DE600433C

DE600433C - Anordnung zur Schallpeilung

Info

Publication number: DE600433C
Application number: DEE43736D
Authority: DE
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1932-12-31
Filing date: 1932-12-31
Publication date: 1934-07-23

Description

Anordnung zur Schallpeilung Beim Schallempfang, insbesondere bei der Aufnahme von Geräuschen, arbeitet man im allgemeinen mit einer Empfangseinrichtung, die einen möglichst breiten Frequenzbereich umfaßt, damit möglichst alle vorkommenden Schalle der verschiedensten Frequenzen aufgenommen werden können. Dennoch gibt es insbesondere beim Schallrichtempfang mit Hilfe sog. Gruppenanordnungen von Schallempfängern, die alle mit demselben Anzeigegerät verbunden sind, zahlreiche Fälle, wo es erwünscht ist, ein oder mehrere bestimmte mehr oder weniger schmale Teile des gesamten Spektralbereichs der Anlage zu schwächen oder stumm zu machen. Derartige Gruppen geben bekanntlich aus bestimmten Richtungen Maxima und Minima der Lautstärke. In der Regel weist eine solche Gruppe ein Maximum oder aber ein Hauptmaximum und ein oder mehrere Nebenmaxima auf. Wenn nun mehrere verschiedene Schallquellen im Hörbereich der Gruppe in verschiedenen Richtungen und Entfernungen stehen, so kommt es vor, daß z. B. die näherstehende (stärkere) Schallquelle die fernerstehende übertönt, oder, was noch störender ist, gerade dort ein starkes Nebenmaximum ergibt, wo das Hauptmaximum der entfernteren (leiseren) Schallquelle liegt. Dieser Fall ist in Abb. r dargestellt. Dort seien a und c Haupt- und Nebenmaximum einer nahen, sehr lauten Störungsquelle, b sei das Hauptmaximum der zu beobachtenden Schallquelle. Man sieht, daß die Wahrnehmung des Hauptmaximums b durch das Nebenmaximum c sehr erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht wird.
Die Haupt- und Nebenmaxima sind nun bekanntlich ganz bestimmten Frequenzen zugeordnet. So entspricht z. B. das Hauptmaximum b einer Frequenz im Frequenzbereich n, bis n2, die Maxima a und E dagegen einer Frequenz im Frequenzbereich n3 bis %. Hierdurch ist eine Möglichkeit gegeben, dem genannten Übelstand abzuhelfen durch Übernahme eines an sich bekannten Mittels aus der Technik der elektrischen Wellen. Erfindungsgemäß schaltet man nämlich zur Beseitigung derartiger Störungen zwischen dem Empfänger bzw. der- Empfängergruppe und dem Anzeigegerät Kombinationen von elektrischen Leitern (Selbstinduktionsspulen, Kondensatoren, Widerstände) ein, die geeignet sind, die störenden Frequenzen- zu vernichten oder abzuleiten. Derartige Schaltungen sind aus der Rundfunktechnik bekannt unter dem Namen »Entzerrera. Im Fall der Abb. z und z wendet man also einen Entzerrer an, der das Frequenzgebiet n3 bis % unschädlich macht. Das Frequenzgebiet n3 bis n4 kann natürlich ganz beliebig zu dem Gebiet der nutzbaren Frequenzen n, bis n2 liegen. Es kann z. B. auch innerhalb von n1 bis n2 liegen, in welchem Falle natürlich ein Teil der Nutzfrequenzen mit ausgeblendet wird.
In Abb.3 und q. sind solche Entzerrerschaltungen schematisch dargestellt. Es sind der Einfachheit halber gewöhnliche Abstimmungskreise verwendet. Es bezeichnet i die Empfängergruppe, 2 einen Kompensator, 3 das Anzeigegerät (Telephon), q. und 7 Kondensatoren, 5 und 6 Selbstinduktionsspulen, 8 und 9 Widerstände. Haben die Schwingungskreise 4., 5 und 6, 7 dieselbe Eigenfrequenz, so unterstützen sie sich einfach in ihrer Wirkung. Sind sie in geeigneter Weise gegeneinander verstimmt, so kann man statt der umgekehrten einfachen Resonanzkurve eine umgekehrte verbreiterte Resonanzkurve erhalten, wie in Abb.2a gezeichnet. Verwendet man nur einen der beiden Schwingungskreise, so kann man durch Vergrößern des Dämpfungswiderstandes 8 oder 9 eine Verbreiterung des Sperrbereiches erzielen. Im Gegensatz zu der in Kurve 2a gezeichneten, mit zwei Kreisen zu erhaltenden Kurve erhält man jetzt eine Kurve (gestrichelte Kurve in Abb.2) reit geringerer Durchlaßhöhe d und verminderter Absorption (größeres a). Die Schaltmittel sind hier als veränderlich gekennzeichnet, damit sie gestatten, die zu vernichtenden Frequenzgebiete zu verändern. Oft wird man mit festen Entzerrern auskommen, wenn es sich z. B. darum handelt, eine stets vorhandene Störquelle, z. B. das Geräusch einer Maschine am Schiff, unhörbar zu machen.
Eine besonders günstige Schaltung für die Zwecke der Erfindung zeigt Abb. 5.
Bei dieser Schaltung wird der Weg vom Empfänger bzw. der Empfängergruppe 9 zum Hörer in zwei Wege io und i i verzweigt. Der eine der beiden Wege, io, erhält eine Selbstinduktion 12 und einen Kondensator 13, die zusammen einen elektrischen Schwingungskreis von derjenigen Eigenfrequenz ergeben, die unterdrückt werden soll. Der Wattwiderstand 14 und 15 der beiden Wege io und ii ist gleich. Beide Wege endigen in j e einer Primärwicklung eines Differentialtransformators 16, die so geschaltet bzw. gewickelt sind, daß ihre Induktion auf die Sekundärspule sich aufhebt. Dadurch wird' erreicht, daß der Weg io im wesentlichen (mehr oder weniger breit, je nach seiner Dämpfung) nur ein Frequenzband in der unmittelbaren Nähe seiner Eigenfrequenz, also das zu unterdrückende Frequenzband, hindurchläßt, während Weg i i alle Frequenzen ungeschwächt passieren läßt.
Infolge der Differentialwirkung der Primärwicklung des Transformators wird also dieses Frequenzband des Weges io im Hörer 7 ausgelöscht. Wenn also die Eigenfrequenz in Weg io der Störfrequenz entspricht, wird die Störung völlig unschädlich gemacht. Abb. 6 zeigt die Kurve der Durchlässigkeit der Anordnung. Abszisse sind Frequenzen, Ordinate Amplituden im Telephon 3; iao ist die Eigenfrequenz des Kreises in Weg i o. Man sieht, daß, im Gegensatz zu bekannten Entzerrerschaltungen, hier für die beliebig wählbare Resonanzfrequenz des Kreises 1:2, 13 die Auslöschung eine vollkommene ist. Durch Vergrößerung der Dämpfung (Widerstand i¢) erhält man eine Kurve (gestrichelt in Abb. 6) mit breiterer Spitze, aber geringerer Durchlaßhöhe d. Auch bei dieser Schaltung kann man die Wirkung durch einen weiteren Kreis 18, ig mit Dämpfungswiderstand 2o unterstützen. Auch hier kann man durch geeignetes Verstimmen der beiden Kreise gegeneinander breitere Kurven (Abb.7) erhalten, ohne daß die Durchlaßlhöhe vermindert wird. Um verschiedene Störer ausschalten zu können, macht man die Selbstinduktion und Kapazität des Kreises in i o veränderlich und verwendet gegebenenfalls außerdem mehrere wechselweise einschaltbare Kreise, wie bei 17 angedeutet.
Schließlich sollen als Beispiele für derartige Schaltungen noch die in den Abb.8a und 8b gezeichneten Brückenschaltungen angegeben werden. Hier liegt die Gruppe 9 an zwei gegenüberliegenden Eckpunkten der Brücke,. das Telephon 3 an den beiden anderen Eckpunkten. Die Schaltung der Abb.8a enthält nur einen Schwingungskreis 12, 13 mit Dämpfungswiderstand 1q.. Die anderen Zweige enthalten die Ohmschen Widerstände 15, 16 und 17. Macht man den Widerstand 16 gleich 17 und 15 gleich 14, so hält die Anordnung dieselbe Absorptionskurve (Abb. 6) wie die Anordnung nach Abb. 5.
Legt man in den Zweig des Widerstandes 16 noch einen Schwingungskreis 18, ig, so kann man die Wirkungsweise des anderen Schwingungskreises unterstützen oder bei geeigneter Verstimmung eine Kurve nach Abb. 7 erlangen.
Wenn auch das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung bei Geräuschempfang und der Geräuschpeilung zu suchen sein wird, so hat sie doch auch Bedeutung für den Schallempfang mit Einzelempfänger und den Empfang bestimmter Signale. Der Hauptvorteil liegt darin, daß die Erfindung es ermöglicht, sehr entfernte und sehr leise Schallquellen noch hörbar zu machen, die sonst vom Störer völlig verdeckt werden würden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Schallpeilung mit Hilfe von Empfängergruppen unter Verwendung elektrischer Siebmittel zwischen Empfängern und Anzeigeorgan, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebmittel so bemessen und gestaltet sind, daß aus dem aufgenommenen breiten Frequenzband jeweils nur ein oder mehrere bestimmte und schmale Frequenzbänder, die bestimmten Störern entsprechen, hindurchgelassen, aber durch Gegenschaltung gegen das aufgenommene breite Frequenzband ausgeblendet werden. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Leitung zwischen Empfänger und Anzeigegerät oder parallel zu letzterem ein elektrischer aus Kapazität, Selbstinduktion und gegebenenfalls Widerständen zusammengesetzter elektrischer Abstiminkreis liegt, der auf das störende Frequenzband abgestimmt ist. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Empfänger oder Empfängergruppe und Anzeigegerät mindestens zwei Leitwege von gleichem Ohmschen Widerstande parallel zueinander liegen, von denen mindestens einer Abstimmittel enthält, die seinen Widerstand nur für die Störfrequenzen herabsetzen, alle anderen Frequenzen aber sperren, wobei die Leitwege in Gegeneinanderstellung an einen Differentialtransformatör angeschlossen sind, an dessen Sekundärspule das Anzeigegerät liegt. q.. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Leitwege Selbstinduktion und Kapazität in Reihenschaltung mit der Leitung enthält, die auf die hauptsächliche Frequenz des Störers abgestimmt sind. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallempfänger oder die Empfängergruppe in der einen Diagonale, das Anzeigegerät in der anderen Diagonale einer Wheatstoneschen Brücke mit Zweigen von gleichem Wattwiderstand liegen, und daß in einem Zweig oder in zwei gegenüberliegenden Zweigen auf den Störer abgestimmte Leiterkombinationen eingeschaltet sind. 6. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere wahlweise einschaltbare Gruppen von Abstimmitteln für verschiedene Frequenzen vorgesehen sind. 7. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebmittel in ihrer Eigenfrequenz veränderbar sind.