DE557433C - Verfahren zur Erzeugung lauter und rein sinusfoermiger Toene aus der Interferenz elektrischer Grundschwingungen, insbesondere zur Pruefung der menschlichen Hoerschaerfe - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung lauter und rein sinusfoermiger Toene aus der Interferenz elektrischer Grundschwingungen, insbesondere zur Pruefung der menschlichen Hoerschaerfe

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DE557433C
DE557433C DESCH80128D DESC080128D DE557433C DE 557433 C DE557433 C DE 557433C DE SCH80128 D DESCH80128 D DE SCH80128D DE SC080128 D DESC080128 D DE SC080128D DE 557433 C DE557433 C DE 557433C
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DE
Germany
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interference
induction
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loud
human hearing
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DESCH80128D
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Dr Wolfgang Schwarz
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FRITZ KRAFFT DIPL ING
THOMAS DATZMANN
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FRITZ KRAFFT DIPL ING
THOMAS DATZMANN
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/12Audiometering

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  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

  • Verfahren zur Erzeugung lauter und rein sinusförmiger Töne aus der Interferenz elektrischer Grundschwingungen, insbesondere zur Prüfung der menschlichen Hörschärfe Es sind bereits Anordnungen bekannt, bei welchen zwei elektrische Grundschwingungen zur Interferenz gebracht und damit Schwingungen innerhalb des hörbaren Tonbereiches erzeugt werden. Solche Anordnungen sind sowohl zur Gehörsmessung als auch zur Erzeugung von musikalischen Tönen benutzt worden.
  • Jedoch ist man auf Schwierigkeiten gestoßen, wenn es galt, hierbei den gesamten Tonbereich von der unteren bis zur oberen Hörgrenze kontinuierlich zu umfassen, da bei hohen Tönen störende Energiependelungen zwischen den Erregerschwingungskreisen stattfinden, bei tiefen Tönen wegen der geringen Frequenzabstände ein In-Phase-Springen beider Schwingungen eintritt. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist die Wahl einer geeigneten Kopplung der interferierenden Schwingungen von großer Wichtigkeit.
  • Die induktive Kopplung ist für diese Zwecke nicht geeignet, da bei fester Kopplung die bereits genannten Fehler auftreten, bei loser Kopplung eine zu große Intensitätsschwächung stattfindet. Es ist auch versucht worden, eine einzige Glühkathodenröhre als Kopplung zu benutzen. Dies hat aber den Nachteil, daß über das gemeinsam benutzte Gitter Energie- bzw. Frequenzpendelungen zwischen den interferierenden Schwingungserzeugern stattfinden. Die Eifindung besteht nun darin, daß die Kopplung zweier oder mehrerer Erregerschwingungssysteme über getrennt angeordnete Entladungsgefäße (Relaisröhren) unter Vermeidung von Streufeldern stattfindet, welche durch Verbindung mit einem gemeinsamen schwingungsfähigen System, in welchem die verstärkten Energien zur Interferenz gebracht werden, eine Dämpfungsreduktion erhalten. Dabei werden bei der Interferenz in dem gemeinsamen schwingungsfähigen System, welches eine Verstärkung der Schwingungen nur in einem bestimmten Frequenzbereich zuläßt, durch geeignete Wahl des Verhältnisses der Kapazität zur Selbstinduktion Oberschwingungen unterdrückt. Zur Erreichung dieses Zweckes werden die Kreisselbstinduktion und die Rückkopplungsspule gemeinsam auf einen praktisch verlustfreien Ringkörper . aufgebracht. Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung werden die Kreisselbstinduktion und die Rückkopplungsspule von einem die Streufelder zusammenhaltenden Gehäuse umgeben. Alle weiteren Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
  • Die Zeichnung zeigt in Fig. i das Beispiel einer Schaltung, bei der der Gegenstand der Erfindung Verwendung findet, Fig.2 in schematischer Darstellung einen senkrechten Längsschnitt und ebenso schematisch einen senkrechten Ouerschnitt durch einen Ringkörper gemäß der Erfindung.
  • In der Schaltung nach Fig. z, die symmetrisch ausgebildet ist, sind die Gitter der beiden Empfangslampen Ei und E2 direkt mit den Gittern der Sendelampen A und B ver- bunden, jedoch unter Zwischenschaltung der kleinen Kopplungskondensatoren cl und c2. Die Verbindungsleitung V ist besonders kurz gehalten. Die Gitter der Empfängerröhren El und E2 werden durch Gitterableitwiderstände, z. B. Silitstäbe S1, S2, abgeleitet. Die Anoden der Röhren A und B sind je mit einem Schwingungskreis v verbunden, der aus einer Selbstinduktion L1 und einem festen, groß bemessenen Kondensator besteht, zu welchem j e ein verstellbarer Kondensator F bzw. 0 parallel liegt. Der Kondensator F dient zur Einstellung der jeweiligen Tonfrequenz. Er kann vorteilhaft in Schwingungszahlen oder Tönen geeicht sein und hat großen Umfang, während der Kondensator 0 kleiner und fein regulierbar ist. Er dient -dazu, etwaige nicht wahrnehmbare innere, durch Temperatur-oder andere Einflüsse hervorgerufene Veränderungen zu korrigieren, damit die Eichung stets ihren gleichen Anfangswert beibehält. Es ist nämlich durch Ausdehnung des Materials möglich, daß sich im Betrieb der Nullpunkt des Tonspektrums verschiebt, für den der Kammerton a1 festgesetzt ist. Man stellt dann den Kondensator F auf den Kammerton a1 ein und verstellt den Kondensator 0 so lange, bis man mit einer angeschlagenen Stimmgabel des Kammertons a1 ganz langsame Schwebungen hört. Damit ist dann die ganze Tonskala des Apparates sehr genau korrigiert.
  • Die Anoden der Empfangsröhren El und E2 sind durch eine gemeinsame Leitung miteinander und mit dem Schwingungskreis d verbunden. In dieser Leitung liegen ferner die Telefone T, die hintereinandergeschaltet sind und zu denen ein Kondensator parallel liegt. Der Schwingungskreis d hat mehrere Funktionen. Er besitzt eine sehr hohe Selbstinduktion und nur eine sehr kleine Kapazität. Er ist auf beide Senderwellen abgestimmt, was möglich ist, wenn die zur Interferenz gebrachten beiden Senderwellen in ihren Schwingungszahlen relativ sehr dicht aneinanderliegen und wenn die Selbstinduktion sehr groß ist. Praktisch fallen daher in den Schwingungskreis d die Abstimmungen beider Senderwellen zusammen. Ferner kann man mit Hilfe dieses Schwingungskreises d eine beliebige Dämpfungsreduktion vornehmen, und zwar in folgender Weise: Durch die Sender werden beide Empfangssysteme El und E2 auf der Senderwelle zunächst fremd erregt. Der Schwingungskreis d ermöglicht nun, sofern er gleichfalls auf die Senderwellen abgestimmt ist, eine Dämpfungsreduktion, die die Empfänger El und E2 für die Senderfrequenzen widerstandslos machen. Allerdings darf man mit der Dämpfungsreduktion nicht so weit gehen, daß die Empfänger anfangen zu generieren, da sonst Zwitschern und damit Unbrauchbarwerden der Schaltung eintritt.
  • Der Schwingungskreis d dient auch zur Reinigung des gesamten Tonspektrums, indem in ihm Oberschwingungen unterdrückt werden. Seine Wirkungsweise ist dabei die eines Siebkreises für die Hochfrequenzschwingungen, sofern er auf Resonanz" eingestellt ist. An sich betrachtet stellt der Schwingungskreis d im Anodenkreise einen Sperrkreis für die Senderwelle dar, sofern er auf Resonanz abgestimmt ist. Die Oberschwingungen können jedoch den Kreis passieren, da er auf deren Frequenz nicht abgestimmt ist. Arbeitet nun das schwingungsfähige System d in Verbindung mit den Relaisröhren bei einer positiven Gittervorspannung und bei einer geeigneten Wahl des Verhältnisses Kapazität zu Selbstinduktion, und wird der Kreis auf Resonanz mit der Senderwelle eingestellt und damit eine Dämpfungsreduktion erzielt, so erreicht man an Stelle der früheren Sperrung eine Verstärkung auf der Senderwelle, während diese Verstärkung für die Oberschwingungen, auf die der Resonanzkreis nicht abgestimmt ist, ausbleibt. Sind aber die Hochfrequenzschwingungen rein sinusförmig, so werden auch die aus ihnen erzeugten Überlagerungsschwingungen rein sinusförmig. Es wird dadurch die große Anzahl von Siebketten überflüssig, die sonst verwendet werden muß, um nur geringe Bereiche des Tonspektrums zu reinigen, während hier durch den für ein breites Resonanzband berechneten gemeinsamen Schwingungskreis d das gesamte Tonspektrum praktisch obertonfrei gemacht wird.
  • Es gibt Telefone, die in ihrer Wicklung den Daten von d entsprechen. Dann liegt der Schwingungskreis d im Telefon selbst. Im allgemeinen ist es aber vorteilhafter, das Telefon T und den Schwingungskreis d voneinander zu trennen, wobei dann, wie in der Schaltung dargestellt, das Telefon durch einen Kondensator überbrückt wird.
  • L'1 sind die Rückkopplungsspulen, die je mit dem Gitter der Senderöhren A und B verbunden sind. Die Heizung der Röhren wird durch die Widerstände R1 bzw. R2 reguliert.
  • Jede Rückkopplungsspule L'1 und die zugehörige Selbstinduktion L1 des Schwingungskreises sind auf einen gemeinsamen Holzring K gewickelt, und zwar im entgegengesetzten Wicklungssinn. Die Rückkopplungsspule, die in Fig. z mit Rsp bezeichnet ist, besteht aus vielen Windungen eines dünnen Drahtes, während die Schwingungskreisselbstinduktion, die in der Figur mit Ssp bezeichnet ist, aus wenigen Windungen eines dicken Drahtes besteht. Diese Anordnung ergibt weitgehend rein sinusförmige Schwingungen, denn die zugehörigen Kreiskapazitäten sind außerordentlich groß gehalten. Die Spulen sind in eine Trommel m aus isolierendem Material eingebettet, um welche eine Metalltrommel t liegt, die eine geschlossene Oberfläche aufweist. Infolge der Ringanordnung verlaufen die Kraftlinien im wesentlichen im Innern des Spulenringes. Die geschlossene, geerdete Metalltrommel unterstützt diesen Vorgang und faßt somit die Streufelder zusammen.
  • Die auf der Metalltrommel sich etwa ausbildenden Potentiale werden durch die am Nullpol liegende Ringleitung zl abgeleitet (vgl. Fig. i). Diese Ringleitung verbindet auch sämtliche Schutzhüllen miteinander, und zwar ist auch der Schwingungskreis d von einer Schutzhülle t umgeben, die ebenfalls mit dieser Ringleitung verbunden ist. Diese für ein störungsfreies Arbeiten sehr wichtige Leitung, die die Hauptschwingungskreise umschließt, ist in Fig. i gestrichelt eingezeichnet. An diese zentrale Ringleitung sind auch die äußeren Mäntel der Bleikabel, die Deckplatten der Kondensatoren usw. angeschlossen, wie überhaupt alle zugehörigen Selbstinduktionen, Kondensatoren und Leitungen sorgfältig in :Metall gekapselt und mit der Ringleitung verbunden sind. Dadurch kann sich nirgends eine Potentialdifferenz ausbilden, die Anlaß zu wilden Kopplungen geben könnte. Hierdurch und durch die sorgfältige Trennung und Entkopplung der beiden Sender, die dadurch bewirkt wird, daß die Kraftflüsse ihrer Selbstinduktionen in sich geschlossene Ringe bilden, ist die gesamte Hochfrequenzschaltung so stabilisiert und elektrisch einfach behandelbar wie jede Gleichstrom- oder niederfrequente Wechselstromschaltung. Die hochfrequenten Schwingungen dieser entkoppelten Sender werden somit getrennt je einem Empfangssystem zugeführt, das wiederum mit Schwingungskreisen so verbunden ist, daß eine Dämpfungsreduktion des Empfangssystems durchgeführt werden kann. Diese darf jedoch nur soweit durchgeführt werden, daß das Empfängersvstem noch als zwischen beide Sender eingeschaltete Dämpfung wirkt, welche verhindert, daß von dem Sender A in den Sender B oder umgekehrt Schwingungsenergie hinüberpendelt und damit das unerwünschte Zwitschern erzeugt.
  • Bei der Aufnahme von Hörintensitätskurven in Abhängig lceit von der Frequenz ist es von Bedeutung, daß die Tonhöhe sich nicht ändert, wenn eine Drosselung der Energie im Empfangssystem vorgenommen wird, wenn also die Stärke des erzeugten Tones verändert wird. Hierbei liefert die Kopplung, die in der beschriebenen Art ausgebildet ist, gute Ergebnisse, und diemedizinischeAnforderung wird exakt erfüllt, wenn man erstens für den Empfänger getrennte Batterien vorsieht, wie dies in Fig. i durch die gezeichnete Sammelschiene angedeutet ist, und zweitens die Drosselung der Energie dadurch erzielt, daß man die Emission der Empfängerlampen herabdrückt, was mit Hilfe des Heizwiderstandes R erfolgt.
  • Bei der Bestimmung des Schwellenwertes durch beliebige Mittel, beispielsweise durch Änderung der Widerstände in der Heizleitung oder in der Anodenleitung des Empfangssystems, wird gefordert, daß der Ton beim Verringern der Heizwirkung der Empfängerröhre durch Drücken einer Taste U unter die Hörschwelle sinkt, ohne daß jedoch ein Knacken auftreten kann. Die Taste U schaltet beim Schließen einen Parallelwiderstand zum Heizkreis der Empfängerlampen ein. Der Ton wird dann infolge der W ärmekapazität des Heizfadens ganz allmählich lauter oder leiser, entsprechend der durch den Parallelwiderstand hervorgerufenen Erwärmung oder Abkühlung des Heizfadens..

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung lauter und rein sinusförmiger Töne aus der Interferenz elektrischer Grundschwingungen, insbesondere zur Prüfung der menschlichen Hörschärfe, dadurch gekennzeichnet, daß unter Vermeidung von Streufeldern die Kopplung der Erregerschwingungssysteme (A, B) über getrennt angeordnete Entladungsgefäße (Relaisröhren Ei, E2) stattfindet, welche durch Verbindung mit einem gemeinsamen schwingungsfähigen System (d), in welchem die verstärkten Energien zur Interferenz gebracht werden, eine Dämpfungsreduktion erhalten. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Interferenz in dem gemeinsamen schwingungsfähigen System (d), welches eine Verstärkung nur in einem bestimmten Frequenzbereich zuläßt, durch geeignete Wahl des Verhältnisses der Kapazität zur Selbstinduktion Oberschwingungen unterdrückt werden. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daB die Kreisselbstinduktion (L1) und die Rückkopplungsspule (L',) gemeinsam auf einem praktisch verlustfreien Ringkörper (K) aufgebracht sind. q.. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Kreisselbstinduktion (L1) und die Rückkopplungsspule (L'1) von einem die Streufelder zusammenhaltenden Gehäuse (t) umgeben sind. 5. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB alle Spannung führenden Teile, wie Verbindungsleitungen, Widerstände, Transformatoren und Kondensatoren, durch Metallhülsen (t) abgeschirmt sind, die ihrerseits durch ein Netz von Verbindungsleitungen (z1) das Potential Null erhalten. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nulleinstellung bzw. Eichung auf einen Grundton, z. B. den Kammerton, durch eine in einem der Erregerschwingungssysteme, z. B. (B), angeordnete veränderliche Kapazität (0) erfolgt. 7. Verfahren nach Anspruch i oder 6, dadurch gekennzeichnet, daB die Korrektion der Lautstärke bzw. Nulleinstellung durch Änderung der Emission eines Entladungsgefäßes (El, E2) mittels Glühkathodenregelung erfolgt.
DESCH80128D 1926-09-19 1926-09-19 Verfahren zur Erzeugung lauter und rein sinusfoermiger Toene aus der Interferenz elektrischer Grundschwingungen, insbesondere zur Pruefung der menschlichen Hoerschaerfe Expired DE557433C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2667159A (en) * 1948-12-21 1954-01-26 Harold D Goldberg Plethysmograph

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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