EP0073878B1 - Elektronische Sirene - Google Patents

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EP0073878B1
EP0073878B1 EP82103994A EP82103994A EP0073878B1 EP 0073878 B1 EP0073878 B1 EP 0073878B1 EP 82103994 A EP82103994 A EP 82103994A EP 82103994 A EP82103994 A EP 82103994A EP 0073878 B1 EP0073878 B1 EP 0073878B1
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siren
frequency
sine oscillation
sine
lies
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Hans Werner Dipl.-Ing. Kolar
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Hoermann Warnsysteme GmbH
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Hoermann GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B3/00—Audible signalling systems; Audible personal calling systems
    • G08B3/10—Audible signalling systems; Audible personal calling systems using electric transmission; using electromagnetic transmission

Definitions

  • the invention relates to an electronic siren with at least one siren system, comprising a signal generator for generating an electrical signal consisting of two components of different frequencies, a pressure chamber system fed with the electrical signal and used for sound generation, and a sound funnel connected to the pressure chamber system.
  • Such a siren is known from FR-A-2 333 314.
  • the sound is generated by an electrodynamically excited pressure chamber system.
  • the excitation takes place by means of one or more electrical square-wave signals, the fundamental frequency of which is generally 420 Hz and which also have a large number of harmonics.
  • the sound power emitted by such a pressure chamber system is limited, inter alia, by the power loss which occurs in the electrodynamic excitation system and by which the pressure chamber system is heated.
  • the invention is therefore based on the object of improving an electronic siren of the type mentioned in such a way that the range and audibility of the siren is substantially improved for a given pressure chamber system of a certain power, the heating of the pressure chamber system should be a minimum.
  • volume 1 shows one of the results of these tests. If one excites a pressure chamber system of an electronic siren with an electrical sinusoidal oscillation of different frequency (at constant current), then depending on the frequency (plotted in the abscissa) in the range between 300 and 2000 Hz, that in FIG. 1 (in the ordinate) applied weighted sound pressure level L, hereinafter referred to as volume.
  • the maximum volume (assumed to be 0 dB in the ordinate of FIG. 1) results at approximately 800 Hz.
  • the electrical signal used to feed the pressure chamber system contains at least one first sine wave in the frequency range between 600 and 1600 Hz.
  • This first sine wave is preferably selected from the narrower frequency range from 700 to 1200 Hz, in particular from the frequency range between 750 and 1000 Hz. It can be seen from Fig. 1 that such a signal results in a high volume, which is also very well perceptible psychoacoustically.
  • a lowering of the signal level of the second sinusoidal oscillation in the above-mentioned frame also takes into account the contribution that the second sinusoidal oscillation makes to the overall sound of the siren, even at a greater distance, even taking into account the attenuation that occurs.
  • the lower acoustic vibration generated by the second sinusoidal vibration is attenuated significantly less when it is propagated by air and moisture (fog) than the higher frequency acoustic vibration generated by the first sinusoidal vibration.
  • the second sine wave supplied with a lower signal level makes a sufficient contribution to the sound impression even at a greater distance.
  • the frequency of the first sine wave is twice as large as that of the second sine wave.
  • the first sine wave preferably has a frequency of 840 Hz and the second sine wave has a frequency of 420 Hz.
  • the volume is essentially determined by the 840 Hz tone and the psychoacoustically perceived pitch by the 420 Hz sine wave. Due to the low additional attenuation (due to air and moisture) and the almost constant level difference, the siren sound is equally audible even at a greater distance.
  • a further optimization of the electronic siren, taking into account the signal described, is possible through a suitable design of its horn. Exponential funnels (no folded funnels) are used.
  • the lower limit frequency fg of an exponential funnel is linked to the so-called growth dimension ⁇ of this funnel and the speed of sound c by the following formula:
  • the contour profile of the exponential part of such a funnel - shown schematically in FIG. 2a - results from the equation a conical and a straight part can be connected to the exponential part (with an initial diameter d o ) and the exponential part extends at least over half the total length.
  • the funnel becomes longer, the smaller the growth rate (ie, the lower the cut-off frequency f is.
  • the cut-off frequency fg should in principle be lower than the frequencies to be emitted by the sound funnel.
  • a further optimization of this horn can be achieved by adapting the opening cross section to the wavelength of the first sine wave.
  • the horn is extended over this length, at which an opening diameter d 45 results, while continuing the exponential function, up to an opening diameter d, which has the following relationship with the wavelength Al of the first sine wave:
  • Such an exponential funnel which is matched to the wavelength of the first sine oscillation in the opening cross section, emits the first sine oscillation, which is particularly important for the volume, with particularly good efficiency and good directional characteristics.
  • equation (5) is inserted into equation (4), the relationship results for the edge length k of an exponential funnel with a square opening cross section that is matched to the wavelength, 4 1
  • the electronic siren contains at least two siren systems, the trumpets of which have main radiation directions which are offset by 180.degree. From one another, then according to the invention a further optimization can be achieved in that the openings of the two trumpets are spaced apart from one another by an integral multiple, preferably twice Value, the wavelength ..1, of the first sine wave. Such a horn arrangement then also emits particularly well the second sine wave, the wavelength of which is twice as large as that of the first sine wave.
  • At least one siren system 2 which contains a sound funnel 3 and a pressure chamber system 4, is arranged on a vertical columnar holder 1.
  • the large part of the horn 3 is located on the side of the central holder 1 facing away from the pressure chamber system 4.
  • a clamping device 5 which consists of two shells 5a, 5b, which clamp the sound funnel 3 between them.
  • the electronic siren is equipped with several such siren systems, these are arranged one above the other on the columnar holder 1 in a selectable angular position.
  • the clamping devices 5, 5 'etc. designed as building blocks can be screwed together via flange connections which allow different angular positions.
  • the individual siren systems can be arranged one above the other in such a way that, on the one hand, there is optimal sound in the surroundings and, on the other hand, a compact spatial structure is achieved.
  • Fig. 3 only the siren systems of the first and third floors are shown to simplify the illustration.
  • FIG. 4 schematically shows a top view of the siren according to FIG. 3, four siren systems 2, 2a, 2b and 2c, each offset by 90 ° and attached at different heights, being indicated.
  • FIGS. 3 and 4 shows a stationary column-like holder 1 with a plurality of siren systems arranged one above the other with main radiation directions offset from one another.
  • a rotatably arranged column-like holder which carries at least one siren system.
  • the pressure chamber system is initially fed with a conventional square-wave signal, which has a period of 2.38 ms and consists of two square-wave pulses, of which the first pulse has a duration of 0.71 ms and the second pulse has a duration of 0.48 ms. There is a pause of 0.71 ms between the first and second pulses, and a pause of 0.48 ms between the second and the following first pulse.
  • the second measurement in which the same current is applied to the pressure chamber system, uses two superimposed sine waves with frequencies of 840 and 420 Hz, a phase angle of 0 ° and an amplitude ratio of 0.316 (corresponding to -10 dB).
  • the measured volume (weighted sound pressure level) in the second case (i.e. when using the signal according to the invention) is 2.0 dB greater than in the first case.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektronische Sirene mit wenigstens einem Sirenensystem, enthaltend einen Signalgenerator zur Erzeugung eines aus zwei Komponenten unterschiedlicher Frequenz bestehenden elektrischen Signales, ein mit dem elektrischen Signal gespeistes, zur Schallerzeugung dienendes Druckkammersystem sowie einen an das Druckkammersystem angeschlossenen Schalltrichter.
  • Eine derartige Sirene ist aus der FR-A-2 333 314 bekannt.
  • In elektronischen Sirenen der vorstehend genannten Art erfolgt die Schallerzeugung durch ein elektrodynamisch erregtes Druckkammersystem. Die Erregung erfolgt bei den bekannten Ausführungen mittels eines oder mehrerer elektrischer Rechtecksignale, deren Grundfrequenz im allgemeinen bei 420 Hz liegt und die außerdem eine Vielzahl von Oberwellen aufweisen. Die von einem solchen Druckkammersystem abgegebene Schall-Leistung ist dabei unter anderem begrenzt durch die im elektrodynamischen Erregersystem auftretende Verlustleistung, durch die das Druckkammersystem erwärmt wird.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Sirene der eingangs genannten Art dahin zu verbessern, daß für ein vorgegebenes Druckkammersystem bestimmter Leistung die Reichweite und Hörbarkeit der Sirene wesentlich verbessert wird, wobei die Erwärmung des Druckkammersystems ein Minimum sein soll.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elektrische Signal aus wenigstens einer im Frequenzbereich zwischen 600 und 1600 Hz liegenden ersten Sinusschwingung und wenigstens einer im Frequenzbereich zwischen 300 und 800 Hz liegenden gegenüber der ersten niederfrequenteren zweiten Sinusschwingung besteht, wobei der Signalpegel der zweiten Sinusschwingung um 3 bis 30 dB niedriger als der der ersten Sinusschwingung ist.
  • Der Erfindung liegen eingehende Untersuchungen über die psychoakustische Hörbarkeit und die Dämpfung der einzelnen Signale sowie über die von einem Druckkammersystem bei den einzelnen Signalfrequenzen erzielte Lautstärke zugrunde.
  • Fig. 1 zeigt eines der Ergebnisse dieser Untersuchungen. Erregt man ein Druckkammersystem einer elektronischen Sirene mit einer elektrischen Sinusschwingung unterschiedlicher Frequenz (bei konstantem Strom), so ergibt sich in Abhängigkeit von der (in der Abszisse aufgetragenen) Frequenz im Bereich zwischen 300 und 2000 Hz der in Fig. 1 (in der Ordinate) aufgetragene bewertete Schalldruckpegel L, der im folgenden als Lautstärke bezeichnet wird. Das Maximum der Lautstärke (in der Ordinate der Fig. 1 mit 0 dB angenommen) ergibt sich bei etwa 800 Hz.
  • Um die bei der elektrischen Erregung des Druckkammersystems auftretende Verlustleistung (12 . R) möglichst klein zu halten, ist es somit zweckmäßig, ein elektrisches Signal zu wählen, dessen Frequenzen in einem Bereich liegen, der einen großen Beitrag zur Lautstärke liefert. Erfindungsgemäß enthält daher das zur Speisung des Druckkammersystems verwendete elektrische Signal wenigstens eine im Frequenzbereich zwischen 600 und 1600 Hz liegende erste Sinusschwingung. Vorzugsweise wird diese erste Sinusschwingung aus dem engeren Frequenzbereich von 700 bis 1200 Hz, insbesondere aus dem Frequenzbereich zwischen 750 und 1000 Hz gewählt. Man erkennt aus Fig. 1, daß ein solches Signal eine hohe Lautstärke ergibt, die im übrigen auch psychoakustisch sehr gut wahrnehmbar ist.
  • Die der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen haben andererseits ergeben, daß es insbesondere zur Verbesserung der Klangwirkung des Sirenentones wünschenswert ist, in das elektrische Signal noch wenigstens eine zweite Sinusschwingung aufzunehmen, die im Frequenzbereich zwischen 300 und 800 Hz liegt, vorzugsweise im Frequenzbereich zwischen 350 und 600 Hz, insbesondere jedoch im Frequenzbereich zwischen 375 und 500 Hz. Dieses frequenzmäßig tiefere Signal trägt zwar - wie Fig. 1 erkennen läßt - wesentlich weniger zur Lautstärke bei, verhindert jedoch durch seinen tieferen Ton, daß der von der ersten Sinusschwingung erzeugte helle Ton als unangenehmes Pfeifen empfunden wird.
  • Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht nun darin, daß der Signalpegel der zweiten Sinusschwingung um 3 bis 30 dB, vorzugsweise um 5 bis 20 dB, insbesondere um 8 bis 12 dB, niedriger als der der ersten Sinusschwingung ist. Durch diese Verringerung des Signalpegels der weniger zur Lautstärke beitragenden zweiten Sinusschwingung kann - bei vorgegebener Verlustleistung des Druckkammersystems - der Signalpegel der einen wesentlich größeren Beitrag zur Lautstärke liefernden ersten Sinusschwingung entsprechend vergrößert werden, was zu einer beachtlichen Vergrößerung der Gesamtlautstärke und damit zu einer Erhöhung der Reichweite und zu einer Verbesserung der Hörbarkeit des Sirenentones führt. Eine Absenkung des Signalpegels der zweiten Sinusschwingung in dem vorstehend genannten Rahmen läßt andererseits - auch unter Berücksichtigung der auftretenden Dämpfung - den Beitrag, den die zweite Sinusschwingung zum Gesamtton der Sirene liefert, auch in größerer Entfernung noch in ausreichendem Maße bestehen. In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, daß die von der zweiten Sinusschwingung erzeugte tiefere Schallschwingung bei ihrer Ausbreitung durch Luft und Feuchtigkeit (Nebel) wesentlich weniger gedämpft wird als die von der ersten Sinusschwingung erzeugte Schallschwingung höherer Frequenz. Dadurch ergibt auch die erfindungsgemäß mit niedrigerem Signalpegel zugeführte zweite Sinusschwingung noch in einem größeren Abstand einen ausreichenden Beitrag zum Schalleindruck.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Frequenz der ersten Sinusschwingung doppelt so groß wie die der zweiten Sinusschwingung.
  • Vorzugsweise besitzt die erste Sinusschwingung eine Frequenz von 840 Hz und die zweite Sinusschwingung eine Frequenz von 420 Hz. Wie oben dargelegt, wird hierbei die Lautstärke im wesentlichen vom 840-Hz-Ton und die psychoakustisch empfundene Tonhöhe von der 420-Hz-Sinusschwingung bestimmt. Wegen der geringen zusätzlichen Dämpfung (durch Luft und Feuchtigkeit) und des nahezu gleichbleibenden Pegelabstandes ist der Sirenenton auch in größerer Entfernung gleich gut hörbar.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich möglich, außer den beiden erläuterten Sinusschwingungen noch weitere Sinusschwingungen in das elektrische Signal aufzunehmen. Um hierbei jedoch die Verlustleistung nicht zu vergrößern, ohne die Lautstärke zu verbessern, sollten etwaige weitere Schwingungen im Bereich zwischen 300 und 1600 Hz liegen.
  • Das Signal der erfindungsgemäßen Sirene kann kontinuierlich oder intermittierend zugeführt werden. Zum Zwecke des Heulens werden ferner beide Sinusschwingungen unter Beibehaltung ihres Frequenz- und Amplitudenverhältnisses innerhalb des 0,7- bis 1,5fachen Wertes ihrer Normalfrequenz geändert, vorzugsweise auf etwa den 0,7- bis 0,8fachen Wert ihrer Normalfrequenz abgesenkt.
  • Eine weitere Optimierung der elektronischen Sirene unter Berücksichtigung des beschriebenen Signales ist durch eine geeignete Gestaltung ihres Schalltrichters möglich. Dabei finden zweckmäßig Exponentialtrichter (keine gefalteten Trichter) Verwendung.
  • Erfindungsgemäß besitzt nun ein solcher Schalltrichter eine untere Grenzfrequenz, die zwischen den Frequenzen der ersten und zweiten Sinusschwingung liegt.
  • Die untere Grenzfrequenz fg eines Exponentialtrichters ist mit dem sog. Wuchsmaß §dieses Trichters und der Schallgeschwindigkeit c durch folgende Formel verknüpft:
    Figure imgb0001
  • Hierbei ergibt sich der Konturenverlauf des exponentiellen Teiles eines solchen - in Fig.2a schematisch dargestellten - Trichters aus der Gleichung
    Figure imgb0002
    wobei dem exponentiellen Teil (mit Anfangsdurchmesser do) ein konischer und ein gerader Teil angeschlossen sein können und der exponentielle Teil sich mindestens über die Hälfte der Gesamtlänge erstreckt. Der Trichter wird also umso länger, je kleiner das Wuchsmaß (ist, d. h. je niedriger die Grenzfrequenzfgliegt. Die Grenzfrequenz fg soll andererseits grundsätzlich tiefer als die vom Schalltrichter abzustrahlenden Frequenzen liegen.
  • Erfindungsgemäß wird nun von diesem bisher üblichen Grundsatz dadurch abgewichen, daß die untere Grenzfrequenz des Schalltrichters nicht unterhalb der Frequenz der zweiten Sinusschwingung, sondern zwischen der Frequenz der zweiten Sinusschwingung und der Frequenz der ersten Sinusschwingung, vorzugsweise zwischen der Frequenz der zweiten Sinusschwingung und dem 0,9fachen Wert der Frequenz der ersten Sinusschwingung liegt. Dadurch wird zwar die von der zweiten Sinusschwingung erzeugte Schallfrequenz etwas verschlechtert abgestrahlt. Dieser Nachteil kann jedoch in Kauf genommen werden, da erfindungsgemäß die zweite Sinusschwingung mit niedrigerem Signalpegel ohnehin nur einen kleinen Beitrag zur Gesamtlautstärke liefert. Der wesentliche Vorteil, der durch die erfindungsgemäße Wahl der unteren Grenzfrequenz zwischen den Frequenzen der beiden Sinusschwingungen erreicht wird, liegt in der ganz erheblichen Verkürzung der Baulänge des nicht gefalteten Schalltrichters.
  • Eine weitere Optimierung dieses Schalltrichters läßt sich durch eine Anpassung des Öffnungsquerschnittes an die Wellenlänge der ersten Sinusschwingung erzielen.
  • Bei einem Exponentialtrichter (vgl. Fig. 2a) ist der Durchmesser d45 des kreisförmigen Öffnungsquerschnittes an der Stelle, an der die Konturentangente einen Winkel von 45° mit der Hauptachse des Trichters bildet, mit der Grenzfrequenz fg und der Schallgeschwindigkeit c durch folgende Formel verknüpft:
    Figure imgb0003
  • Erfindungsgemäß wird nun jedoch der Schalltrichter über diese Länge, bei der sich ein Öffnungsdurchmesser d45 ergibt, unter Weiterführung der Exponentialfunktion verlängert bis zu einem Öffnungsdurchmesser d, der mit der Wellenlänge Al der ersten Sinusschwingung in folgender Beziehung steht:
    Figure imgb0004
  • Ein solcher im Öffnungsquerschnitt auf die Wellenlänge der ersten Sinusschwingung abgestimmter Exponentialtrichter strahlt die für die Lautstärke besonders wesentliche erste Sinusschwingung mit besonders gutem Wirkungsgrad und guter Richtcharakteristik ab.
  • Aus fertigungstechnischen Gründen bzw. zur Raumersparnis bei Anordnung mehrerer Trichter ist es oft erwünscht, Exponentialtrichter mit quadratischem Querschnitt zu verwenden. In diesem Falle steht der Durchmesser d eines Trichters von kreisförmigem Querschnitt (Fig. 2b) mit der Kantenlänge k des Querschnittes eines Exponentialtrichters von quadratischem Querschnitt (Fig. 2c) in der Beziehung
    Figure imgb0005
  • Setzt man die Gleichung ( 5) in Gleichung (4) ein, so ergibt sich für die Kantenlänge k eines der Wellenlänge ,41 angepaßten Exponentialtrichters mit quadratischem Öffnungsquerschnitt die Beziehung
    Figure imgb0006
  • Enthält die elektronische Sirene wenigstens zwei Sirenensysteme, deren Schalltrichter Hauptabstrahlungsrichtungen aufweisen, die um 180° gegeneinander versetzt sind, so läßt sich erfindungsgemäß eine weitere Optimierung dadurch erreichen, daß die Öffnungen der beiden Schalltrichter einen Abstand voneinander aufweisen, der ein ganzzahliges Vielfaches, vorzugsweise der zweifache Wert, der Wellenlänge ..1, der ersten Sinusschwingung ist. Eine solche Schalltrichteranordnung strahlt dann besonders gut auch die zweite Sinusschwingung ab, deren Wellenlänge doppelt so groß wie die der ersten Sinusschwingung ist.
  • Die Fig. 3 und 4 zeigen noch einige konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen Sirene.
  • An einer vertikalen säulenartigen Halterung 1 ist wenigstens ein Sirenensystem 2 angeordnet, das einen Schalltrichter 3 und ein Druckkammersystem 4 enthält. Dabei befindet sich der weite Teil des Schalltrichters 3 auf der dem Druckkammersystem 4 abgewandten Seite der zentralen Halterung 1.
  • Zur Befestigung des Sirenensystems 2 dient eine Klemmeinrichtung 5, die aus zwei Schalen 5a, 5b besteht, die den Schalltrichter 3 zwischen sich festklemmen.
  • Wird die elektronische Sirene mit mehreren derartigen Sirenensystemen bestückt, so werden diese an der säulenartigen Halterung 1 in wählbarer Winkellage übereinander angeordnet. Die als Bausteine ausgebildeten Klemmeinrichtungen 5, 5' usw. lassen sich dabei über Flanschverbindungen, die unterschiedliche Winkellagen gestatten, miteinander verschrauben. Dadurch können die einzelnen Sirenensysteme übereinander so versetzt angeordnet werden, daß sich einerseits eine optimale Beschallung der Umgebung ergibt und andererseits ein gedrängter räumlicher Aufbau erreicht wird. In Fig. 3 sind zur Vereinfachung der Darstellung nur die Sirenensysteme der ersten und dritten Etage dargestellt.
  • Fig.4 zeigt schematisch eine Aufsicht auf die Sirene gemäß Fig. 3, wobei vier jeweils um 90° gegeneinander versetzte und in unterschiedlicher Höhenlage angebrachte Sirenensysteme 2, 2a, 2b und 2c angedeutet sind.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 zeigt eine stationär angeordnete säulenartige Halterung 1 mit mehreren übereinander angeordneten Sirenensystemen mit gegeneinander versetzten Hauptabstrahlungsrichtungen. Statt dessen ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, eine drehbar angeordnete säulenartige Halterung vorzusehen, die wenigstens ein Sirenensystem trägt.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und des hiermit erzielten technischen Fortschritts diene folgendes Beispiel:
    • Verwendet wird ein handelsübliches Druckkammersystem (100 W) mit einem Exponentialtrichter gemäß Fig.4 (untere Grenzfrequenz 500 Hz).
  • Die Messung wird in einem reflexionsfreien Meßkanal in einer Meßentfernung von 2,5 m durchgeführt.
  • Das Druckkammersystem wird zunächst mit einem üblichen Rechtecksignal gespeist, das eine Periodendauer von 2,38 ms aufweist und aus zwei Rechteckimpulsen besteht, von denen der erste Impuls eine Dauer von 0,71 ms und der zweite Impuls eine Dauer von 0,48 ms aufweist. Zwischen dem ersten und zweiten Impuls besteht eine Pause von 0,71 ms, zwischen dem zweiten und dem folgenden ersten Impuls eine Pause von 0,48 ms.
  • Bei der zweiten Messung, bei der das Druckkammersystem mit gleichem Strom beaufschlagt wird, finden zwei überlagerte Sinusschwingungen mit Frequenzen von 840 bzw. 420 Hz, einem Phasenwinkel von 0° und einem Amplitudenverhältnis von 0,316 (entsprechend -10 dB) Verwendung.
  • Die gemessene Lautstärke (bewerteter Schalldruckpegel) ist im zweiten Fall (d. h. bei Verwendung des erfindungsgemäßen Signales) um 2,0 dB größer als im ersten Fall.

Claims (18)

1. Elektronische Sirene mit wenigstens einem Sirenensystem, enthaltend einen Signalgenerator zur Erzeugung eines aus mindestens zwei Komponenten unterschiedlicher Frequenz bestehenden elektrischen Signales, ein mit dem elektrischen Signal gespeistes, zur Schallerzeugung dienendes Druckkammersystem sowie einen an das Druckkammersystem angeschlossenen Schalltrichter, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal aus wenigstens einer im Frequenzbereich zwischen 600 und 1600 Hz liegenden ersten Sinusschwingung und wenigstens einer im Frequenzbereich zwischen 300 und 800 Hz liegenden gegenüber der ersten niederfrequenteren zweiten Sinusschwingung besteht, wobei der Signalpegel der zweiten Sinusschwingung um 3 bis 30 dB niedriger als der der ersten Sinusschwingung ist.
2. Sirene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzbereich der ersten Sinusschwingung zwischen 700 und 1200 Hz liegt.
3. Sirene nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzbereich der ersten Sinusschwingung zwischen 750 und 1000 Hz liegt.
4. Sirene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzbereich der zweiten Sinusschwingung zwischen 350 und 600 Hz liegt.
5. Sirene nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzbereich der zweiten Sinusschwingung zwischen 375 und 500 Hz liegt.
6. Sirene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der ersten Sinusschwingung doppelt so groß wie die der zweiten Sinusschwingung ist.
7. Sirene nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sinusschwingung eine Frequenz von 840 Hz und die zweite Sinusschwingung eine Frequenz von 420 Hz besitzt.
8. Sirene nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalpegel der zweiten Sinusschwingung um 5 bis 20 dB, vorzugsweise um 8 bis 12 dB, niedriger als der der ersten Sinusschwingung ist.
9. Sirene nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalltrichter eine untere Grenzfrequenz besitzt, die zwischen den Frequenzen der ersten und zweiten Sinusschwingung liegt.
10. Sirene nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfrequenz des Schalltrichters zwischen der Frequenz der zweiten Sinusschwingung und dem 0,9fachen Wert der Frequenz der ersten Sinusschwingung liegt.
11. Sirene nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalltrichter wenigstens in seinem äußeren Bereich ein Exponentialtrichter ist, dessen quadratischer Öffnungsquerschnitt eine Kantenlänge besitzt, die zwischen dem 0,8fachen und dem 1,2fachen Wert der Wellenlänge der ersten Sinusschwingung liegt.
12. Sirene nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalltrichter wenigstens in seinem äußeren Bereich ein Exponentialtrichter ist, dessen kreisförmiger Öffnungsquerschnitt einen Durchmesser besitzt, der zwischen dem 0,9fachen und dem 1,35fachen Wert der Wellenlänge der ersten Sinusschwingung liegt.
13. Sirene nach Anspruch 1, enthaltend wenigstens zwei Sirenensysteme, deren Schalltrichter Hauptabstrahlungsrichtungen aufweisen, die um 180° gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der beiden Schalltrichter einen Abstand voneinander aufweisen, der ein ganzzahliges Vielfaches, vorzugsweise der zweifache Wert, der Wellenlänge der ersten Sinusschwingung ist.
14. Sirene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sinusschwingungen unter Beibehaltung ihres Frequenz- und Amplitudenverhältnisses zum Zwecke des Heulens innerhalb des 0,7- bis 1,5fachen Wertes ihrer Normalfrequenz änderbar, vorzugsweise auf den 0,7- bis 0,8fachen Wert ihrer Normalfrequenz absenkbar sind.
15. Sirene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer vertikalen säulenartigen Halterung (1) wenigstens ein Sirenensystem (2) so angeordnet ist, daß sich der weite Teil des Schalltrichters (3) auf der dem Druckkammersystem (4) abgewandten Seite der Halterung befindet.
16. Sirene nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der stationär angeordneten säulenartigen Halterung (1) übereinander mehrere Sirenensysteme mit gegeneinander versetzten Hauptabstrahlungsrichtungen vorgesehen sind.
17. Sirene nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der drehbar angeordneten säulenartigen Halterung wenigstens ein Sirenensystem vorgesehen ist.
18. Sirene nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die säulenartige Halterung (1) einzelne, jeweils zur Befestigung eines Sirenensystems (2) dienende Bausteine (5) enthält, die in wählbarer Winkellage miteinander und/oder mit Abstandselementen verbindbar sind.
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EP0073878A1 EP0073878A1 (de) 1983-03-16
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