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Fernglas mit Schallwellenrichtungsanzeiger Die Erfindung kommt für
solche Aufklärungszwecke in Anwendung, bei denen erstens ein einzelner Beobachter
allein arbeiten muß, und zweitens für schnelle Aufklärung im freien Gelände, wo
keine größere Stromquelle und kein Starkstromnetz zur Verfügung stehen und dauernd,
je nach den Umständen, unter denen die Aufklärung erfolgt, die Stellung schnell
gewechselt werden muß.
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Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Beobachter das verdeckt
liegende oder schlecht sichtbar aufgestellte oder bewegliche Beobachtungsziel gleichzeitig
optisch oder optischakustisch orten kann, wobei die handliche Form des Geräts sowie
die leichte Beförderungsmöglichkeit ihm im schlechtesten Gelände ein schnelles und
möglichst genaues Arbeiten gestattet.
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Auf dem Gebiet der Schallortung gibt es ähnliche Einrichtungen, bei
denen die gleiche Aufgabe mit Elektronenstrahlenprojektion im Fernglas gelöst wird;
diese Geräte sind aber an größere Stromquellen, welche auf FahrundTrageinrichtungen
befördert werden, oder an ein Starkstromnetz gebunden, da sie einen höheren Stromverbrauch
haben und reit höheren Spannungen arbeiten.
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Andere bekannteEinrichtungen zur optischakustischen Schallrichtungsbestimmung
sind entweder größere Geräte mit entsprechender Bedienungsmannschaft oder müssen
wegen ihrer Bauart auf Fahrzeugen befördert und auf Stativen oder Aufsetzeinrichtungen
angebracht werden. Bei diesen Geräten handelt es sich vorwiegend um Richtungshörer,
bei denen das Abhören die Hauptsache, die sichtbare Darstellung jedoch das weniger
Wichtige darstellt. Für den Einzelbeobachter, der ein eingenebeltes oder verdecktes
Ziel, welches Geräusche aussendet, von Hand aus schnell orten muß, wobei es unter
Ausnutzung der Deckung und bei besonderen Fällen darauf ankommt, möglichst uneingesehen
aufzuklären, kommen derartige Geräte nicht in Frage, da sie zu unhandlich und zu
verwickelt sind.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht diesen Aufklärungsdienst, da
sie, wie bereits erwähnt, von einem einzigen Bedienungsmann leicht bedient und getragen
werden kann.
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Als gegebenste Form ist eine optischakustische Beobachtungseinrichtung
in Form eines Fernglases gewählt, welches mit einem oder mehreren gerichteten Schallwellenaufnehmern
ausgerüstet ist. Die einfachste Form (s. Fig. i und ia) ist ein einfaches Fernrohr
i mit dem gerichteten Schallwellenaufnehmer 2 und einer Einrichtung 3 zur gleichzeitigen
Beobachtung der Schallintensität, deren Richtungseffekte durch Helligkeitswerte
einer Glimmlampe q. oder durch Größenwerte und Richtungsverlauf einer Glimmentladung
oder sonstiger Indikatoren im optischen Feid5 dargestellt werden.
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Die zweite Form (Fig.2) ist etwas verwickelter, -`.-hat aber :den
Vorteil, daß beide Augen benutzt werden können, so daß das
akustische
Feld mit dem einen und gleichzeitig das optische Gesichtsfeld mit dem anderen Auge
beobachtet wird. Mit dieser Einrichtung können auch zwei oder mehrere Schallaufnehmer
verbunden werden.
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Um die elektrische Anordnung möglichst einfach zu halten, ist die
optisch-akustische Beobachtungsmöglichkeit nach dem Intensitätsverfahren ausgebildet,
d. h. .die jeweilige Lage der optisch-akustischen Achse zur Schallrichtung wird
je nach dem aufgenommenen Schallstärkeneindruck optisch durch Lichtstärkenwerte
oder Größenwerte und Richtungsverlauf von Glimmstrecken oder sonstiger Indikatoren
im gemeinsamen optisch-akustischen Sehfeld des Fernglases dargestellt. .Da praktisch
.die optische Achse mit der akustischen zusammenfällt und die optische Einrichtung
zwangsläufig mit der akustischen verbunden ist, wird das optische Gesichtsfeld gleichzeitig
symmetrisch bzw. parallel zum optisch-akustischen Intensitätswert gerichtet, und
der Beobachter sieht den Schalleindruck bzw. Wellenintensitätswert im optischen
Feld, wo gleichzeitig das zu suchende Beobachtungsziel auf dem betreffenden Sehstrahl
liegen oder erscheinen muß.
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Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes,
wie in der Fig. z und Fig. 2 dargestellt, beschrieben.
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Die Fig. i und ia zeigt das optische Fernrohr i, bei welchem im Drehpunkt
7 ein Paraboloid oder sonstiger richtfähiger Schalltrichter 2 drehbar angeordnet
ist, in dessen akustischem Mittelpunkt das akustisch gerichtete Mikrophon io so
angebracht ist, daß seine akustische Achse symmetrisch bzw. parallel zur optischen
Achse 6 verläuft. Dieses Richtungsmikrophon io steht in bekannter Weise über Transformatoren
über die Leitungen ii in Verbindung mit dem Verstärker h und gibt seine verstärkten
Schallrichtungseffekte an die im Fernrohr i angebrachten Punktglimmlampen oder Glimmstreckenindikatoren
3 (Neon-Röhre mit Kathodenglimmstrecke oder sonstiger Indikatoren) ab. Gleichzeitig
kann .der Beobachter, wenn erforderlich, den Kopfhörer 13 am gleichen Verstärker
V anschließen. DieGlimmlämpen oder Indikatoren 3 sind so im Fernrohr i angebracht,
daß das normale optische Blickfeld nicht gestört wird und die angezeigten Lichtstärkenwerte,
Glimmstreckengrößen oder Meßgrößen, welche sie abgeben, seitlich oder unten im Blickfeld
zu beobachten sind. Im Ausführungsbeispiel Fig. i und ia werden vom Verstärker V
gleichzeitig zwei parallel geschaltete Glimmstreckenindikatoren 3, welche rechts
und links vom optischen Feld angeordnet sind, gesteuert. Alle Leitungen sind zweckentsprechend
mit Steckvorrichtungen versehen, so daß das Fernrohr zum normalen optischen -Gebrauch
auch ohne den elektrischen Teil benutzt werden kann. Bei unsichtigem Wetter ist
das Gerät sofort zur optisch-akustischenBeobachtung bereit, indem die Steckerverbindungen
hergestellt werden und der Verstärker über einen Zentralschalter 1q. eingeschaltet
wird.
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Durch entsprechende Schaltung kann in bekannter Weise erreicht werden,
daß die über .den Verstärker empfangenen Strom- oder Spannungsbeeinflussungen zur
Steuerung der Indikatoren 3 im gleichen oder entgegengesetzten Verhältnis zum aufgenommenen
Schallstärkeneindruck oder Weli°nintensitätswert erfolgt. Am zweckentsprechendsten
wird dieSchaltung so vorgenommen, daß der größte Helligkeits-oder Glimmstreckenwert
dann angezeigt wird, wenn der größte Schallstärkeneindruck eintrifft oder bei abgestimmtem
Schallempfänger der zu beobachtende Sender im Resonanzpunkt ist; d. h. der Helligkeits-,
Glimmstrecken- oderMeßwert nimmt so lange bis zum Höchstwert zu, bis die akustische
Achse im Maximum liegt und der Schalleindruck der stärkere ist. Angenommen, der
Beobachter will optisch-akustisch aufklären, so stellt er vorher je nach Empfindlichkeit
seiner Sehnerven einen mittleren Helligkeits- oder Längen- oder Meßwert der Glimmstrecken
oder Indikatoren ein. Der einmal eingestellte Wert bleibt dann für alle Messungen
als Ausgangswert konstant. Angenommen, aus großer Entfernung aus Richtung x kommt
das Geräusch oder Signal eines zu beobachtenden Zieles, dann nimmt .der Beobachter
sein Beobachtungsgerät und hält es in die von ihm angenommene grobe Richtung x.
Da er noch nichts wegen Dunst oder Nebel oder sonstiger Geländeschwierigkeiten erkennen
kann, drückt er auf den Zentralschalter 1q., wodurch die akustische Einrichtung
eingeschaltet wird und die Glimmstrecke oder Glimmlampe im vorher eingestellten
Helligkeits- oder Längenwert leuchtet. Während das Geräusch des zu beobachtenden
Zieles noch anhält, peilt er mit dem Gerät nach links in Richtung x z und beobachtet
jetzt, daß .die Glimmstrecke kürzer wird bzw. der Helligkeits- oder hleßwert des
Indikators im optischen Feld seines Glases abnimmt, woran er erkennt, daß auch in
dieser Richtung der Schallstärkeneindruck abnimmt und die Schallquelle auf der entgegengesetzten
Seite liegen muß. Er visiert also nun nach rechts und beobachtet, daß der Helligkeitswert
oder die Glimmstreckengröße zunimmt, was ein Zeichen dafür ist, daß die Schallquelle
auf dieser Seite liegen muß. Er visiert jetzt so weit nach rechts, bis der höchste
Glimmstrecken- oder Helligkeits- oder Meßwert eintritt; ist dieser -erreicht, so
hat er
die genaue Richtung, in der naturgemäß die Schallintensität
oder Wellenrichtungseindruck am größten ist und in welcher das zu beobachtende Ziel
liegen muß, mit dem Vorteil, daß er es gleichzeitig im optischen Feld seines Fernglases
sehen kann, wenn es aus seiner verdeckten Stellung sichtbar auftaucht. Ein Vorbeivisieren
ist unmöglich, da er, wenn er weiter nach rechts visiert, sofort an der Abnahme
des Helligkeits- bzw. Glimmstrecken-oder Meßwertes erkennt, daß in dieser Richtung
der Intensitätswert wieder abnimmt.
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Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungs= Beispiel der Erfindung
in Form eines Doppelfernglases mit zwei Schallwellenrichtungsanzeigern im optischenFeld
des Beobachtungsgeräts. Auch dieses Gerät arbeitet nach dein Intensitätswert; es
ist dementsprechend mit zwei Schallwellenaufnehmern 17 und i8 ausgerüstet, welche
zur Vergrößerung des akustischen Seiteneindrucks in den Drehpunkten 14 und
15 nach jeder Seite um einen bestimmten Winkel oder verstellbar angeordnet
sind. In dem linken Beobachtungsglas ist je einSchallstärkenindikator in Form einer
Neon-Röhre mit Glimmstrecke 23/2q. so angeordnet, daß der Beobachter beide Glimmstrecken
hinter einer gemeinsamen Vergleichsskala beobachten kann. Diese Glimmstrecken, welche
aus einer Neon-Röhre mit langgestreckter Kathode in besonderer Ausführung bestehen
(Fig. 4.), sind je über einen Verstärker 27 mit einem der zugehörigen rechten oder
linken Schallwellenaufnehmer 17 und 18 so verbunden, daß sie je den größten Glimmstreckenwert
anzeigen, wenn bei dem zugehörigen Empfänger der Schallstärkeneindruck der größte
ist. Liegt also z. B. die Schallquelle genau auf der Mittelsenkrechten q.o auf der
Verbindungslinie zwischen beiden Aufnehmern, so wird der akustische Richtungseffekt
oder der Intensitätswert auf beiden Seiten gleich sein, und da hierbei keine Beeinflussung
der Verstärkerstromkreise erfolgt, so bleiben auch die angezeigten Glimmstreckengrößen
gleich. Liegt z. B. die Schallquelle rechts heraus bei Punkt 28, so wird die zugehörige
rechte Glimmstrecke 23 größer sein als die linke 2q.. In diesem Falle dreht der
Beobachter das Fernglas so weit nach rechts, bis beide Glimmstrecken den gleichen
Größenwert anzeigen, wodurch gleichzeitig die optische Achse mit in Richtung auf
das zu suchende Beobachtungsobjekt mit gerichtet wird. Liegt die Schallquelle auf
der entgegengesetzten Seite, so tritt das gleiche im umgekehrten Verhältnis ein.
Durch einen Doppelkopfhörer 2g; dessen eine Seite mit dem linken und dessen andere
Seite mit dem rechten Verstärker verbunden ist, kann der Beobachter je nach Wahl
die Schallstärkeneindrücke mit abhören, was für besondere Aufklärungszwecke von
Wert sein dürfte: Es ist bekannt, daß man für gerichtete Signal- und Nachrichtenübermittlung
Parabolreflektoren anwendet und Infrarotstrahlen gerichtet sendet, .denen eine bestimmte
Tonfrequenz bzw. eine Telephoniesendung überlagert wird. Der Erfindungsgegenstand
ist zur Beobachtung bzw. zur Aufnahme derartiger Richtsendungen ebenfalls geeignet
und kann daher nicht nur als Ortungsgerät für rein optisch-akustischeWelleneindrücke
angewandt werden, sondern bietet den weiteren wesentlichen Vorteil, daß bei entsprechender
Einrichtung das Gerät zur Beobachtung und Aufnahme anderer Wellenarten mit benutzt
werden kann.
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Wird der gerichtete Schallwellenaufnehmer oder Paraboloid mit entsprechenden
Aufnahmeteilen, Photozellen oder Kurzwellenrichtungsaufnehmern ergänzt oder darch
solche Einrichtungen ersetzt, so kam: der Beobachter, wenn das Verstärkergerät mit
entsprechenden Abstimmitteln ausgerüstet wird, mit dem gleichen Fernglas auch derartige
Wellen beobachten und die gerichtet gesendeten Signale oder INTachrichten aufnehmen
mit dem wesentlichen Vorteil, daß er gleichzeitig das Gelände nach dem aufgenommenen
Intensitätseindruck beobachten und außerdem die Sendung abhören kann.
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So können z. B. die Lichtschwankungswerte einer im optischen Feld
des Fernglases angebrachten Punktglimmlampe nach ihrem groben Helligkeitswert mittels
Photometer zur Richtungsbestimmung verwandt werden, während gleichzeitig die eingebaute
Photozelle die ankommenden feinen Lichtschwankungswerte in hörbare Töne umwandelt,
die mit dem Kopfhörer abgehört werden, wobei gleichzeitig das Gelände mit demselben
Fernglas nach dem Wellenintensitätswert rein optisch beobachtet wird.
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Die Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Glimmstreckengrößenindikators
mit Glimmstrecke 31 und Skala 32 für den Anschluß an einen einzigen Empfänger in
Ausführung wie in Fig. i.
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Die Fig. q. zeigt das Ausführungsbeispiel für einen Glimmstreckenindikator
zum Anschluß an zwei- Empfängereinrichtungen wie in Ausführung Fig.2 dargestellt.
Dieser Glimmstreckenindikator zerfällt in zweiTeile, wovon der linke Teil 24 zum
linken Empfänger 18 und der rechte 23 zum rechtenEmpfänger 17 gehört.. Der Verlauf
der Glimmstrecken ist hier so angeordnet, daß die linke Glimmstrecke 24 bei zunehmendem
Intensitätswert am linken Empfänger 18 nach links zunimmt, während die rechte Seite
23 entgegengesetzt nach rechts zunimmt, wodurch
eine individuellere
Ablesung für den Beobachter auch mit Richtungsanzeige ermöglicht wird.