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Einrichtung zum Empfang elektrischer Wellen, insbesondere zur drahtlosen
Sprach- und Musikübertragung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Empfang
elektrischer Wellen, insbesondere zur drahtlosen Sprach- und Musikübertragung und
gestattet, die von einem Empfänger aufgenommenen Zeichen wiederzugeben. ohne daß
die die Zeichen wiedergebende Einrichtung, z. B. ein Telephon o. dgl., mit dem eigentlichen
Empfangsgerät in leitender Verbindung steht. Auf diese Weise ist es einer oder mehreren
Personen möglich, z. B. eine Rundfunkübertragung mittels Kopfhörern anzuhören und
sich dabei frei im Raume bewegen zu können.
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Die Erfindung, die sowohl für drahtlose Übertragung zwischen Sender
und Empfänger als auch für solche Anlagen anwendbar ist, bei denen Sender und Empfänger
durch Leitung verbunden sind, besteht im wesentlichen darin, daß die empfangene
Energie nach vorangegangener Verstärkung einem flächenartig ausgebreiteten Verteilerleiter
zugeführt wird und in dessen Umgebung elektrostatische Feldänderungen hervorruft,
während ein Telephon o. dgl. zwischen zwei unter dem Einfluß des elektrostatischen
Feldes stehende leitende Körper, beispielsweise zwischen dem Körper der das Telephon
benutzenden Person und :einem -Metallteil des Tel.ephons geschaltet ist, so daß
das Telephon, ohne mit dem Empfänger oder dem Verstärker in leitend-er Verbindung
zu stehen, im Rhythmus der in Hörfrequenz schwankenden elektrostatischen Feldän:der.ungen
anspricht bzw. im Rhythmus von gleichgerichteten Hochfrequenzschwing.un.gen. Auf
diese Weise werden in einer Anzeigevorrichtung, z. B. in einem '.-\lagnettelephon,
Ströme genügender Größe erzeugt werden, um dieses wirksam in Tätigkeit zu setzen.
Es giht eine Anzahl von Gestalten von Röhrenverst;irkern, die für den fraglichen
Zweck geeignet sind. Einige Beispiele von besonders geeigneten Verstärk erformen
werden im folgenden eingehender behandelt werden.
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Gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Einrichtungen angewendet,
um Verzerrung in den im Telephon gehörten Tönen im wesentlichen auszumerzen. Bei
Hochfrequenzsignalen, z. B. bei Rundfunkmitteilungen, können die Ströme vor der
Verstärkung in dem Empfangsapparat gleichgerichtet werden, so daß -das elektrostatische
Feld in Hörfrequenz schwankt. Andererseits kann auch das veränderliche elektrostatische
Feld ein Hochfrequvnzfeld sein. Die Gleichrichtung wird dann in oder nahe dem Telephoninstrument
ausgeführt. Der benutzte Gleichrichter kann ebenfalls eine beliebig geeignete Form
erhalten; Beispiele werden unten beschrieben.
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Es wird angenommen, daß die Notwendigkeit des Verzerrungsausgleiches
aus der verhältnis:näßig niedrigen Impedanz der resultierenden Kapazität der leitenden
Körper herrührt, zwischen welchen die Telephonwicklungen an induzierte Potentiale
von relativ hohen Hörfrequenzen angeschlossen sind, während
andererseits
die Impedanz verhältnismäßig sehr groß für niedere Hörfrequenzen ist. Beispielsweise
ist bei einer Frequenz von 5 ooo die in dem Telephon erzeugte Wirkung verhältnismäßig
groß im Vergleich zu der WiT-kung, die bei einer Frequenz von Zoo erzeugt wird.
Daher rührt es, daß das Ansprechen in dem Telephon bei weitem nicht proportional
den Schwankungen der Signalströme oder den Veränderungen des elektrostatischen Feldes
ist. Die Mittel, die angewendet sind, um d lese Verzerrung gemäß der Erfindung zu
berichtigen, können zweckmäßig in die Telephonempfängervorrichtung mit eingebaut
sein, indem ein Kondensator von geeigneter Kapazität in Brücke zu den Enden der
Hörerspulen und parallel zu den. leitenden Körpern, an welche diese Spulen angeschlossen
sind, gelegt ist. Dies hat die Wirkung, daß ein gleichförmigeres Ansprechen des
Telephons über einen größeren Frequenzbereich erzielt wird, als es möglich ist,
wenn die Telephone keine solchen Korrektionseinri.chtungen besitzen. Ist der Kondensator
von geeigneter Kapazität gewählt, so bietet er Strömen hob-er Hörfrequenz einte
kleine Impedanz, dagegen eine große Impedanz den Strömen von niederer Hörfrequenz.
Das Ergebnis dieser Anordnung ist, daß die . Ströme hoher Hörfrequenzen verhältnismäßig
leicht den Kondensator zu durchfließen vermögen; ihre Einwirkung auf das Telephoninstrurcnent
wird beträchtlich geschwächt. Andererseits finden die Ströme niederer Hörfrequenzen
keinen leichten Durchgang durch den Kondensator und müssen .durch die Telephonspulen
hindurchfließen. Die Gesamtwirkung isst, daß die Empfindlichkeit allgemein über
einen großen Frequenzbereich ausgeglichen wird. Weiter sucht :die Anwendung eines
solchen Kondensators die natürliche Frequenz der Wicklungen der Telephonspulen herabzusetzen,
und aus diesem Grunde wird gleichfalls ein besseres Ansprechen bei niederen Frequenzen
erzielt.
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Wenn der Kondensator so parallel zu den Telephonspulen geschaltet
ist, kann -er in die Telephonkopfstücke oder das .Telephonkopfband oder in das Gehäuse
des Hörers gelegt oder in sonst beliebiger und zweckmäßiger Weise und Stellung angebracht
werden. Es kann aber auch die Verzerrung, die entstehen könnte, teilweise oder gänzlich
in dem vielstufigen Röhrenverstärker selbst korrigiert werden. Offenbar kann der
Verzerrung dadurch entgegengearbeitet werden, ,daß man eine entgegengesetzte Verzerrung
in dem empfangenden Apparat hervorruft; d. h. diaß man die Impulse hoher Hörfrequenz
im Verstärker abschwächt. Das kann dadurch bewirkt werden, daß man einen Kondensator
geeigneter Kapazität in Brücke zu einer oder mehreren der Drosselspulen legt, die
benutzt werden, um die Niederfrequenzröhren des Verstärkers zu koppeln, oder .dem
Verstärker irgendwelche anderen Stromkreise zufügt, welche die Wirkung haben, den
Betrag der Impulse höherer Hörfrequenzen zu vermindern, die auf die folgenden Röhren
übergeleitet werden.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungen .der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Abb. i ein Schaltungsschema reiner gemäß der Erfindung
gestalteten Anlage, Abb.2 eine abgeänderte Schaltung, Abb.3 ein Aufriß (zum Teil
im Schnitt), der den Kopfhörer gemäß Abb. i in vergrößertem Maßstabe wied@,ergibt;
Abb. q. ist eine schaubildliche Darstellung, Abb.5 ein Grundriß einer abgeänderten
Hörerausführung, die insbesondere für Damen bestimmt ist; Abb. 6 ist ein Schaltungsschema
mit einer anderen Ausführungsform eines Verstärkers, Abb. 7 ein Schema eines Teils
einer anderen Ausführung mit einem. Autotransformator und zwei verteilenden Netzen,
Abb. 8 ein ähnliches Schema einer weiteren Ausführung, Abb. 9 ein Schaltungsschema,
welches einige Stufen in anderer Ausführungsform der wiedergibt; Abb. io ist ein
Schnitt nach Linie X-X in Abb. i i ; Abb. i i ist ein Schnitt nach Limite XI-XI
in Abb. io und zeigt eine vorzugsweise angewendete Ausgestaltung eines eine hohe
Impedanz aufweisenden Hörers, der in Verbindung mit der Erfindung Benutzung findet;
Abb. 12 ist eine Darstellung ähnlich A@bb. 3 eines Kopfhörerpaares, bei welchem
ein Kristallgleichrichter gemäß der Erfindung benutzt wird.
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Brei dter Ausführung der Erfindung wird ein Empfänger angewendet,
der einen Röhrenverstärker einschließt, der eine Anzahl von Ausführungsformen annehmen
kann. In Abb. i ist ein Schema einer Radioempfangsanlage dargestellt, das in Verbindung
mit der vorliegenden Erfindung benutzt ward. Die Antenne i ist an eine Abzweigstelle
-der Induktanz 2 angeschlossen, die induktiv mit der SekundärsPule 3 im Gitterkreise
der HochfrequenzverstärkerröhTe 4 gekoppelt ist; der Gitterkrens wird durch den
Kondensator 5 abgestimmt. Der Anodenkreis der Röhre 4 ist auf die ankommend en Signale
durch die Induktanzspul,e 6 und dien veränderlichen Kondensator 7 abgestimmt, und
ist mit der zweiten Röhre 8 durch den Schalter 9, den Kondensator io und den hohen
Widerstand i i,
der auch als Gitternebenschluß dient, gekoppelt.
Der Schalter 9 verbindet in der unteren Stellung die Induktanz 3 und den Kondensator
5 unmittelbar mit dem Gitter der zweiten Röhre 8, wodurch nach Wunsch die Hochfrequenzverstärkerröhre
q. ausgeschaltet werden kann. Von der Anode .der Röhre 8 führt eine Verbindungsleitung
12 zur In:duktanz 2, welche einen Regelkondensator 13 enthält und somit eine veränderliche
kapazitive Rückkopplung zwischen Anode der Röhre 8 und Gitter der Röhre .4 schafft,
oder, falls diese aus dem Stromkreise ausgeschaltet ist, zum Gitter der Röhre B.
In dem Anodenkreis der Röhre 8 befindet sich eine HochfrequenzdrOsselsPule 1:1,
welche dafür sorgt, daß die Hochfrequenzschwingungen durch die Leitung 12 hindurchgehen.
Die Kopplung zwischen der Röhre 8 und. der dritten Röhre 15 erfolgt mittels eines@iederfrequenztransformators
16; das Gitter der Röhre 15 ist an eine Gleichspannung 17 gelegt. Jede der folgenden
Niederfrequenzverstärlcungsröhren 18 und ig ist mit der vorhergehenden .Röhre durch
Niederfrequenztransformatoren 2o und 21 gekoppelt, und jede weist Gleichspannungszellen
22,23 auf. Es ist ersichtlich, daß die Sekundärwicklung des -.,\liederfrequenztransformators
21 an ihrem oberen Ende an das Gitter der Röhre i9 angeschlossen ist, während das
untere Ende durch einen Kondensator 24 an die Anode der Röhre 18 angeschlossen ist,
d. h. an das Hochpotentialende der Primärwicklung des Transformators 21. Ein Gitternebenschlußwilderstand
25 hilft da= zu, das Gitter der Röhre ig auf einem geeigneten. negativen Potential
gegenüber dem Faden der Röhre ig zu halten. Infolge dieser Verbindung durch den
Kondensator 2:1 ist das Hörfrequenzpotential, das an das Gitter der Röhre ig angelegt
wird, die Summe des Hochpotentials von Hörfrequenz am Punkt 26 und des elektromagnetisch
induzierten Potentials in der Sekundärwicklung des Das Potential am Punkt 26 sollte
in jedem Augenblick in Phase mit dem sein, welches am Ende der Sekundärwicklung
erzielt wird, an welches der Punkt durch den Kondensator 2q. angeschlossen ist.
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Ein Ausgangstransformator 27 ist in den Anodenkreis der Röhre ig gelegt
und in gleichartiger Weise angeordnet, d. h. das untere Ende seiner Sekundärwicklung
ist durch einen Kondensator 28 an die Anode der Röhre ig angeschlossen. Die Sekundärwicklung
des Transformators 27 weist Abzweigungen auf, die mit den Knöpfen eines Drehschalters
29 in Verbindung sind; statt dessen können andere geeignete Mittel Anwendung finden,
um das Verhältnis der Sekun.där- und Primärwicklungen des Transformators zu verändern.
Die Wirkung der beiden Röhren 18 und ig besteht in einer Verstärkung der Energie,
die aus den ankommenden Signalen herrührt, und in der Anlegung eines Hochpotentials,
welches sich bei Hörfrequenz ändert, an ein aus Draht bestehendes Netzwerk oder
ein oder mehrere Gitter 30, welche mit der Sekundärwicklung des Transformators 27
durch den Schalter 29 in Verbindung stehen. Der Punkt, an welchem das Netz 3o an
die Sekundärwicklung angeschlossen ist, richtet sich nach der Fläche des benutzten
Netzes. Dieses kann aus einem fein gezogenen Draht in Gestalt eines Netzes bestehen
und zwischen Gumm..nblättern oder Schichten von festem Papier angebracht sein, welche
geeignet miteinander verklebt sind, und die unter Teppichen verborgen oder unter
der Decke des Raumes angehängt sein können. Das Netz kann aber auch aus in die Teppiche
eingewebten oder unmittelbar an dem Fußboden angebrachten Drähten bestehen, oder
kann in sonst geeigneter Weise in den Räumen untergebracht sein, in welchen die
Signale vernehmbar gemacht werden sollen. Der höhere Spannungen erzeugende Transformator
27 ist zwar in Abb. i nahe bei der Röhre gezeichnet, er kann aber örtlich nahe .dem
Punkt sitzen, an welchem die Signale verteilt werden sollen, wie dies in Abb. 2
veranschaulicht wird.
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Ein Abwärtstransformator 77 (Abb. 2) liegt zwischen der Röhre ig und
den Leitern 78, so daß diese, welche den Transformator 77 und die Primärwicklung
des Transformators 27 verbinden, verhältnismäßig niedere Potentiale aufzunehmen
haben und deshalb in einem Bleikabel geführt werden können. Die eine Lieferungsklemme
des Empfängers besteht in dem Arm des Schalters 29; -die zweite Klemme 31, welche
geerdet ist, ist in. Abb. i als durch einen Zweigwegkondensator 32 mit dem unteren
Ende, d. h. mit dem Niederpotentialende der Primärwicklung des Transformators 27
verbunden dargestellt. Die Klemme 3i kann auch unmittelbar an die Heizbatterie 33
des Verstärkers angeschlossen sein. In Abb. 2 isst eine Klemme der Sekundärwicklung
des Transformators 27 durch Rückverbindungen 79, 8o geerdet, statt örtlich geerdet
zu sein.
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Der Zweck der Benutzung von Kapazitätsgittern oder Netzen, wie 30,
ist die Erzeugung eines elektrostatischen Feldes, welches bei Hörfrequenzen schwankt,
und welches durch Ausbreitung von-allen Teilen des Netzes elektrostatische Ladung
beträchtlicher Größe in jedem beliebigen isolierten leitenden Körper induziert,
welche in dem elektrostatischen Kraftlinsenfelde vorhanden sind.
Diese
induzierten Ladungen werden einen gleichartigen Hörfrequenzcharakter aufweisen,
wie die elektrostatischen Ladungen, welche dem Drahtnetz 3o zugeführt werden. Es
wurde bereits erwähnt, daß, um dieses zu einer möglichst hohen Spannung zu bringen,
das Übersetzungsverhältnis des Transformators 27 mittels des Schalters 29 geändert
werden kann. Das durch das Netzwerk 3o erzeugte elektrostatische Feld suchtelektrostatische
Ladungen zu induzieren, und wenn ein paar isolierter undl leitender Körper in dem
Feld angeordnet und angenommen wird., daß sie nicht dew gleiche Kollektivkapazität
aufweisen oder nicht die gleiche elektrostatische Kapazität gegen Erde haben, so
wird eine Potentialdifferenz zwischen ihnen erzeugt werden, die fähig ist, Telephonströme
hervorzurufen, wenn sie elektrisch leitend über die Spulen eines Hörers 34 verbunden
werden. Somit kann eine Person die telephonischen. oder telegraphischenNachrichten
hören, ohne daß irgendeine Verbindung zu dem Radioempfänger besteht.
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Wie in den Zeichnungen, insbesondere in Abb.3, dargestellt ist, bestehen
die beiden Körper verschiedener Kapazität gegen Erde aus dem Kopfband1 35 -des Telephons
und .der Oberfläche des Körpers der den Kopfhörer benutzenden Person. In dem Beispiel
nach Abb. i und 3 wird die Verbindung mit dem Körper des Benutzers durch die metallische
Hörmuschel 36 hergestellt, während die andere Hörmuschel 36a aus isolierenden Stoffen
besteht. Die Muscheln 36 und 3611 sind auf die Kapseln der beiden Hörer aufgeschraubt,
und der Körper 37 ist mittels eines Verbindungsdrahtes 38 an das eine Ende der Hörerspule
39 angeschlossen. Die Spulen 39 und 40 sind in Reihe geschaltet und mit Hilfe eines
Leiters 44 der rings um :das Kopfband 35, jedoch von ihm isoliert, herumführt, für
die Spulen 39, 40 des einen Hörers auch in Reihe mit den Spulen 42, 43 des andern
Hörers geschaltet. Die Spule 43 steht in Verbindung mit dem Gehäuse der andern Hörmuschel
44, welche unmittelbar mit dem Kopfband 35 verbunden ist. Das Kopfband ist isoliert
vom Körper .dies einen Hörers 37 durch eine Isolierbuchse 45, somit liegen alle
vier Telephonspulen in Serie zwischen dem Kopfband 35 einerseits und denn Körper
.des Benutzers durch die Muschel 36 andererseits. Infolge der verschiedenen Kapazität
des menschlichen Körpers und dies Kopfbandes 35 wird ein Strom von einem zum andern.
Teil durch die Wiclglungen 39@ 40, 42, 43, fließen, sofern sich die Telephone in
dem veränderlichen elektrostatischen Felde befunden, welches durch das Netzwerk
30 erzeugt wird. Diese Ströme werden die gleiche Frequenz aufweisen wie das
elektrostatische Feld und werden demnach in dem Kopfhörer 34 die Signale wiedergeben,
mögen sie nun ein Telegramm, ein Gespräch oder Musik sein, welche an der Antenne
i eingehen.
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Es hä sich herausgestellt, daß bei einer solchen Verbindung eine beträchtliche
Neigung zur Entstehung von Verzerrungen vorliegt, wenn telephoni:sche Nachrichten
empfangen werden, und es wird angenommen, daß dies aus der vergleichsweise niedrigen
Impedanz der resultierendien Kapazität der leitenden Körper für das induzierte Potential
verhältnismäßig hoher Hörfrequenz herrührt, während .die Impedanz verhältnismäßig
sehr groß für niedere Hörfrequienzen ist. Das Ergebnis ist beispielsweise, daß die
Wirkung, die bei Frequenzen von beispielsweise 5000
entsteht, verhältnismäßig
groß ist gegenüber der Wirkung, die bei eurer Frequenz von Zoo entsteht. Infolgedessen
ist das Ansprechen der Telephone 34 keineswegs proportional den Schwankungen im
elektrostatischen Felde, wenn nicht Schritte unternommen werden, um diiese Verzerrung
auszugleichen. Bei der Ausführung bei Abb. i bis 3 isst zwecks Berichtigung dieser
Verzerrung ein Kondensator 46 vorgesehen, dessen eines Ende mittels des Leiters
47 mit dem Kopfbügel 35 verbunden ist, während das andere an dem Körper 37 des einen
Kopftelephons und infolgedessen über die Muschel 36 mit dem Körper des Benutzers
in Verbindung steht. Das Ergebnis ist, dlaß der Kondensator in einem Nebenschluß
zu den Wicklungen 39, 40, 42, 43 zwischen .den leitenden Körpern gelegt ist, .die
ihrerseits aus dem Kopfbügel und dem Körper bestehen. Infolge dieser Anordnung wird
ein gl,eicldörm!igeres Ansprechen der Telephone 34 über einen größeren Frequenzbereich
hin erzielt, als es ohne Kondensator möglich wäre. Ist der Kondensator 46 von geeignet-er
Kapazität ausgewählt worden, so bietet er eine kleine Impedanz für Ströme hoher
Hörfrequenz, aber eine hohe Impedanz für Ströme niederer Frequenzen, und infolgedessen
finden Ströme höherer Hörfrequenz einen verhältnismäßig leichten Durchgang durch
den Kondensator 46 und ihre Einwirkung auf @die Telephone wird beträchtlich herabgedrückt.
Die Ströme niederer Frequenz finden dagegen keinen leichten Durchgang durch den
Kondensator 46 und müssen durch die Telephonspulen hindurchfließen. Das Gesamtergebnis
isst ein allgemeines Ausgleichen in dem Ansprechen über einen großen Bereich von
Frequenzen. Weiter wirkt die Anwendung eines derartigen Kondensators auf eine Herabsetzung
der natürlichen Frequenz der Telephonwicklungen 39, 40, 42, 43, so daß auch aus
diesem
Grunde ein stärkeres Ansprechen bei niederen Frequenzen erreicht
wird. Der Kondensator 46 ist schematisch als im einem .der Telephonkopfstücke enthalten.
.dargestellt; findet sich aber kein Platz für einen K ondensator .der erforderlichen
Kapazität innerhalb des Gehäuses, so kann er auch auf dem Kopfbügel 35 oder sonst
an passender Stelle angebracht werden. Selbstverständlich muß der Kopfbügel 35 gegen
den Leiter 41 und gegen den Kopf des Trägers isoliert werden; er ist deshalb zweckmäßig
in einer isolierenden Hülle aus Gummi, Leder oder sonstigen biegsamen Isolierstoffen
eingekapselt.
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Wenn auch die Erfindung, wie dargelegt, dafür bestimmt ist, zum Verteilen
von Mitteilungen in Räumen zu dienen, so kann sie aber auch ebensogut für die Übermittlung
in Zügen und Schiffen benutzt werden. Die Gitterwerke oder Netzwerke 3o können z.
B. bei Zügen an den Wagendecken angebracht sein, oder unter den Sitzen, oder hinter
den Rükkenlehnen, wie es sich gerade als zweckmäßig ergibt. Vorrichtungen, wie sie
in Abb. i dargestellt sind, können auch in Eisenbahnstationen oder in Signalzellen
untergebracht sein, wobei die Verteilungsleitung oder Leitungen entsprechend dem
Gitterwerk 30, welche mit dem Verstärker verbunden sind, auf Masten angebracht oder
auf Isolatoren abgestützt werden, die längs der Strecke angeordnet sind. Die Energie
in diesen Verteilungsleitungen kann in bekannter Weise durch elektrostatische Induktionen
auf einen Draht übertragen werden, der längs des Zuges läuft, und welcher dieserseits
dann mit den Gittern oder den Netzen verbunden ist, die, entsprechend dem Gebilde
30, sich im Zuge vorfinden.
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Die Erfindung kann auch in Verbindung mit einem gewöhnlichen Leitungstelephonkreise
verwendet werden, in welchem Falle die Leitungsströme verstärkt werden, ehe sie
dem Netzwerk 3o zugeführt werden, und zwar in ähnlicher Weise, wie es in Verbindung
mit Abb. i erläutert ist.
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Abb. ¢ und 5 geben eine abgeänderte Ausführung des Telephons nach
Abb. 3 wieder. Das Telephon besteht aus einer einzigen .Telephonkapsel 49, die an
einem Handgriff So sitzt. Der Körper, der durch den Kopfbügel 35 in Abb. 3 geliefert
wurde, ist durch einen Fächer 51 ersetzt, der aus Seide bestehen kann und eine Anzahl
von strahlenförmig angeordneten Drähten 52 aufweist, oder der auch irgendein Muster
in Flitterwerk oder irgendeinen metallischen Stoff aufweisen kann. Der Fächer kann
in eine Vertiefung 53 im Griff So eingeklappt werden. Wie dargestellt, ist eine
Verbindung zu den Drähten 52 durch den Achsbolzen 54 mit einem Ende der Telephonspulen
hergestellt worden. Das andere Ende der Spule ist :mit dem metallischen Teil 55
des Handgriffs So verbunden, der von dem Benutzer fest erfaßt werden müß, um die
notwendige Verbindung zum Körper des Benutzers herzustellen. Der Kondensator 46
ist in diesem Falle als in eine Vertiefung des Handgriffs So eingelassen dargestellt.
Er ist einerseits mit dem metallischen Teil 55 und von hier aus mit dem Körper
des Benutzers verbunden, und andererseits durch einen Leiter 56, durch den Zapfen
54 mit den Drähten 52, so daß die elektrischen Verbindungen genau denen entsprechen,
die in Abb. 3 dargestellt wurden. Natürlich können auch, um die Anordnung eines
zweiten Drahtes 57 im Griff unnötig zu machen, Kondensator 46 und metallischer Teil
55 des Handgriffs mit den Drähten 52 am unteren Ende des Fächers 51 verbunden werden.
Ferner kann, um eine Benutzung des Telephons beispielsweise von Damen zu ermöglichen,
die Handschuhe tragen, die eine Isolierung des metallischen Teils 55 herbeizuführen
suchen würden, eine zweite Verbindung am einen Ende der Telephonwicklung zum Körper
des Benutzers durch die Hörmuschel 36 geschaffen werden, die dann leitend
gemacht werden würde. Es ist nicht unbedingt notwendig, weder bei der Anordnung
bei Abb. 3 noch bei Abb. 5, daß die ganze Fläche der Hörmuschel leitend ist. Sie
kann einen dünnen Überzug eines isolierenden Firnisses erhalten, der in diesem Fall
als Dielektrikum dienen würde, so daß der Strom, der vom Kopfband 35 oder Fächer
5 i zum Körper des Benutzers fließt, ein Kapazitätsstrom sein würde.
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Es ist klar, daß V erstärkerformen gemäß der Erfindung zur Anwendung
kommen, die anders sind als die gemäß Abb. i. Beispielsweise ist in Abb. 6 ein Verstärker
dargestellt, in welchem der Niederfrequenzstrom eines Radioempfängers oder sonstigen
Ouelle benutzt wird, um die Schwingungen in einem Hochfrequenzgeneratorkreise zu
steuern. In Abb.6 werden Hörfrequenzsignale der Primär@v icklung eines Niederfrequenztransformators
58 zugeführt, dessen Sekundärwicklung durch einen Gitternebenschlußwiderstand 59
mit dem Gitter der Schwingungsröhre 6o verbunden ist. Die Anode der Röhre 6o wird
gespeist durch Strom aus der Hochspannungsbatterie 61 durch eine Hochfrequenzdrosselspule
62. Ein Zweigwegkondensator 63 verhindert, daß die Hochspannung das Gitter der Gleichrichterröhre
64 erreicht. Das Gitter der Röhre 6o hat einen Zweigleitungskreis, der einen Kondensator
65 und eine Spule 66 enthält. Diese ist mit der Anodenspule 67 gekoppelt, und zwar
zum Zwecke der Rückkopplung, um die Schwingungen in der Röhre
6o
zu erzeugen. Diese Schwingungen werden durch die Röhre 64 gleichgerichtet, deren
Gitter durch die Batterie 68 auf geeignetem Potential gehalten wird. Niederfrequenzveränderungen
im Potential des Gitters der Röhre 6o modulieren die erzeugten Hochfrequenzschwingungen,
welche dann nach Gleichrichtung durch die Röhre 64 dem Hochspannungslieferungstransformator
27 zugeführt werden, der genau dem Transformator 27 nach Abb. i entspricht. Als
weiteres Ausführungsbeispiel ist zu erwähnen, daß Verteilungsnetzwerke an die Enden
der Sekundärwicklung des Transformators 27 (Abb. i ) angeschlossen werden können,
während der Mittelpunkt der Sekundärwicklung geerdet ist. In diesem Falle können
die beiden Netze unter Fußböden übereinandergelagert angebracht werden. Weiter noch
kann ein Autotransformator 27a (Abb. 7) anstatt des Transformators 27 Benutzung
finden. Der mittlere Teil der Wicklung des Autotransformators 27a dient als Primärwicklung,
während die äußeren Teile die Sekundärwicklung bilden. In diesem Falle sind Kondensatoren
81, 82 in einen Stromkreis mit der Wicklung des Transformators 27" und die
Verteilungsgitter 30a, 30b und Erde gelegt, um zu verhindern, daß die Hochspannungsgleichströme,
die der Anode der Röhre i9 von der Batterie 83 zugeführt werden, einen andern Weg
finden, als durch den mittleren oder Primärteil der Wicklung des Transformators
27a. In Abb. 8 ist ein Autotransformator 27a in einem System mit einem einfachen
Netzwerk dargestellt. Ein Kondensator 81 ist für den gleichen Zweck wie in Abb.7
vorgesehen; im übrigen ist das System das gleiche, wie es an Hand der Abb. i beschrieben
wurde und bedarf keiner weiteren Beschreibung.
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Die Verzerrung, die entstehen kann, wenn der Kondensator 46 nach Abb.
3 weggelassen ist, kann teilweise oder ganz in dem Vakuumröhrenverstärker selbst
korrigiert werden. Beispielsweise ist in Abb. 9 der Verstärker so dargestellt, daß
er geeignet ist, eine Gegenverzerrung zu der zu erzeugen, die aus dem Kapazitätsstrom
in dem Telephon herrührt, d. h. der Verstärker ist so angeordnet, daß er die Impulse
von hoher Hörfrequenz vermindert, so daß auf diese Weise ein Ausgleich geschaffen
wird. In Abb. 9 ist ein Teil eines Verstärkers .mit drei Vakuumröhren 4, 8 und 15
veranschaulicht. Die Kopplung zwischen der Gleichrichterröhre 8 und der Niederfrequenzröhre
15 geschieht durch eine Drosselspule 14. Ein Kondensator 69 ist in Brücke zur Drosselspule
14 gelegt; er hat eine solche Kapazität, daß er einen ziemlich leichten Durchweg
für Impulse von hoher Hörfrequenz ergibt. Das Ergebnis ist, daß die Impulse, die
zur nächsten Röhre 15 herübergelangen, mangelhaft bezüglich dieser Impulse
hoher Hörfrequenzen sind, mit dem Ergebnis, daß die schließlich dem Netzwerk 3o
zugeführten Impulse auf diese Weise und entgegengesetzt zu der Verzerrung, welche
durch die Kapazitätsströme zwischen dem Kopfbügel der Telephone und dem Körper des
Benutzers herbeigeführt wird, verzerrt sind. Das Schlußergebnis ist, daß die eine
Verzerrung die andere aufhebt, und es wird eine verhältnismäßig verzerrungsfreie
Gesprächswiedergabe gehört. Die übrigen Teile in Abb.9 entsprechen dem allgemein
eingeführten Gebrauch und bedürfen keiner Einzelbeschreibung.
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Infolge der Geringfügigkeit der elektrostatischen Kapazität des Kopfbügels
35 in Abb. 3 oder der Drähte 52 in Abb. 4 wird man vorzugsweise Telephonhöxer von
außergewöhnlich hoher Impedanz verwenden und solche, die so gebaut sind, daß sie
die Anwendung einer Wicklung von größeren Abweichungen gestatten, als es bei der
gewöhnlich üblichen Hörerform möglich ist. Ein solches Instrument hoher Impedanz
ist in Abb. ro und ii wiedergegeben. Ein Mittelkern 7o besteht aus einem Hohlzylinder,
und ein Außenkern 71 besteht aus einem Hohlzylinder von etwa dem dreifachen Durchmesser
des Innenzylinders 70. Der Raum zwischen den beiden Zylindern ist vollkommen durch
die Telephonwicklung 72 angefüllt. Die Röhren 70 und 71 bilden die Polfortsätze
eines Ringteildauermagneten 73. Die Gesamtlage des Magnetsystems gegenüber der Membran
74 ist durch eine Schraube 75 einstellbar. Die Membran 74 ist in geringem Abstande
von dem Ende des Mittelkerns 70 und des äußeren Zylinders 71 angebracht,
die vorzugsweise die gleiche Höhe aufweisen. Die Enden der Wicklung 72 sind zu einem
Klemmenpaar geführt, welche entweder auf dem Telephongehäuse oder in seinem Innern
angebracht sein können. Der Dauermagnet 73 erhält den Mittelkern 70 und den
Außenzylinder 71: auf entgegengesetzter Polarität, so daß ein dauernder Zug auf
die Membran 74 ausgeübt wird. Die Telephonströme erzeugen Schwankungen in der Ausübung
der Zugkraft auf die Membran und verursachen Schwingungen darin, welche den Schwankungen
des Telephonstromes entsprechen. Bei dieser Gestalt des Hörers ist der magnetische
Zug in der Mitte der Membran lokalisiert, woraus sich eine größere Empfindlichkeit
ergibt, weil die Kräfte an Punkten angreifen, welche am leichtesten in Bewegung
zu setzen sind. Bei den gewöhnlichen Telephonhörern ist das nicht der Fall, weil
hier der magnetische Zug auf zwei Punkte gegenüber der Membranmitte
einwirkt.
Die Wirksamkeit des magnetischen Kreises wird dadurch verstärkt, daß die Wicklung
72 durch den Außenzylinder 71 umschlossen wird, so daß sowohl das innere wie das
äußere magnetische Feld nutzbar gemacht werden, die durch die Ströme in der Wicklung
72 erzeugt werden. Innen-und Außenzylinder sind längs ihrer Seiten eingeschnitten,
um das Kreisen von Wirbelströmen zu verhüten. Wenn ein Hörer gemäß Abb. io und i
i mit einem System gemäß Abb. i benutzt wird, so würde gleichfalls ein Kondensator
46 wie bei Abb. q. erforderlich werden. Bei einem System aber, wie es bei Abb. 9
wiedergegeben ist, ist kein Kondensator in dem Hörer notwendig, wenn der Kondensator
69 die gesamte notwendige Korrektion liefert. Schafft der Kondensator 69 aber nur
einen Teil Korrektur der Verzerrung, so würde auch hier bei- dem Telephon .bei Abb.
io und i i ein Kondensator Anwendung finden.
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Naturgemäß können Telephone niederer Impedanz mit einem Telephontransformator
in bekannter Ausgestaltung zusammen mit irgendeinem der dargestellten Ausführungsbeispiele
Benutzung finden.
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Eine weitere Ausgestaltung eines geeigneten Kopfhörers zur Anwendung
bei der Erfindung ist in Abb. 12 wiedergegeben. Diese Instrumentenform dient zur
Verwendung mit einem Verstärker, der keinen Gleichrichter einschließt, so daß das
elektrostatische Feld, das vom Netzwerk 3o erzeugt wird, dann mit einer Frequenz
über Hörfrequenz schwingen kann. In Einzelausführungen ist die Ausgestaltung nach
Abb. 12 die gleiche wie nach Abb. 3, und es sind infolgedessen auch übereinstimmende
Bezugsziffern verwendet.- Dazu ist aber noch ein Kristalldetektor 76 bei der Anordnung
nach Abb. 12 vorgesehen, und ersichtlich liegt dieser in der Verbindung 38, welche
die Hörerspule 39 und den Kondensator 46 an das Gehäuse des Telephonhörers und weiter
an den Körper des Benutzers anschließt. Das Ergebnis ist, daß der Kristalldetektor
in den Kreis der Hochfrequenzströme eingeschaltet ist, welche zwischen dem Körper
des Benutzers und dem Kopfbügel oder den Drähten 52 in Abb. 4 fließen. Hierdurch
wird eine Gleichrichtung in den Telephonen selbst statt im Verstärker herbeigeführt.
Der Kristall 76 ist nach der Darstellung in die Kapsel des einen Kopfhörers
hineingelegt. Er kann gleich gut in einen kleinen Behälter gesetzt werden, der an
dem Kopfbügel oder sonst geeigneter Stelle befestigt ist.