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Mikrophonempfänger, insbesondere für Unterwasserschallwellen. Die
Erfindung betrifft einen Mikrophonempfänger, insbesondere für Unterwasserschallwellen.
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Bei solchen Mikrophonempfängern ist es bekannt, das Mikrophon an einem
-schallverstärkend-en Körper zu befestigen, beispielsweise aus harzfreienn, weichem
Fichtenholz oder auch aus Aluminium, welcher entsprechend nicht als resonanter,
auf bestimmte Töne ansprechender Körper anzusprechen ist, sondern als ein solcher,
der allgemein den Schall verstärkt. Mittels dieses sdhafiverstärkenden Körpers ist
das Mikrophon an der Bordwand des Schiffes befestigt. Es ist ferner bekannt, das
Mikrophon mit einem Resonanzkörper zu verbinden, der aus einem Teleskoprohr mit
eingeschlossener, ihrer Länge nach veränderlicher Luftsäule besteht, um die Resonanzkörper
für bestimmte Töne abzustimmen. Die Membran am Ende dieser Resonanzkammer kann hierbei
aus einer Metallscheibe oder auch einer solchen aus anderem, nicht resonierenden
Material bestehen. Sie befindet sich hierbei nicht unmittelbar in Berührung mit
dem Außenwasser, sondern wird durch die Luftsäule des Resonators in Schwingungen
versetzt.
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Demgegenüber besteht das Wesen der vorliegenden Erfindung Bärin, das
ein Mikrophon, und zwar vorteilhaft ein Trägh:eitsmikrophon, unmittelbar an einer
an das Wasser stoßenden Membran aus einem Material befestigt ist, welches selbst
keine merkliche Eigenschwingung der Membran zuläßt. Diese M em@bran besteht vorteilhaft
aus dickem, an seinen Kanten eingespannten Gummi und hat eine Mittelöffnung, die
durch eine das Mikrophon tragende Platte geschlossen ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist ferner die, das die aperiodisch
schwingende Gumrnimnembran an ihrer Kante auf einem gewölbten, durch sie geschlossenen
Gehäuse befestigt ist, idessen Innenraum mit einem gasförmigen Druckmittel gefüllt
ist, dessen Druck dem Flüssigkeitsdruck an ider anderen Seite das Gleichgewicht
hält.
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Der Vorteil der Anwendung einer solchen Membran aus aperiodisch schwingendem
Material unter 1.inmittelbar-.er Berührung mit dem Wasser -ist der, das das an dieser
Scheibe befestigte Mikrophon auf Geräusche jeder Art leichter anspricht als auf
Schallwellen von bestimmter Frequenz.
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Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen eines Schallempfängers
mit der neuen Mikrophonanordnung.
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Abb. z ist ein senkrechter Schnitt, Abb. 2 der Schnitt einer etwas
abgeänderten Ausführungsform und Abb. 3 eine Ansicht der Aufnahmneseite der Vorrichtung
nach Abb. 2.
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In Abb. z besteht das Gehäuse aus zwei Teilen. A und
B, die beide Flanschen a und b
haben, die mittels Bolzen al- verbunden
sind. Die Teile sind vorteillh aft halbkugelförmig, und wenn sie verbunden sind,
ist eine Ringnut c gelassen, in welcher die Kante einer Membran C aus biegsamem.
Gummi o. dgl. eingeklemmt ist, die :an ihrer Kante eine genügende Elastizität .hat,
um zwisch°n den Halbkugeln A und B festgeklemmt zu werden und eine
wasserdichte Verbindung zu liefern. Die Kammer in der Halbkugel A kann mit Wasser
gefüllt sein, das nicht in die Halbkugel B übertreten kann. Die Füllung mit Wasser
geschieht durch eine Öffnung, die durch einen Schraubenstopfen a= verschließbar
ist.
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Der Teil B ist mit einem Hals B' versehen, in dem eine Stopfbüchse
bl sitzt, durch welche Leitungen d von dem Mikrophon D ausgehen, so
das es mit dem üblichen Empfängerstromkreis verbunden werden kann. Die der Scheibe
C ,gegenüberliegende Seite der Halbkugel B ist vorteilhaft bei BZ verstärkt, um
das Gewicht des Wassers in der Kammer A auszugleichen.
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. Die Membran C, welche aus Gummi oder anderem biegsamen Material
hergestellt ist, trägt,das Mikrophon und besitzt keine Eigenschwingung. Sie hat
eine Öffnung Cl von geeigneter Form und nur so groß, um das Mikrophon D aufnehmen
zu können.
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Das Mikrophon D wird an der Membran C
vorteilhaft
mittels einer Scheibe E und eines Ringes Er befestigt, so daß die Scheibe E die
Öffnung Cl an der Wasserseite abschließt, während der Ring El als Klemmring an der
gegenüberliegenden Öffnungsseite liegt, wobei die Verbindung und Anbringung durch
Schrauben e erfolgt, welche die Scheiben gegen die Gummimembran wasserdicht anpressen.
Ein Teil der Mikrophondose D ist fest an der Scheibe E durch einen Zapfen oder in
anderer Weise angenietet, während beide Teile des Mikrophons in bekannter Weise
verbunden sind, um als Trägheitsdose zu wirken.
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Die Halbkugel A ist in an sich bekannter Weise mit Wassergefüllt.
Infolge der Stärke des Gehäuses ist oder !der Tauchtiefe entsprechende Druck an
der Außenseite ohne Einfluß auf die Beanspruchung der Membran C oder ihrer Befestigung.
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Bei der Ausführungsform nach Abh. 2 ist ebenfalls dafür gesorgt, daß
an beiden Seiten der Scheibe C unabhängig von der Wassertiefe ein gleicher Druck
herrscht. Während bei Abb. i ein Druckunterschied durch den Teil A verhindert ist,
welcher die Scheibe gegen das äußere Wasser abschließt, @st dies bei Abb. 2 dadurch
verhindert, daß die Kammer im Gehäuse B als Druckluftkammer ausgebildet ist, welche
mit Luft unter genügendem Druck gefüllt ist, um dem Druck an der anderen Seite der
Scheibe C entsprechend der Sinktiefe zu widerstehen. In diesem Falle ist die Halbkugel
A bis auf den Ring AZ weg: gelassen, welcher die Scheibe C mittels tler Bolzen
& wie bei der vorigen Ausführungsform festhält.
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Der Teil B ist mit demselben Teil in Abb. i identisch, mit Ausnahme
der durch den Stopfen b' geschlossenen Öffnung. Wenn dieser Stopfen entfernt ist,
kann die Kammer in .der Halbkugel B mit Luft von dem gewünschten Druck gefüllt werden,
worauf der Stopfen b1 wieder angebracht wird.
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Auf diese Weise hat in beiden Fällen die das Mikrophon tragende aperiodisch
schwingende Membran zu beiden Seiten bleichen Druck.
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Das Wesentliche tbei der Erfindung ist die Befestigung des Mikrophons
auf einer Membran aus einem Material, das keine Eigenschwingung besitzt, so daß
es unmittelbar auf Geräusche oder sonstige aperiodische Vibrationen anspricht und
daß die aufgenommenen Schwingungen in keiner Weise durch periodische Schwingungen
der Membran beeinflußt werden. Das Gehäuse besteht am besten aus einem Material,
das durch Wasser nicht angegriffen wird. Während der Mikrophonträger (Membran) vorteilhaft
aus Gummi ist, so kann hierfür auch ein anderes Material gebraucht werden, das keine
Eigenschwingungen zuläßt.
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Durch die beschriebene Anordnung ist das Mikrophon in solcher Weise
angebracht, daß es besonders auf Geräusche anspricht, obgleich es auch für Schallwellen
bestimmter Schwingungszahl benutzbar ist. So ist es sehr empfindlich für das Geräusch
sich nähernder Schiffe und kann mit Vorteil auf kleinen Booten benutzt werden, von
denen es von Zeit zu Zeit ausgehängt werden kann, sobald sich die Gelegenheit bietet.
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Ein solcher aperiodisch schwingender Mikrophonhalter kann auch in
anderer Weise als gezeichnet angebracht sein, aber wenn er so angebracht ist, daß
der Druck auf beiden Seiten gleich ist, ergibt sich ein besseres Ergebnis. Die Membran
C braucht nicht rund zu sein, sie kann auch eckig oder anders geformt sein.