DE264760C

DE264760C -

Info

Publication number: DE264760C
Application number: DENDAT264760D
Authority: DE
Priority date: 1917-05-20
Also published as: DE344472C

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für Unterwasserschallsignale. Die Aufgabe, der solche Empfänger zu genügen haben, besteht darin, die Schwingungen, die, im Außenwasser ankommend, sich der Bordwand mitteilen, in eine Energieform umzusetzen, in welcher sie für einen in einiger Entfernung befindlichen Beobachter irgendwie wahrnehmbar gemacht werden können; meist benutzt man hierzu

ίο ein Mikrophon oder einen Telephongeber zusammen mit einem Telephon.

Die Schwierigkeit, die hierbei zu überwinden ist, besteht darin, daß man im Innern des Schiffs gegenüber der Bordwand über kein feststehendes Widerlager verfügt, mit dem die eine Elektrode des Mikrophons verbunden werden könnte, so daß ihre Abstandsänderungen gegenüber der andern, an der Bordwand befestigten Elektrode zur Erregung des Mikrophons benutzt werden können.

Diese Schwierigkeit kann allerdings dadurch umgangen werden, daß man ein sogenanntes Schüttelmikrophon verwendet. Die Ergebnisse solcher Versuche haben aber nicht befriedigt, weil ein Schüttelmikrophon den außerordentlich kleinen Amplituden der Wasserschwingungen gegenüber nicht empfindlich genug ist. Man ist deshalb dazu übergegangen, zwischen die schwingende Bordwand und das Mikrophon ein System einzuschalten, das eine genügend scharf ausgeprägte Eigenschwingung besitzt, beispielsweise einen federnden Ring, federnde Zunge o. dgl., und hat dieses auf die Tonhöhe des ankommenden Schalls abgestimmt. Auf diese Weise gelingt auch die Benutzung eines Druckmikrophons, das zwischen zwei Punkten des Systems angeordnet wird, die in verschiedener Phase oder in verschiedenen Amplituden schwingen. Man erhält alsdann zwar wesentlich bessere Wirkungen als mit einem Schüttelmikrophon, aber durch das bloße Mittel der Abstimmung eines schwingungsfähigen Zwischensystems zwischen Bordwand und dem als Empfangsglied dienenden Druckmikrophon gelingt es doch immer nur, einen verschwindend kleinen Teil der aufgenommenen Energie in eine nutzbare Form, also im Falle der Benutzung eines Mikrophons, in elektrische Schwingungsenergie umzusetzen.

Die Erfindung setzt eine Empfangsvorrichtung dieser bekannten Art voraus und besteht darin, im Gegensatz zur bloßen-Abstimmung die Dämpfung der Schwingungen des Zwischengliedes durch die Bordwand einerseits und die Dämpfung dieser Schwingungen durch das Empfangsglied anderseits so zu bemessen, daß sie von gleicher Größenordnung werden. Durch dieses Mittel wird erreicht, daß die auf das Empfangsglied übertragene Energie, die in nutzbare Form umgesetzt wird, annähernd ebenso groß ist wie die durch Reflexion von der Bordwand zurückgestrahlte Energie, und diese Bedingung muß erfüllt sein, um die vom Empfangsglied aus dem Wasser aufgenommene Energie zu einem Maximum zu machen.

Zur Verwirklichung der Erfindung kann man entweder die Dämpfung der Schwingungen des Zwischengliedes durch die Bordwand ändern oder deren Dämpfung durch das Empfangsglied oder beide Dämpfungen bis die verlangte Gleichheit erreicht ist.

Mit Vorteil wird man hierbei das Zwischenglied so wählen, daß seine Eigendämpfung möglichst gering gegenüber der Dämpfung durch das Empfangsglied ist. Bekanntlich ist die gewöhnliche Stimmgabel ein Gebilde, das eine sehr geringe Eigendämpfung besitzt und daher diese Bedingung leicht herzustellen gestattet. Die Erfindung kann demnach so ausgeführt werden, daß der Stiel einer Stimmgabel, die auf die Tonhöhe der ankommenden akustischen Wellen abgestimmt ist, an der Bordwand befestigt wird, und daß zwischen ihren Zinken das Empfangsglied angeordnet wird, das z. B. ein Druckmikrophon sein kann.

Wird zunächst eine starre Verbindung des ,Stiels der Stimmgabel mit der Bordwand angenommen, so kann man die Dämpfung der Stimmgabel durch die Bordwand dadurch beeinflussen, daß man die Abmessungen der Stimmgabel entsprechend wählt. Je größer man die Stimmgabel annimmt, desto geringer fällt unter sonst gleichen Umständen ihre Dämpfung durch die Bordwand aus und umgekehrt.

Man kann aber auch für jede beliebige Abmessung der Stimmgabel ihre Dämpfung durch die Bordwand vermindern, indem man sie mit der Bordwand lose koppelt, also nicht starr an ihr befestigt, sondern beispielsweise zwischen ihren Stiel und die Bordwand eine Feder einschaltet. Indem man die Länge oder die Vorspannung dieser Feder einstellbar macht, kann man die Dämpfung durch die Bordwand auch während des Betriebes veränderlich machen, und hierdurch das Optimum des Empfangs aufsuchen.

Als Empfangsglied kann vorzugsweise ein Druckmikrophon verwendet werden, das zwischen den Zinken der Stimmgabel angeordnet ist. Man kann hierbei die Nutzdämpfung durch das Empfangsglied z. B. dadurch ändern, daß man die Entfernung des Mikrophons von den Enden der Zinken variiert. Wird ein Telephongeber benutzt, so steht zur Abstufung der Nutzdämpfung z. B. die Bemessung des äußeren Widerstandes seines Stromkreises zur Verfügung.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Empfänger für Unterwasserschallsignale, bei welchem ein von der Bordwand akustisch erregtes System verwendet wird, welches Punkte verschiedener Phase oder verschiedener Amplitude besitzt, zwischen denen ein Empfangsglied (Druckmikrophon, Detektor, Telephongeber) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung des Systems durch das Empfangsglied auf die gleiche Größenanordnung gebracht wird wie die Dämpfung des Systems durch die Bordwand.

2. Empfänger nach Anspruch 1, bei welchem das von der Bordwand erregte System eine bestimmte Eigenschwingung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß seine Eigendämpfung gegen die Nutzdämpfung durch das Empfangsglied klein gemacht wird.

3. Empfänger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verlangte Abgleichung der Dämpfung durch das Empfangsglied und der Dämpfung durch die Bordwand durch Veränderung der Koppelung des Systems mit der Bordwand oder dem Empfangsglied erreicht wird.