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Elektrische Tonquelle mit Wechselstrombetrieb. Zur Erzeugung von Tönen
von beliebig veränderlicher Höhe bedient man sich vorteilhaft eines Wechselstromes,
dessen Frequenz durch geeignete Schaltung leicht in den weitesten Grenzen variiert
werden kann. Zur Übertragung der Schwingungen des Stromes auf ein schwingungsfähiges
Gebilde, wie z. B. Stimmgabel, Blattfeder oder T-elephonmembran, im folgenden kurz
als Membran bezeichnet, benutzt man die magnetische Kraft des Stromes. Die Übertragung
hat leider den Nachteil, daß mit der Änderung der Tonhöhe zugleich in unerwünschter
Weise die Tonstärke geändert wird, und zwar in starkem Maße, da jede Membran nur
in einem verhältnismäßig kleinen Bereich von Schwingungen, nämlich um den Punkt
ihrer Eigenfrequenz herum, gut anspricht und auch innerhalb dieses Bereiches noch
sehr ungleichmäßig stark, bei Resonanz am stärksten. Zwar hat man versucht, einen
großen Tonbereich mit annähernd gleichbleibender Stärke durch eine einzige Membran
wiederzugeben, indem man Membranen von unrunder Form verwendete, z. B. ovale oder
dreieckige; aber die Abweichung der Form vom Kreise hat die Wirkung, daß auf eine
bestimmte Frequenz ein Teil der Membran mehr anspricht als der andere, daß also
die Platte nur teilweise ausgenutzt und der Ton schiwach wird. Es verbietet sich
auch von vornherein, die Membran dadurch für alle verwendeten Frequenzen einigermaßen
gleichmäßig empfindlich zu machen, daß man die Eigenfrequenz der Platte weit außerhalb
des verwendeten Frequenzbereiches wählt, also den Resonanzbereich meidet; bei dieser
Anordnung würde nämlich der Nutzeffekt der, Energieübertragung zu schwach. Man ist
also für großen Tonbereich auf die Verwendung einer größeren Zahl von Resonatoren
angewiesen, und es war bisher eine ungelöste Aufgabe, dabei trotz der starken Schwankung
der Energieübertragung mit der Tonhöhe bei gleichbleibender Erregung einigermaßen
konstante Tonstärke zu erzielen.
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Die Lösung dieser Aufgabe kann aber praktisch von Belang sein, beispielsweise,
wenn es sich um Prüfung des Gehörs handelt. In diesem Falle will man, um die Empfindlichkeit
des Ohres für die verschiedenen Tonlagen zu untersuchen, die Tbnhöhe ändern bei
gleichbleibender Tonstärke. Dies konnte bisher nur
geschehen, wenn
gleichzeitig die Toiutärke Beinessenwurde. Durch die Einschaltung dieser Messungen
wird aber die Untersuchung des Gehörs erschwert, da nicht nur eine, sondern zwei
Regelungen gleichzeitig vorgenommen werden müssen. Es wird z. B. unnioglich Bemacht,
unmittelbar hintereinander dein Ohr zwei Tone verschiedener Höhe und, gleicher Stärke
zuzuführen, um etwa vorhandene Unterschiede in der Empfindlichkeit festzustellen.
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Dieser Übelstand wird erfindungsgemäß vermieden durch eine derartige
Einrichtung des Schallgebers, daß die Tonstärke bei Wechsel der Tonhöhe in praktisch
genügendem Maße konstant bleibt, so daß die Bedienung des Apparates sich auf Einstellung
der Tonhöhe beschränkt. Es wird nach der Erfindung zur Erzielung konstanter Tonstärke
ein Satz von Membranen verschiedener Tonhöhe verwendet, von dein für die Erzeugung
jederTonhöhe zwei oder mehrere in der Tonhöhe benachbarte Membranen, deren Eigenschwingung
nahe der zu erzeugenden Tonhöhe liegt, geineinsani erregt werden. Uin dem ganzen
Satz der Membranen eine handliche Forin zu geben, werden die Membranen parallel
hintereinander in ein Rohr eingebaut, wobei entweder seitlich der Membranen Durchgangswege
für den Schall freigelassen werden oder die Membranen selbst Öffnungen zum Durchtritt
des Schalles besitzen. Die gemeinsame Erregung zusammengehöriger Meinbränen geschieht
durch einen Schalter, der zwangläufig mit der _@ndcrung der Tonhöhe die zugehörigen
Meinbranerregungen einschaltet.
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Die Abb. i veranschaulicht einAusführungsbeispiel. Der dargestellte
Apparat dient zur Gehörprüfung. Die Membranen nil bis in, von denen in der nachstehend
beschriebenen Ausführung jede mit einer besonderen I?rregerspule S(>, bis Sp, versehen
ist, werden hintereinander in paralleler Stellung in ein Rohr k eingebaut, das die
Schallwellen direkt Oder durch einen geeignet geformten Aufsatz (Trichter oder Schlauch)
dein Ohr zuführt. Damit die Schallwellen, auch wenn das Rohr von den Membranen durchsetzt
wird, ihren Weg durch das Rohr zurücklegen können, sind seitlich von den Membranen
oder in diesen selbst genügende Öffnungen ö vorgesehen. In der Figur befinden sich
die Öffnungen in den Fassungsringen Fr der -Membranen. Auf diese Weise wird erreicht,
daß die gesamte Schallenergie auf einem kleinen Raum konzentriert bleibt bei einer
größeren Anzahl von Platten und in dieser konzentrierten Form dem Ohr zugeführt
wird. Die Schaltung der Spulen geschieht 5o, daß mehrere zugleich, und zwar nur
die cler Resonanz nahen, jeweils eingeschaltet «-erden. Die Schaltung erfolgt zwangläufig
zugleich mit der Änderung der Frequenz.
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Abb. ia und ib zeigen zwei Ausführungsformen der Membranbefestigung
in Drauf-Sicht.
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A bb. 2 -neigt schematisch die Anordnung des Schalters mit zwangläufiger
Führung an einem Beispiel. Es sei Sk die Skala der Frequenzen, 7_ der an der Laufschiene
L verschiebbare Zeiger der Einstellvorrichtung. Mit diesem fest verbunden
ist ein Kontaktstück 'i, das in jeder Stellung zwei oder drei benachbarte Spulen,
deren mittlere Eigenfrequenz mit der an der Skala gezeigten nahezu übereinstimmt,
einschaltet. 1'1, N, sind die Klemmen der Stromquelle.
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,Abt. 3 zeigt die Tonintensitäten Il, I2. .. 1a der
einzelnen Membranen als Ordinaten über den Frequenzen als Abszissen und die Gesamtintensität
I, (in halbem Maßstab), die mit Hilfe des Schalters bei jeder einzelnen Frequenz
erzielt wird. Man erkennt, daß diese praktisch genügend konstant ist.
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Es hat keine Schwierigkeit, auch beliebige Zusammenstellungen von
-Membranen, z. B. zur Herstellung von Akkorden durch geeignete Schaltvorrichtungen,
etwa einen Walzenschalter, gleichzeitig in Tätigkeit zu setzen.
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Eine ähnliche Anordnung kann natürlich auch dann Verwendung finden,
wenn es sich nicht daruan handelt, verschiedene Tonhöhen zu erzeugen, sondern durch
Änderung der Anzahl der schwingenden Membranen, welche in diesem Falle gleich sind,
die Tonstärke stufenweise-zu verändern.