen mit Motorantrieb schwer, was stabile Montageniasten oder dergleichen erforderlich macht.sometimes be equipped with a straightening funnel, but this does not take care of all of the signal cycle continuously occurring frequencies -to be matched. The funnel can also not expediently focus on just one of the occurring Frequencies are tuned. The aforementioned grievances cause relatively high demands in terms of performance of the electric drive motor, and this disadvantage is also accentuated by the fact that the motor is used intermittently during signaling. Since the drive source consists of an electric motor, is you are completely dependent on the power supply, which is a disadvantage in times of war or other disasters is. Furthermore, the known motorized sirens used for the purpose are heavy, which makes stable assembly riders or the like is required.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Zustandebringung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Abgabe eines gut hörbaren und charakteristischen Alarmsignals laut einer stufenweise gleitenden Tonleiter, wobei der momentane, zur Signalerzeugung erforderliche Leistungsbedarf relativ niedrig ist und der für den Alarm benutzte Schallsender nur wenig wiegt, einfach ist und wenig Wartung erfordert, wodurch er also billig ist.The present invention aims to achieve a method and an apparatus for dispensing a well audible and characteristic alarm signal according to a gradual sliding scale, whereby the current, power requirement required for signal generation relative is low and the sound transmitter used for the alarm weighs little, is simple and requires little maintenance, so making it cheap.

Der vorerwähnte Zweck wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass mehrere Signalapparate mit festen, nahe aneinander liegenden Frequenzen zur hintereinander erfolgenden Abgabe von Signalen gebracht werden, und zwar durch periodische Einschaltung der Signalapparate in einer Serie von aufwärtsgehenden Tonstufen und nachfolgend einer Serie von abwärtsgehenden Tonstufen, wobei mindestens zwei nebeneinander liegende Frequenzen gleichzeitig benutzt werden.The aforementioned purpose is achieved according to the invention achieves that several signal apparatuses with fixed, closely spaced frequencies to take place one behind the other Output of signals are brought about by periodically switching on the signaling apparatus in a series of ascending pitches and then a series of descending pitches, with at least two next to each other lying frequencies can be used at the same time.

Eine für den genannten Zweck bestimmten Vorrichtung ist durch mehrere Signalapparate mit festen, nahe aneinander liegenden Frequenzen sowie eine Schalteinrichtung zur nacheinander erfolgenden Einschaltung der SignalapparateA device intended for the stated purpose is characterized by several signaling devices with fixed, close to each other lying frequencies as well as a switching device for switching on the signaling devices one after the other

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gekennzeichnet, so dass gleichzeitig zwei nebeneinander liegende Frequenzen benutzt werden.marked so that two adjacent frequencies are used at the same time.

Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigenThe invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it

Fig. 1 das Prinzip der Erfindung in schematischer Darstellung undFig. 1 shows the principle of the invention in a schematic representation and

Fig. 2 und 3 zwei verschiedene Tondiagramme, welche die Frequenz f im Verhältnis zur Zeit t zeigen.Figures 2 and 3 show two different tone diagrams which show the frequency f in relation to time t.

Eine Zahl von pneumatisch angetriebenen Membranventilsirenen A, B, C, D und E mit festen, nahe aneinander liegenden Frequenzen sind an ein gemeinsames, in der Figur nicht gezeigtes Stativ befestigt. Jeder der Signalapparate A-E ist durch eine Rohrleitung und ein elektrisch betätigtes Ventil 1, 2, 3» ^ und 5 an eine für sämtliche Signalapparate gemeinsame Druckluftquelie 6 angeschlossen. Die Ventile 1-5 sind durch Schaltstromkreise 7» 8» 9» 10 und 11 an die Kontakte 12, 13, 1b, 15 und 16 einer Schalteinrichtung 17 angeschlossen, die einen beispielsweise mechanisch drehbaren Gleitkontakt 18 aufweist, der so angeordnet ist, dass er gleichzeitig zwei nebeneinander liegende Stromkreise schliessen kann.A number of pneumatically driven diaphragm valve sirens A, B, C, D and E with fixed, closely spaced frequencies are attached to a common stand, not shown in the figure. Each of the signaling devices AE is connected by a pipeline and an electrically operated valve 1, 2, 3, and 5 to a compressed air source 6 common to all signaling devices. The valves 1-5 are connected by switching circuits 7 »8» 9 »10 and 11 to the contacts 12, 13, 1b , 15 and 16 of a switching device 17 which has, for example, a mechanically rotatable sliding contact 18 which is arranged so that it can close two adjacent circuits at the same time.

In der Ausgangslage, d.h. bevor die Signalgebung erfolgt, berührt der Gleitkontakt 18 nicht die Kontakte der Schalteinrichtung. Soll ein Signal gegeben werden, wird Gleitkontakt 18 im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers in Fig. 1 gedreht und schliesst dann über Kontakt 12 zuerst Stromkreis 7. Hierbei wird Ventil 1 geöffnet und dem Signalapparat A Druckluft von Druckluftquelle 6 zugeführt, der dann ein Signal abgibt. Gleitkontakt 18, der kontinuierlich gedreht wird, schliesst danach über Kontakt 13 auch Stromkreis 8, wobei sich Betätigungsventil 2 öffnet und auch Signalapparat B ein Signal abgibt. Da Gleitkontakt 18 so angeordnet ist, dass gleichzeitig zwei nebeneinanderIn the starting position, i.e. before the signaling takes place, the sliding contact 18 does not touch the contacts of the switching device. If a signal is to be given, sliding contact 18 is turned counterclockwise in FIG Fig. 1 rotated and then first closes circuit 7 via contact 12. Here valve 1 is opened and the signal apparatus A compressed air supplied from compressed air source 6, which then emits a signal. Sliding contact 18, which is continuously is rotated, then also closes circuit 8 via contact 13, whereby the actuating valve 2 opens and Signal apparatus B also emits a signal. Since sliding contact 18 is arranged so that two side by side at the same time

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liegende Stromkreise geschlossen werden können, geben somit die beiden Signalapparate A und B gleichzeitig ein Signal ab. Im gleichen Augenblick, in dem Gleitkontakt 18 während seiner tteiterdrehung an Kontakt lh schliesst, verliesst er Kontakt 12. Ventil 1 unterbricht hierbei die Verbindung zwischen Signalapparat A und Druckluftquelle 6, wobei der Signalapparat aufhört, ein Signal zu geben. Gleichzeitig ist jedoch Schaltstromkreis 9 so geschlossen worden, dass Betätigungsventil 3 die Verbindung zwischen der Druckluftquelle 6 und dem Signalapparat C öffnet, der hierbei zur Signalabgabe gebracht wird, wobei gleichzeitig noch das Signal des Signalapparates B ertönt. Während der kontinuierlichen Drehung des Gleitkontaktes 18 werden somit zwei Signalapparate mit nebeneinander liegenden Frequenzen zur gleichzeitigen Signalabgabe gebracht, wobei im gleichen Moment, in dem eine niedrigere Frequenz ausgeschaltet, eine höhere Frequenz eingeschaltet wird. Dies wird fortgesetzt, bis der Gleitkontakt seine untere Endlage erreicht hat, in der nur Signalapparat E über Kontakt 16 eingeschaltet ist. Von dieser Endlage aus wird Gleitkontakt 18 in entgegengesetzter Richtung zurückgedreht, wobei sich der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge wiederholt, bis sich der Gleitkontakt in seiner Start-Endlage befindet, in der nur Signalapparat A ertönt. Das Reversieren der Bewegung des Gleitkontaktes 18 erfolgt gemäss einem vorher bestimmten Programm, bis die gewünschte Anzahl von Signalzyklen erreicht ist.Lying circuits can be closed, so the two signaling devices A and B emit a signal at the same time. At the same moment in which sliding contact 18 closes during its further rotation on contact lh , it leaves contact 12. Valve 1 interrupts the connection between signal device A and compressed air source 6, whereby the signal device ceases to give a signal. At the same time, however, the switching circuit 9 has been closed in such a way that the actuating valve 3 opens the connection between the compressed air source 6 and the signaling device C, which is here made to emit a signal, with the signal from the signaling device B sounding at the same time. During the continuous rotation of the sliding contact 18, two signal apparatuses with frequencies lying next to one another are brought to the simultaneous output of signals, a higher frequency being switched on at the same moment in which a lower frequency is switched off. This is continued until the sliding contact has reached its lower end position, in which only signal apparatus E via contact 16 is switched on. From this end position, sliding contact 18 is rotated back in the opposite direction, the process being repeated in reverse order until the sliding contact is in its starting end position, in which only signal device A sounds. The movement of the sliding contact 18 is reversed according to a predetermined program until the desired number of signal cycles is reached.

Während der Signalgebung sind somit die Signalapparate A-E laut folgendem Schema eingeschaltet: A - A,B - B,C - C,D - D,E - E - E,D - D₁C - C,B - B,A - A - A,B - B,C usw., wie in Fig. 2 dargestellt ist, gemäss der höchstens zwei Signalapparate gleichzeitig eingeschaltet sind. Durch Abänderung der Schalteinrichtung kann man, laut Fig. 3, höchstens drei Signalapparate gleichzeitig eingeschaltet haben, oder jede beliebige Zahl.During the signaling, the signaling devices AE are switched on according to the following scheme: A - A, B - B, C - C, D - D, E - E - E, D - D ₁ C - C, B - B, A - A - A, B - B, C etc., as shown in FIG. 2, according to which at most two signaling devices are switched on at the same time. By changing the switching device, as shown in FIG. 3, a maximum of three signaling devices can be switched on at the same time, or any number.

Mit einer in vorstehend beschriebener Weise gebauten Vor-With a pre-built in the manner described above

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richtung ist es also möglich, ein akustisches Signal laut einer stufenweise gleitenden Tonleiter zu erzeugen. Falls der Frequenzunterschied zwischen den nebeneinander liegenden Frequenzen hinreichend klein ist, nimmt das von der Vorrichtung abgegebene Signal einen Toncharakter an, der dem der einleitend erwähnten, bekannten Motorsirene hinreichend gleicht. Versuche haben ergeben, dass ein gegenseitiger Frequenzunterschied von 2-12 Hz einen vorteilhaften Toncharakter dieser Art, ohne markante Frequenzübergänge, ergibt. Wählt man Frequenzunterschiede zwischen nebeneinander liegenden Frequenzen innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzen, so erhält man einen weiteren günstigen Effekt aufgrund der Schwebefrequenz, die aufkommt, wenn Signalapparate mit den erwähnten nebeneinander liegenden Frequenzen gleichzeitig ertönen. Die Schwebefrequenz, die gleich der Tonstufe ist, ist hierbei so niedrig', dass die momentan wiederholte Druckwellenaddition effektiv an einer verstärkten Vernehmbarkeit mitwirkt.direction it is possible to generate an acoustic signal according to a gradual sliding scale. If the frequency difference between the adjacent frequencies is sufficiently small, takes that away from the The device emitted signal has a tone character that is sufficient to that of the known motor siren mentioned in the introduction equals. Tests have shown that a mutual frequency difference of 2-12 Hz is advantageous Tonal character of this kind, without distinctive frequency transitions, results. If you choose frequency differences between frequencies lying next to one another within the limits given above, one obtains a further favorable one Effect due to the beat frequency that arises when Signal devices with the mentioned adjacent frequencies sound at the same time. The hover frequency that is the same as the tone level, is here so low 'that the momentarily repeated pressure wave addition is effective on one contributes to increased audibility.

Der Übersichtlichkeit halber wurde im Ausführungsbeispiel laut Fig. 1 die Zahl der Signalapparate mit nebeneinander liegenden Frequenzen auf fünf begrenzt. Um ein Alarmsignal der vorstehend beschriebenen Art zustandezubringen, das allen Ansprüchen genügt, sind praktisch wesentlich mehr Signalapparate mit zwischenliegenden Tonstufen erforderlich. Beispielsweise kann erwähnt werden', dass die niedrigste Frequenz bei etwa 300 Hz liegen sollte und die höchste Frequenz bei 41O Hz. Um den bezweckten gleitenden Toncharakter eines ansteigenden und fallenden Tones zu erreichen, sind daher praktisch mindestens zehn Signalapparate mit verschiedenen, aneinander liegenden Frequenzen erforderlich.For the sake of clarity, in the exemplary embodiment According to Fig. 1, the number of signaling devices with adjacent frequencies is limited to five. To an alarm signal To bring about the type described above, which meets all requirements, are practically much more Signal devices with intermediate tone levels required. For example it can be mentioned 'that the lowest Frequency should be around 300 Hz and the highest frequency around 41O Hz. To achieve the intended sliding tone character To achieve a rising and falling tone, therefore, at least ten signaling devices are practically required different, adjacent frequencies are required.

Um im ganzen Umkreise eine genügende Lautstärke zu erzielen, kann es zweckmässig sein, mehrere identisch gleiche Gruppen von Signalapparaten zu benutzten, die nach verschiedenen Hauptricntungen hin ausgerichtet werden. Bei Signalgebung werden die Gruppen durch eine für die Gruppen gemeinsame Schalteinrichtung gleichzeitig geschaltet« Laut einem Aus-In order to achieve a sufficient volume in the whole area, it can be useful to have several identical groups to use of signaling devices, which are aligned according to different main directions. When signaling the groups become through a common for the groups Switching device switched at the same time «According to an off

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führungsbeispiel hat eine Vorrichtung gemäss der Erfindung drei identisch gleiche Gruppen von Signalapparaten, wobei zu jeder Gruppe zwölf durch Druckluft angetriebene Membranventilsirenen mit festen, nebeneinander liegenden Frequenzen gehören. Die Signalapparate einer jeden Gruppe sind einem Stativ anmontiert und zweckmässigst mit radiell nach aussen gerichtetem Horn an einem Kreisbogen von ca. 120 entlang verteilt. Die Gruppen sind nach verschiedenen Hauptrichtungen hin angebracht, zweckmässigst mit einem Winkel von 120 zwischen den Hauptrichtungen, wodurch im ganzen Umkreise eine genügende Signalstärke zustandekommt.management example has a device according to the invention three identically identical groups of signaling devices, with twelve diaphragm valve sirens driven by compressed air for each group with fixed, adjacent frequencies belong. The signaling devices of each group are one Mounted on a tripod and ideally with the horn pointing radially outwards along an arc of approx. 120 mm distributed. The groups are arranged in different main directions, preferably at an angle of 120 between the main directions, which means that there is sufficient signal strength in the entire area.

Die Erfindung kann im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche in mehrfacher Weise abgeändert werden. Somit kann beispielsweise die Schalteinrichtung, statt elektrisch angetriebener Ventile, ein pneumatisches Ventil vom Schieberventil-Typ haben, dessen Schieber man eine reversierende Bewegung beibringt, wobei die Signalapparate in der bereits beschriebenen Folge geschaltet werden. Die Zahl der Gruppen von Signalapparaten kann variieren und die Wirkungsbereiche der daneben liegenden Gruppen können einander überlappen.The invention can be within the scope of the following claims can be modified in several ways. Thus, for example, the switching device, instead of electrical driven valves, have a pneumatic valve of the slide valve type, the slide of which is called a reversing one Teaches movement, the signaling devices are switched in the sequence already described. The number of the groups of signaling devices can vary and the areas of activity of the adjacent groups can overlap each other.

Die elektrisch betätigten Ventile 1-5 können von einer Schalteinrichtung gesteuert werden, die statt des Gleitkontaktes 18, durch Nockenscheiben betätigte elektrische Schalter aufweist. Es ist auch möglich, die Nockenscheiben mechanisch auf Ventile einwirken zu lassen, die die Luftzufuhr zu den Signalapparaten direkt steuern oder Servo- -Ventile bilden, die ihrerseits die Ventile der Signalapparate steuern.The electrically operated valves 1-5 can be controlled by a switching device that instead of the sliding contact 18, electrical switches operated by cam disks. It is also possible to use the cam discs to act mechanically on valves that directly control the air supply to the signaling devices or servo -Valves that in turn control the valves of the signaling apparatus.

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Claims

¹ It

PATENTAN'S PRICE

Method for generating a continuously sounding acoustic signal according to a gradually sliding Scale, whereby the frequency of the signal varies periodically between a lowest and a highest pitch, characterized in that several signal devices with fixed, closely spaced frequencies be brought to successive delivery of signals, namely by periodic switching of the signal apparatus in a series of upward going Pitch levels and then a series of downward pitch levels, with at least two adjacent Frequencies can be used at the same time.

2. The method according to claim 1, characterized in that the signal apparatus in such a sequence to emit signals that a higher frequency following the switch-off switched on at a lower frequency and vice versa.

3. Device for performing the method according to claim!, Characterized by several Signal apparatus with fixed, closely spaced frequencies as well as a switching device for successive Switching the signaling devices in such a way that at least two signaling devices are placed next to each other at the same time. frequencies are switched on.

h, device according to claim 3 »characterized in that the switching device for switching on a signal device with a higher frequency following the switching off of a signal device with. lower frequency and vice versa.

5. Device according to claim 3 or h, characterized in that two or more identically identical groups of signaling devices are present, with several signaling devices with fixed,

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Frequencies lying next to one another belong and switching parts to be carried out simultaneously and in the same sequence Activation of the signaling devices of each group are arranged.

6. Device according to claim 5, characterized in that the individual groups are attached to each other in different directions of action.

7. Device according to claim 6, characterized in that the angle between the main directions of action of the adjacent groups is approx. 120.

8. Device according to claim 6 or 7, d a through characterized in that the areas of activity of the adjacent groups are mutually exclusive overlap.

9 · Device according to patent claim 3 or h, characterized in that the frequency difference between the signal devices with adjacent frequencies is chosen so that a clearly audible hovering occurs during the signaling.

10. The device according to claim 9 »characterized in that the frequency difference is between 2 and 12Hz.

11. Device according to claims 3 - ^, thereby characterized in that the signaling devices consist of gas operated membrane valve sirens.

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