DE2363731A1 - Akustische anzeigevorrichtung - Google Patents

Akustische anzeigevorrichtung

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Hans-Dietrich Girle
Horst Wojtyniak
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Description

Graetz Kommanditgesellschaft /363731
Altena
H.DlGirle-H.Wojtyniak 24-3
Akustische Anzeigevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine akustische Anzeigevorrichtung insbesondere für batteriebetriebene tragbare Meß- und Warngeräte, die im wesentlichen aus einem schaltbaren Tongenerator, einem Lautsprecher und einem zwischen den Ausgang des Tongenerators und den Lautsprecher geschalteten Transformator besteht.
Beispielsweise in tragbaren batteriebetriebenen Meßgeräten, die zeitweise von Personen als Betriebsausrüstung mitgeführt werden und die in dieser Zeit nicht dauernd von diesen Personen beobachtet werden können, ist es vorteilhaft, eine akustische Anzeigevorrichtung wenigstens zur groben Anzeige der gemessenen Werte zu verwenden. Der Meßwert wird z. B. durch eine unterschiedliche Tonhöhe oder durch eine unterschiedliche zeitliche Folge von Tonimpulsen dargestellt. So können beispielsweise Personen, die in einer von ionisierender Strahlung verseuchten Umgebung arbeiten müssen, anhand der Tonimpulsrate eines mitgeführten Meß- und Warngerätes dauernd feststellen, welcher Strahlungsdosisleistung sie im Augenblick ausgesetzt sind, und werden beispielsweise durch einen Dauerton darauf hingewiesen, daß sie die zulässige Tagesdosis der Strahlung erreicht oder überschritten haben und sich aus dem Strahlungsfeld begeben müssen.
Aus der Deutschen Auslegeschrift 1 161 649 ist ein Warngerät mit einer akustischen Anzeigevorrichtung bekannt. Diese akustische Anzeigevorrichtung besteht aus einem Tongenerator und einem Miniaturhörer. Der Schwingübertrager des Tongenerators ist dort gleichzeitig als Transformator für den Miniaturhörer ausgebildet. Eine derartige akustische Anzeigevorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß wegen des geringen" Wirkungsgrades des Miniaturhörers in einer Umgebung mit höherem Geräuschpegel
13. Dezember 1973 . ./.
lr/wie L^-
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H.D.Girle-H.Wojtyniak 24-3 - 2 -
deren Tonsignale nur schlecht oder überhaupt nicht mehr wahrnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lautstärke einer eingangs genannten akustischen Anzeigevorrichtung mit geringen Mitteln wesentlich zu erhöhen, ohne dabei die Batterie des tragbaren batteriebetriebenen Gerätes mehr zu belasten.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Lautsprecher ein piezoelektrischer Schallgeber ist und der schaltbare Tongenerator ein astabiler Multivibrator ist, dessen Eigenfrequenz kleiner als die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers ist, und daß aus dem Transformator und der kapazitiven Impedanz des piezoelektrischen Schallgebers ein Schwingkreis gebildet ist, der auf die Resonazfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers abgestimmt ist.
Eine besonders geringe Belastung der Gerätebatterie erreicht man nach der Erfindung dadurch, daß die aktiven Verstärkungselemente des astabilen Multivibrators zueinander komplementäre Transistoren sind und daß die Schaltungsanordnung des astabilen Multivibrators derart ausgebildet ist, daß der astabile Multivibrator im nicht angesteuerten Zustand stromlos ist.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird beispielsweise eine Schallpegelerhöhung in 1 Meter von der Schallquelle um wenigstens 15 db /erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer akustischen Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung in einer vereinfachten Blockschaltungsdarstellung in einem Meß- und/ oder Warngerät,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen akustischen Anzeigevorrichtung in einer ausführlicheren
509826/0843
H.D.Girle-H.Wojtyniak 24-3 -3- 2363731
Darstellung in einem Meß- und/oder Warngerät.
In Figur 1 ist in vereinfachter Blockschaltungsdarstellung eine akustische Anzeigevorrichtung in einem elektrischen Meß- und/oder Warngerät wiedergegeben. Die akustische Anzeigevorrichtung enthält als Tongenerator einen astabilen Multivibrator 1, an dessen Ausgang die Primärwicklung 2 eines Transformators 3 angeschlossen ist. Parallel zur Sekundärwicklung 4 des Transformators liegt ein piezoelektrischer Schallgeber 5 als Lautsprecher und gegebenenfalls ein Kondensator 6. Der astabile Multivibrator 1 wird aus der Batterie 7 des Gerätes über die Leitungen 8 und 9 mit Strom versorgt. Der Steuereingang des astabilen Multivibrators 1 ist über eine Leitung 10 mit einem Steuerkreis des Meßgerätes verbunden. Der Ausgang des Steuerkreises ist durch'einen Steuerschalter 11 und einen Widerstand 12 dargestellt.
Während der Zeitspanne, in der ein Steuersignal auf der Leitung 10 auftritt, z. B. durch den geschlossenen Zustand des Steuerschalters 11 gekennzeichnet, schwingt der astabile Multivibrator 1. Die Schwingungen am Ausgang des astabilen Multivibrators werden über den Transformator 3 auf das Kristallsystem 13 des piezoelektrischen Schallgebers 5 übertragen. Im piezoelektrischen Schallgeber entsteht dadurch ein Ton, dessen Frequenzspektrum im wesentlichen die Frequenz des Kristalls des piezoelektrischen Schallgebers enthält. Dieses Tonsignal ist besonders laut, wenn die Sekundär-Induktivität des Transformators und die Kapazität des Kristallsystems des piezoelektrischen Schallgebers einen Schwingkreis bilden, dessen Resonanzfrequenz gleich der Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers ist. Der Transformator 3 ist deshalb zweckmäßigerweise abstimmbar ausgebildet. Der Parallelkondensator 6 ist ebenfalls zur Abstimmung des Schwingkreises vorgesehen. Der auf den piezoelektrischen Schallgeber abgestimmte Schwingkreis führt nicht nur zu einem höheren Schallpegel, sondern auch zu einem akustisch an-
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genehmeren Frequenzspektrum des in dem piezoelektrischen Schallgeber erzeugten Tones. Für eine bessere Tonstabilität der akustischen Anzeigevorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Eigenfrequenz des astabilen Multivibrators 1 unter der Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers 5 liegt.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen akustischen Anzeigevorrichtung enthält der astabile Multivibrator 1 zwei zueinander komplementäre Transistoren 14 und 15. Der abstimmbare Transformator 3 zwischen dem astabilen Multivibrator und dem piezoelektrischen Schallgeber 5 enthält nur eine Wicklung, an deren Anzapfung 16 der Ausgang des astabilen Multivibrators angeschlossen ist.
Der Steuerschalter des Steuerkreises des Meßgerätes, zu dem die akustische Anzeigevorrichtung gehört, ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Schalttransistor 17. Im gesperrten Zustand des Schalttransistors 17 ist auch der Eingangstransistor 14 des astabilen Multivibrators und demzufolge auch der Ausgangstransistor 15 stromlos. In diesem Zustand, in dem auf der Leitung 10 kein Steuersignal vorhanden ist, entnimmt der astabile Multivibrator 1 der Speisebatterie 7 des Gerätes keinen Strom. Im leitenden Zustand des Schalttransistors des Steuerkreises schwingt der astabile Multivibrator 1 mit einer Schwingfrequenz, die kleiner ist als die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers 5. Der Schwingkreis, der aus der gesamten Wicklung des Transformators 3, der Parallelkapazität 6 und der Kapazität des Kristallsystems 13 des piezoelektrischen Schallgebers gebildet ist, ist auf die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers abgestimmt.
Der Gegenkopplungskondensator 18 zwischen der Ausgangselektrode und der Steuerelektrode des ausgangsseitigen Transistors 15 verhindert unerwünschte Spannungsspitzen während des Schwingens des astabilen Multivibrators.
Die akustische Anzeigevorrichtung ist nicht nur in Meß- und/
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oder Warngeräten, insbesondere zur Messung ionisierender Strahlungen verwendbar, sondern auch in allen nachrichtentechnischen Geräten, in denen eine gut hörbare akustische Anzeigevorrichtung erforderlich ist.
4 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung
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Claims (1)

  1. H.D.Girle-H.Wojtyniak 24-3 - 6 - 2363731
    Patentansprüche
    ί 1JAkustische Anzeigevorrichtung, insbesondere für batteries betriebene tragbare Meß- und Warngeräte, die im wesentlichen aus einem schaltbaren Tongenerator, einem Lautsprecher und einem zwischen den Ausgang des Tongenerators und den Lautsprecher geschalteten Transformator besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher ein piezoelektrischer Schallgeber (5) ist und der schaltbare Tongenerator ein astabiler Multivibrator (1) ist, dessen Eigenfrequenz kleiner als die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers ist und daß aus dem Transformator (3) und der kapazitiven Impedanz des piezoelektrischen Schallgebers ein Schwingkreis gebildet ist, der auf die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Schallgebers abgestimmt ist.
    2. Akustische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die aktiven Verstärkungselemente des astabilen Multivibrators (1) zueinander komplementäre Transistoren (14, 15) sind und daß die Schaltungsanordnung des astabilen Multivibrators derart ausgebildet ist, daß der astabile Multivibrator im nicht angesteuerten Zustand stromlos ist.
    3. Akustische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen die Ausgangselektrode und die Steuerelektrode des ausgangssei'tigen Transistors (15) des astabilen Multivibrators (1) ein Gegenkopplungskondensator (18) geschaltet ist.
    4. Akustische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (3) abstimmbar ist.
    13. Dezember 1973
    lr/wie '
    09826/0843
DE19732363731 1973-12-21 1973-12-21 Akustische Anzeigevorrichtung Expired DE2363731C3 (de)

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