DE309136C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrophon, das infolge seiner hohen Empfindlichkeit hauptsächlich als Horch- oder Lauschrnikrophon dienen soll. Besonders eignet es sich dazu, Schallwellen, die aus großer Entfernung kommen und nur sehr geringe Wirkung haben, aufzunehmen und auf ein Telephon zu übertragen.. Ebenso vermögen geringe Erderschütterungen oder Geräusche,

ίο die mit dem menschlichen Ohr nicht mehr wahrzunehmen sind, das neue Mikrophon noch derart zu erregen, daß vermittels eines Telephons die Natur und Klangfarbe dieser

. Geräusche deutlich festgestellt werden kann.

Selbst bei einem kräftig gebauten Mikrophon schwingt beim Sprechen die ganze Kapsel mit ihrem Boden und dem darauf angebrächten Kohlenklötzchen mehr oder \veniger mit. Mögen diese Bewegungen auch noch

ao so gering sein, so können sie sowohl in gewissem Maße mit den Schwingungen der Membran übereinstimmen, als auch in entgegengesetzter Weise wirken. In beiden Fällen werden diese Schwingungen die genaue Übertragung der Schallwellen auf den Widerstand des Mikrophonstromkreises beeinträchtigen.

Die Güte der telephonischen Verständigung ergibt, sich sowohl aus der Empfindlichkeit bzw. der Lautstärke, als auch aus der Klarheit und Deutlichkeit. Ferner kommt es darauf an, in welchem Maße alle die Sprechverständigung störenden Nebengeräusche beseitigt werden. Bei den empfindlichsten bekannten Horchmikrophonen, wie sie z. B. für Schwerhörige gebaut werden, kann man durchweg beim Einschalten ein dauerndes Rauschen bemerken, welches den Benutzer stark irritiert. Hiermit ist nicht etwa das bei allen Mikrophonen mitunter auftretende Geräusch gemeint, welches durch unrichtige Lage der Kohlenkörner oder durch abwechselnde Erhitzung und Abkühlung derselben verursacht wird. Eingehende \~ersuche haben ergeben, daß das störende Geräusch vielmehr auf folgende Ursache zurückzuführen ist.
Die Mikrophone befinden sich z. B. auf dem

Tisch oder

irgendeinem

Gegenstand, der

seinerseits mit der Erde mehr oder weniger fest in Verbindung steht. Nun befindet sich aber die Erdmasse, namentlich an verkehrsreichen Orten, stets in Bewegung, und somit nimmt das Mikrophon sowohl mit dem Kohlenklötzchen, d. h. der feststehenden Elektrode, als auch mit der Membran, d. h. der beweglichen Elektrode', an diesen Schwingungen teil. Der Mikrophonstrom unduliert hierdurch ständig, so daß diese Undulationen neben denen des Sprechstromes herlaufen und letzteren zum Teil verwischen. .

Von dieser Störungsursache geht die Erfindung aus. Ihr Hauptkennzeichen besteht darin, daß abweichend von allen bisher bekannten Mikrophonen eine der beiden Elektroden, sei es ein Kohlenklötzchen oder eine Membran, mittel- oder unmittelbar mit einem Körper von verhältnismäßig großem Gewicht und schwerer träger Masse verbunden ist, der mit der betreffenden Elektrode derart im Räume angeordnet ist, daß er gegenüber der anderen Elektrode als völlig träge Masse im Räume wirkt und keine störenden Schwin-

gungen aufnehmen kann. Zu diesem Zwecke erhält der schwere Körper mit der zugehörigen Elektrode beispielsweise eine elastische und nachgiebige Unterstützung beliebiger Art. Es genügt nicht, lediglich die feststehende Elektrode mit der Mikrophonkapsel starr zu verbinden oder der Kapsel eine etwas kräftigere Ausführung zu geben, viel-■ mehr muß sie mit einem besonderen ■ Körper

ίο von verhältnismäßig großem Gewicht beschwert sein oder selbst ein solches besitzen, um die erwähnte Wirkung zu erzielen. Dem Erfindungsgedanken liegt das Prinzip des Seismographen zugrunde, eines Apparates, dessen Wirkungsweise nebst den in Frage kommenden, physikalischen Gesetzen als bekannt angenommen werden darf. Auch läßt sich ein Vergleich mit der Anatomie des menschlichen Gehörorganes anstellen, bei dem besonders harte und schwere Knochen den schallübertragenden Teilen des Mittelohres eine starken Widerstand bieten. Es muß also

. eine schwere, völlig ruhige Masse vorhanden sein. Diese ist unter allen Umständen so schwer zu bemessen, daß sie durch diejenigen Schwingungen, welche die Sprechverständigung noch hindern könnten, nicht ins Pendeln gerät, denn sonst würde eine charakteristische Übertragung von vornherein aus-.30 geschlossen sein.

Ein so gebautes Mikrophon gewährt eine Verständigung, welche die geringsten Geräusche auf weite Entfernungen hin deutlich erkennen läßt. Bei Apparaten, die in Schallfänger zum Anzeigen von Geräuschen herannahender Flugzeuge eingebaut sind, läßt sich noch deutlich der Gang der Motoren erkennen. Leise gesprochene Worte in einem Räume können mühelos verstanden und die Gespräche belauscht werden. Dringt zu dem Mikrophon kein fremdes Geräusch, so kann man selbst das menschliche Atmen, besonders dasjenige schlafender Menschen, hören und überwachen. Legt man den Apparat mit der schweren Masse auf die Herzgegend, so ist der Schlag des Herzens in seinen einzelnen Phasen gut ζΊΐ verfolgen. Wenn man dagegen ein gewöhnliches Mikrophon ohne schwere Masse z. B. auf einem Resonanzboden anbringt, so wird man finden, daß die vielfachen Geräusche im Mikrophon zwar sehr stark sind, daß aber die Verständigung durchaus undeutlich wird. Der ganze Körper des Mikrophons gerät eben durch die Bewegung des Resonanzbodens in-.Schwingungen.'

Man kann auch gegen die Membran eines beschwerten Horchmikrophons der vorerwähnten Bauart einen Stift oder eine Nadel legen, die ihrerseits mit dem Erdboden in fester Verbindung steht. Es werden dann die geringsten erdlichen Schwingungen Überträgen S und deutlich wiedergegeben. Dies erklärt sich

ι dadurch, daß sich die Schwingungen von dem Erdboden auf die Nadel und die Membran

j übertragen, während die mit der schweren Masse in Verbindung stehende feste Elektrode ganz unbeeinflußt bleibt. Hierbei ist natürlich wieder vorausgesetzt, daß die Masse nicht in pendelnde Schwingungen gerät, was durch eine, genügend große Abmessung des Gewichtes und geeignete Unterstützung leicht vollständig" erreicht werden, kann.

Solche Horchmikrophone zum Anzeigen

ι von Schwingungen in festen Körpern können den 'verschiedensten- Zwecken dienen, z. B.

! für den Nachweis von unterirdischen Ge-] rauschen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes im Querschnitt dargestellt. .

In Fig. ι ist das Kohlenklötzchen a mit dem Sockel b des schweren Mikrophonkörpers c starr verbunden. Letzterer besteht

j aus Eisen oder anderem schweren Material und besitzt ein Gewicht von etwa 500 g. Mittels der winkelförmigen Ringe d und e, der

; Gummiplatte / und des Rahmens g ist der Mikrophonkörper c so befestigt, daß sich etwaige Erschütterungen von außen auf ihn nicht übertragen können. Der Körper c wirkt also zusammen mit dem Kohlenklötzchen α als völlig träge Masse im Räume gegenüber der anderen Elektrode, nämlich der Membran k. Der Verschlußring h ist einerseits mit dem Sprechtrichter i, anderseits durch den Metallring m mit der Membran k schalleitend verbunden. Er ist dagegen* ebenso wie die Membran, am Mikrophonkörper c mittels einer nachgiebigen Zwischenlage, Gummiring I, angelegt. Beim Auftreffen der Schallwellen auf den Sprechtrichter i teilt sich die Resonanz desselben dem Verschlußstück h, dem Ring in und der Membran k mit, während der Körper c mit dem Kohlenklötzchen a völlig unbeeinflußt vom Schall bleibt.

Das Gewicht des Körpers c kann nötigenfalls beliebig vergrößert und dadurch die Wirkung erhöht werden. Auch kann man zweckmäßig bei großen Entfernungen der festzustellenden Geräusche u. dgl. die Sprechtrichter in bekannter Weise zu großen Schallfängern ausbilden.

In Fig. 2 ist ein Teil des Schnittes nach Fig. ι in doppelter Größe dargestellt.

Ferner ist beispielsweise die Ausführungsform eines am Mikrophon befestigten Ausläufers μ zum Einsetzen in das Erdreich angegeben, der in Frage kommt, wenn es sich darum handelt, Erdgeräusche oder Erderschütterungen zu übertragen. An eine bestimmte Größe oder Form ist die Ausführung dieses Ausläufers oder . Schallaufnehmers η

nicht gebunden, sie muß nur die Aufgabe er-

. füllen, die Geräusche auf die Membram gut zu übertragen, ohne daß das schwere Gewicht des Mikrophons in Mitschwingungen gerät.

Die Erschütterungen übertragen sich von dem Ausläufer η auf das Verschlußstück Ji₁ den Ring in und die Membran k, während der Körper c mit dem Kohlenklötzchen α wieder von den Erdgeräuschen völlig unbeeinflußt

ίο bleibt und als völlig träge Masse wirkt. Zur wirksameren Übertragung der Geräusche auf die Membran dient gegebenenfalls noch ein auf diese einwirkender Stift o, der mit dem Schallaufnehmer η starr verbunden ist.

Man kann den Aufnehmer in bekannter Weise als ein Rohr ausführen, das in das Erdreich eingedreht wird. Man kann auch" den schweren Mikrophonkörper in einer hohlen Kugel mit großer Oberfläche, wie für η gezeichnet, erschütterungsfrei befestigen und die Membran mit der Außenseite der Hohlkugel in schalleitende Verbindung bringen. Ein solches Beispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Die Bezeichnungen entsprechen denen in Fig. 1 und 2. Die Gummiplatte/ ist hier durch Fedem/¹ ersetzt worden.

Es ist nun nicht immer unbedingt erforderlich, gerade die für gewöhnlich feststehende Elektrode, wie das Kohlenklötzchen,-mit dem schweren Körper zu verbinden. Wenn z. B. die Einwirkung auf die Membran durch einen Stift erfolgt, so kann dieser mit der ruhigen Masse in Verbindung stehen und die Mikrophonkapsel mit dem Kohlenklötzchen an dem schwingenden Körper (etwa an der im Erdreich eingelassenen Hohlkugel) befestigt sein. Ferner kann man sich die Erfindung auf Kontaktmikrophone angewendet denken, bei welchen keine der beiden Elektroden eine Membran darstellt.

Der Apparat eignet sich auch zur Aufnahme von Geräuschen und Signalen unter Wasser. Der in das Wasser einzulassende Schallaufnehmer entspricht der Ausführung nach Fig. 2 und 3 mittels des Teiles η oder einer anderen Ausführung auf Grund des vorerwähnten Prinzips. Z. B, kann die Membran des schweren Mikrophons mit den zur Übertragung von Unterwassersignalen gebräuchlichen Glocken oder Schalltrichtern in Verbindung gebracht werden.

Claims (2)

P ATENT- An Sprüche:

1. Horchmikrophon, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Elektroden (Kohlenklötzchen α oder Membran k) mittel- oder unmittelbar mit einem schweren . Körper (c) verbunden ist, der mit der betreffenden Elektrode (z. B. a) derart, z. B. durch elastische Unter-Stützung, im Räume angeordnet ist, daß er gegenüber der anderen Elektrode (k) als völlig träge Masse in ihm wirkt und keine störenden Schwingungen aufnehmen kann. 65,

2. Horchmikrophon nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranabschlußring (A) mit dem schallauf-•nehmenden Organ (Trichter i, Schallaufnehmer η ο. dgl.) und der Membran (k) untereinander starr, mit dem schweren Mikrophonkörper (c) dagegen durch eine elastische Zwischenlage (Z) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.