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Elektrisch betriebener Sender für Schall- oder ähnliche Impulse. Die
Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch betriebenen Sender für Schallimpulse
oder Innpulse ähnlicher Art, welcher insbesondere zur Übermittlung von Gesprächen
durch das Wasser bestimmt und geeignet ist, sei es zwischen Unterseebooten und anderen
Schiffen, zwischen diesen und der Küste, oder aber auch durch die Luft, wie bei
angeineldeten Zügen zur Vermittlung von Gesprächen mit den Stationen.
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Es ist :bereits bekannt, Schallwellen mittels elektrischer Apparate
durch Wasser zu übertragen, wobei aber die Übermittlung gesprochener Worte, insbesondere
auf größere Entfernungen, mit Schwierigkeiten verbunden ist.
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Gemäß der Erfindung wird ein elektromagnetischer Vibratormechanismus
dem Einfluß von Stromfluktuationen von hörbarer oder mäßiger Frequenz ausgesetzt,
die ihrerseits dadurch hervorgerufen werden,--daß ein Strom von ultrahörbarer oder
hoher Frequenz gleichgerichtet wird, welch letzterer chirch einen Verstärker verändert
wird, dessen primäre Wicklung durch elektrische Schwingungen der wiederzugebenden
Frequenz erreicht wird. Der gleichgerichtete, an sich, durch seine große Fluktuation
für die Übermittlung hörbarer Worte mittels Einwirkung auf einen Vibrator ungeeignete,
aber hierzu nach der Gleichrichtung geeignete Strom verursacht die Schallerzeugung,
welche kräftiger als der Strom limTelephonkreise ist, so daß Wellen von großer Amplitüde
von dem elektromagnetischen Vibrator durch ein Diaphragma oder ein ähnliches schwingendes
Glied ausgesandt werden können. Vorteilhaft ist dabei der elektromagnetische Vibratormechanismus
an ein versteiftes Gitter gelegt, «-elches eine hohe Eigenschwingungszahl besitzt
und das mit einem Diaphragma bedeckt ist, welches die Schwingungszahl der gesamten
Anordnung ermäßigt.
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Als elektromagnetischer Vibratormechailismus ist für .den Erfindungsgegenstand
ein solcher geeignet, welcher keine Selbstinduktion besitzt, der aber an sich, bekannt
und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
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Die Zeichnung, welche die Anordnung im allgemeinen darstellt, dient
zum besseren Verständnis der Erfindung.
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io ist eine Stromquelle besonders hoher Frequenz, z. B. mit ioo o.oo
Wechseln in der Sekunde. Es können aber auch Wechselzahlen bis zu i ooo ooo gebraucht
werden. Die Erzeugung der Hochfrequenzströme kann auf beliebige Weise, z. B. durch
eine Hochfr equenzdynamo oder eine Funkenmethode, erfolgen.
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i i, 13 sind Wicklungen eines magnetischen Verstärkers bekannter Art.
Auf der Zeichnung besteht die Wicklung i i aus zwei Teilen, die auf zwei innere
Glieder eines magnetischen Kernes 30 gewickelt sind. Die Wicklung 13, welche
ebenfalls aus zwei. Teilen besteht, ist auf die äußeren Glieder des besagten Kernes
gewickelt. '
2o ist ein elektrisch angetriebener Vibra@ tor, bei
dem die in der Mitte angesetzte Sendestange :2i das Schwingungsglied darstellt.
Dasselbe hat eine natürliche Schwingungszahl von etwa 700. Es eignet sich vorzüglich
hierzu, wenn es in ein großes Modell eingebaut wird, so z. B. in ein Gitter 23,
welches ein mÖglichst kleines Gewicht und möglichst große Widerstandsfähigkeit besitzt.
Dasselbe ist an zwei Punkten auf den Unterlagen 2q. und 25 gestützt. Die Sendestange
21, die im Mittelpunkt des Gitters angebracht ist, versetzt dasselbe in Schwingungen
mit einer natürlichen Schwingungszahl von i ooo. Um die Wirkungsweise des Apparates
zu verbessern, wird das Gitter mit einer Seheibe 26 von leichtem Material bedeckt,
um eine Diaphragmaoberfläche von solcher Größe herzustellen, welche durch .den Versuch
gefunden werden muß. Durch das Trägheitsvermögen und die Dämpfung des Diaphragmas
wird die natürliche Schwingungszahl des Gitterdiaphragmas auf 7oo abgestimmt, wodurch
das System aperiodisch gemacht wird. In solcher Weise können große Diaphragmen hergestellt
werden, welche durch den Wellenerzeuger in Schwingungen gesetzt werden und die Sprache
klar und deutlich wiedergeben. Sie sprechen in der Luft so laut, daß man die Sprache
auf großem Abstand hört. Wird dagegen ein Stahlblech als Diaphraggma verwandt, dann
kann die Vorrichtung sowohl die Sprache als auch Signale o. dgl. durch das Wasser
übertragen. Eine Klemme des Wellenerzeugers 2o ist mit dem Gleichrichter, die andere
mit der Klemme der Hochfrequenzquelle verbunden.
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Der Apparat arbeitet wie folgt: Die Wechselstrommaschine io erzeugt
etwa ioo kW elektrische Energie von hoher Frequenz. Der durch den Kondensator 12
auf die gewünschte Frequenz abgestimmte Strom verändert, wenn Einwirkungen auf die
Telephonübertrager (z. B. Mikrophone) 18, 19 erfolgen, die Induktanz des Hauptmaschinenkreises,
wodurch der Strom auch während dieses Wechsels in der Induktanz geändert wird. Stromwechsel
in der Wicklung 13 ändern nämlich den Kraftlinienfluß im magnetischen Stromkreise
und ändern damit auch die magnetmotorische Kraft desjenigen Teiles des Stromkreises,
auf welchen die Wicklung i i gewickelt ist, so daß die Induktanz dieser Wicklung
und dementsprechend auch die Resonanz in der Wicklung 13 geändert wird. Da die Kraft,
welche durch die Wicklung i i übertragen wird, um das Vielfache größer ist als diejenige
durch die Wicklung 13, wird ein Wechsel von nur einigen Watts in dem primären Stromkreis
eine Änderung von mehreren Kilowatt im Hauptstrom ausmachen, wobei sehr große Stromschwankungen
übereinstimmend mit dem Tone auftreten, durch deren Einwirkung auf irgendeinen magnetischen
Mechanismus die Erzeugung eines hörbaren Lautes an sich nicht erreicht wird. Dadurch
aber, daß die Stromschwankungen gemäß der Erfindung mittels des Gleichrichters 17
in Gleichstrom transformiert werden, können durch den Vibrator 2o zur Wiedergabe
der menschlichen Stimme geeigneteTonfolgen erzeugt werden. Der Vibrator ist durch
seine Konstruktion besonders .geeignet, mit den übrigen Teilen -des Systems zusammenzuarbeiten,
weil er keine merkliche Selbstinduktion besitzt. Durch die Verbindung eines Verstärkerstronikreises,
der den stark hörbaren Hauptfrequenzstrom und die Stromabstimmungsvorrichtung, den
Gleichrichter und den induktionsfreien elektromagnetischen Motor enthält, welcher
durch den Telephonübertrager den Sekundärstromkreis beeinflußt, wird eine besondere
Art der Übertragung von Schallwellen großer Intensität durch das Wasser oder die
Erde oder die Luft bewirkt. Der Telephonübertrager 18 kann von gewöhnlicher Art
(Mikrophon) sein und der Telephonübertrager i9 von elektrostatischer Konstruktion
oder von irgendeiner anderen brauchbaren Form sein. Falls die Batterie 15 durch:
einen Stromerzeuger elektromagnetischer Art ersetzt ist, kann er fortgelassen werden.