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MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE DE BREVET D'INTENTION
DISPOSITIF DE DETERMINATION A DISTANCE DE L'EMPLACEMENT D'UN GENERATEUR DE SONS
Le procédé général de détermination de l'emplacement d'une source sonore est connu. Le principe réside en la mesure des temps tl, t2, etc.. auxquels parvient le son en des emplace- ments A, B etc.. où sont montés des microphones. Sur la base des différences de temps t2, ti, t3, t2 etc.. on détermine par des relations géométriques connues l'emplacement de la source sonore. Ce procédé est en particulier appliqué à la détermina- tion de l'emplacement d'une arme à feu.
Pour mesurer la différence des temps,-on fait un rele- vé oscillographique des courants microphoniques, éventuellement amplifiés, et on relève les différences sur la bande oscillogra- phique. Ce moyen est impratique parce qu'il nécessite en campa- gne l'oscillographe, lourd, délicat et encombrant et long parce qu'il exige le développement de l'oscillogramme. En outre, pour que l'oscillographe soit toujours prêt à.enregistrer les impul- sions microphoniques, il doit pouvoir être mis' en marche avant le temps de détection.
Les inconvénients de dispositifs analogues à celui décrit sont supprimés par l'objet de la présente invention.
Cette invention vise un dispositif dans lequel les courants mi- crophoniques, éventuellement amplifiés, provoquent la charge, le
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maintien à l'état change ou la décharge de condensateurs de capacité connue, de telle sorte que le microphone détectant en premier déclenche le processus, tandis que celui détectant en second l'interrompt. Le status de charge ou de décharge du condensateur après cette'interruption est donc une mesure pour la durée du processus, c'est-à-dire pour la différence de temps cherchée.
Ce procédé, qui permet de mesurer des durées de maniè- re pratique, rapide et précise, est applicable dans tous les cas où il s'agit de mesurer le temps qui s'écoule entre deux impulsions électriques.
Pour l'application de ce procédé, on utilise un dispositif qui, inséré dans les circuits microphoniques, provoque par un jeu de relais, la charge d'au moins un condensateur de capacité connue et pouvant se décharger au travers d'une résistance. Le dispositif doit aussi contenir un instrument de mesure pour la détermination des durées cherchées et doit toujours être prêt à fonctionner.
Des exemples d'exécution de l'invention sont schématiquement décrits dans les figures 1 à 6.'
Dans la fig. 1, P représente un relais polarisé, C un condensateur, E une batterie (ou généralement une source de courant) et 3 une résistance. En position normale, 1'armature du relais P est sur le contact 2 et le condensateur est déchargé.
En suite du courant provenant du microphone I, l'armature est attirée sun la position I et la batterie E charge le condensateur jusqu'à ce que le circuit soit interrompu par l'armature attirée cette fois vers le contact 2 de repos par le courant ricrophonique II. Le voltage aux bornes du condensateur est mesuré par le voltmètre II directement ou par un tube électro- .nique. Lorsque la lecture est faite, l'abaissement du levier T
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provoque. la décharge à travers la résistance R du condensateur et l'appareil est prêt à fonctionner à nouveau.
La fig. 2 représente un autre mode d'application.Bans cette figure, le condensateur C est monté entre les points A et B appartenant respectivement aux circuits plaques de 2 thyratrons I et II. L'élément redresseur G ne permet au courant de passer que,--dans le sens indiqué par la flêche et empêche donc la décharge du condensateur. Les batteries VSI et VSII donnent aux grilles une tension négative, de sorte qu'au repos, il ne passe aucun courant anodique.
, Après détection par le microphone I, la grille du thyratron I passant par une alternance positive permet l'amorçage de ce thyratron et la résistance R1 provoquant une chute de tension, A est maintenant à un potentiel inférieur à B. Le conden- sateur se charge jusqu'à ce que après détection par le microphone II et l'amorçage du thyratron II, le point B ait pris le même potentiel que A. S est l'interrupteur des circuits anodiques et T le contact de décharge.
Si le redresseur G travaille dans son domaine de saturation, la charge du condensateur est une fonction linéaire de la durée, indépendante de la différence de tension entre A et B. On est de la sorte indépendant de variations de ces tensions si la différence VA - VB est plus grande que la tension de saturation.
Un troisième exemple d'exécution utilisant la décharge d'un condensateur est représenté par la fig. 3. Dans cet exemple losde l'amorçage du thyratron I, le courant traversant la-résistance R2 y provoque une chute de tension de telle sorte que la différence de. potentiel entre les points A et B diminue et le condensateur C qui avait été chargé au préalable par la batterie E au travers du contacteur T peut se décharger.
Lors de l'amorçage du deuxième thyratron, le courant dans le circuit anodique de celui-ci provoque une chute de tension dans la ré-
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sistance RI et à cet instant, le premier thyratron s'éteint ; il s'en suit dans le circuit du thyratron II et du condensateur C' une décharge à caractère oscillatoire au cours de laquelle la tension à l'anode du thyratron passe par la valeur 0 peu après l'amorçage. A cet instant, la grille du second thyratron a repris son potentiel de repos, le second thyratron s'éteint également et ne s'amorce plus ; les points A et B sont à nouveau au même potentiel et la charge du condensateur cesse.
Comme dans l'exemple de la deuxième, figure, le redresseur G fonctionnant dans son domaine de saturation, la décharge du condensateur est une fonction linéaire du temps ; en outre, grâce à l'effet de soupape du redresseur, le condensateur ne peut plus se recharger après l'extinction des 2 thyratrons et le réarmement du dispositif est simplement provoqué par le contacteur T.
La fig. 4 représente une applicaticn utilisant à la fois des thyratrons et des relais. Les enroulements N1 et M2 de deux relais électromagnétiques sont mis respectivement dans chacun des circuits d'anodes des 2 thyratrons. Lors de l'amorçage du premier, le relais M1 ferme par son contact 1 le circuit RRC, ce qui permet au condensateur C de se charger jusqu'à ce que, lors de l'amorçage du thyratron II et du fonctionnement du relais M2, le contact II ait interrompu ce processus.
Par l'ouverture de l'interrupteur S, on éteint les thyratrons et les relaiseviennent dans leur position de repos.
En même temps, le condensateur est décharge au moyen du contacteur T sur la résistance R" et l'appareillage est de nouveau prêt à fonctionner.
La tension du condensateur peut être mesurée par exemple avec un voltmètre statique.Si une plus grande exactitude de lecture est demandée ;il est recommandable d'utiliser l'une ou l'autre des dispositions de compensation dont la figure 5 est par
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exemple un modèle. Dans cette figure, la tension à mesurer agit sur la grille de commande d'une ampoule à 2 grilles. Tout d'abord, le condensateur est déchargé et le potentiomètre P2 est dans sa position M. A l'aidé du potentiomètre Pl, on amène le courant anodique à une certaine valeur. La batterie EO est connectée de telle sorte que lors .de la charge du condensateur C, la grille de réglage soit portée à une tension négative, de telle sorte que le courant anodique soit fortement modifié.
Pour ramener celui-ci à sa valeur initiale, on donne à la grille une tension cette fois positive à l'aide du potentiomètre P2 que l'on mesure alors avec un voltmètre ordinaire de précision. Les deux tensions, celle qui est aux bornes du condensateur C et celle qui a été réglée grâce an potentiomètre. ?2 et qui a été mesurée sont égales en valeur absolue. Grâce à cette méthode de compensation, on ramène une mesure statique de tension à une mesure avec,des instruments ordinaires à consommation de courant.
La fig. 6 montre un dispositif par lequel la mesure statique de la tension est ramenée à une lecture chronométrique. Dans cette figure P1 désigne à nouveau le potentiomètre qui permet de fixer à une certaine valeur l'intensité du courant plaque du thyratron. I et II sont toujours les contacts correspondant aux relais M1 et M2. Toat d'abord, les condensateurs ayant été déchargés et le commutateur C étant en position a. Le processus se déclenchant, le condensateur C se charge entre le fonctionnement successif de I et II et polarise négativement la grille, ce qui provoque une forte variation du courant d'anode. Pour ramener le status antérieur on compense cette polarisation par une charge en sens inverse du condensateur C-. Cette charge de C' commence dès que l'on a commuté Q sur la position b.
Il suffit de mesurer le temps qui s'écoule depuis ce moment jusqu'à l'instant où le courant d'anode a repris sa valeur initiale. Cette mesure peut être automatique ; l'enclenchement du chronomètre se faisant en
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même temps que la commutation de Q et le déclenchement grâce à un milliampèremètre à contact inséré dans le circuit d'anode.
Le temps t qui s'est écoulé entre l'excitation des 2 microphones s'obtient par la multiplication du temps chronométré par un facteur constant qui ne dépend pas de la batterie Eo mais seulement des valeurs R, R', C et CI. On évite de la sorte l'emploi d'un voltmètre et on est indépendant de la faute due à l'em- ploi de cet insinuaient ; en outre, grâce à la résistance R', on peut allonger le temps de chronométrage et fixer ainsi l'exactitude de la mesure à la précision désirée.
R E S U M É 1 ) Procédé de détermination à distance du lieu d'une source sono- re utilisant des microphones situés en des points différents et caractérisé par le fait que l'on emploie les courants mi- crophoniques successifs pour provoquer, puis interrompte la charge du la décharge d'un condensateur électrique de capacité connue, la grandeur de la charge acquise ou perdue pendant le processus servant de mesure au temps qui s'est écoulé entre les impulsions.
2 ) Dispositif de réalisation du procédé spécifié en I ) carac- térisé par la présence dans les circuits microphoniques de dispositifs de détection des impulsions agissant comme relais au travers de résistances sur au moins un condensateur de capacité connue et d'un instrument de mesure permettant, à la suite des modifications de l'état électrique du condensateur la détermination de la durée du processus.
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DESCRIPTIVE MEMORY FILED IN SUPPORT OF A PATENT OF INTENT APPLICATION
REMOTE DETERMINATION DEVICE OF THE LOCATION OF A SOUND GENERATOR
The general method of determining the location of a sound source is known. The principle lies in the measurement of the times t1, t2, etc. .. at which the sound reaches at the locations A, B etc. where microphones are mounted. On the basis of the time differences t2, ti, t3, t2, etc., the location of the sound source is determined by known geometric relationships. This method is particularly applied to the determination of the location of a firearm.
To measure the difference in times, an oscillographic reading is taken of the microphone currents, possibly amplified, and the differences are noted on the oscillographic band. This method is impractical because it requires the oscillograph in the field, heavy, delicate and bulky and long because it requires the development of the oscillogram. Further, in order for the oscillograph to always be ready to record microphone pulses, it must be capable of being turned on before the detection time.
The drawbacks of devices similar to that described are eliminated by the object of the present invention.
This invention relates to a device in which the microphone currents, possibly amplified, cause the charge, the
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state change or discharge of capacitors of known capacitance, such that the microphone detecting first initiates the process, while that detecting second interrupts it. The charge or discharge status of the capacitor after this interruption is therefore a measure for the duration of the process, that is to say for the time difference sought.
This method, which makes it possible to measure times in a practical, rapid and precise manner, is applicable in all cases where it is a question of measuring the time which elapses between two electric pulses.
For the application of this method, a device is used which, inserted in the microphone circuits, causes by a set of relays, the charge of at least one capacitor of known capacity and capable of discharging through a resistance. The device must also contain a measuring instrument for determining the desired times and must always be ready to operate.
Exemplary embodiments of the invention are schematically described in Figures 1 to 6. '
In fig. 1, P represents a polarized relay, C a capacitor, E a battery (or generally a current source) and 3 a resistor. In the normal position, the armature of relay P is on contact 2 and the capacitor is discharged.
Following the current coming from the microphone I, the armature is attracted to the position I and the battery E charges the capacitor until the circuit is interrupted by the armature attracted this time towards contact 2 of rest by the current ricrophonic II. The voltage across the capacitor is measured by voltmeter II directly or by an electronic tube. When the reading is done, lowering the T lever
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causes. discharge through resistor R of the capacitor and the device is ready to operate again.
Fig. 2 represents another mode of application. In this figure, the capacitor C is mounted between the points A and B belonging respectively to the plate circuits of 2 thyratrons I and II. The rectifier element G only allows current to flow, - in the direction indicated by the arrow and therefore prevents the capacitor from discharging. VSI and VSII batteries give the grids a negative voltage, so that at rest no anode current passes.
, After detection by microphone I, the grid of thyratron I passing through a positive half-wave allows this thyratron to be fired and resistor R1 causing a voltage drop, A is now at a potential lower than B. The capacitor is switched on charge until after detection by microphone II and ignition of thyratron II, point B has taken the same potential as A. S is the switch of the anode circuits and T the discharge contact.
If the rectifier G works in its saturation domain, the capacitor charge is a linear function of the duration, independent of the voltage difference between A and B. We are therefore independent of variations in these voltages if the difference VA - VB is greater than the saturation voltage.
A third example of execution using the discharge of a capacitor is represented by FIG. 3. In this example when the thyratron I is fired, the current flowing through the resistor R2 causes a voltage drop therein such that the difference of. potential between points A and B decreases and capacitor C which had previously been charged by battery E through contactor T can discharge.
When the second thyratron is fired, the current in the anode circuit of the latter causes a voltage drop in the re-
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sistance RI and at this moment, the first thyratron goes out; This results in an oscillatory discharge in the circuit of thyratron II and of capacitor C 'during which the voltage at the anode of the thyratron passes through the value 0 shortly after ignition. At this moment, the grid of the second thyratron has resumed its resting potential, the second thyratron also goes out and no longer starts; points A and B are again at the same potential and the capacitor charge ceases.
As in the example of the second figure, rectifier G operating in its saturation range, the discharge of the capacitor is a linear function of time; furthermore, thanks to the valve effect of the rectifier, the capacitor cannot be recharged after the extinction of the 2 thyratrons and the rearming of the device is simply caused by the contactor T.
Fig. 4 shows an application using both thyratrons and relays. The windings N1 and M2 of two electromagnetic relays are placed respectively in each of the anode circuits of the 2 thyratrons. When the first is fired, relay M1 closes the RRC circuit through its contact 1, which allows capacitor C to charge until, when thyratron II is fired and relay M2 operates, Contact II interrupted this process.
By opening the switch S, the thyratrons are switched off and the relays return to their rest position.
At the same time, the capacitor is discharged by means of the contactor T on the resistor R "and the apparatus is again ready for operation.
The capacitor voltage can be measured, for example, with a static voltmeter.If a greater reading accuracy is required; it is advisable to use one or the other of the compensation arrangements shown in figure 5 by
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example a model. In this figure, the voltage to be measured acts on the control grid of a 2-grid bulb. First of all, the capacitor is discharged and the potentiometer P2 is in its position M. With the help of the potentiometer Pl, the anode current is brought to a certain value. The battery EO is connected in such a way that when the capacitor C is charged, the adjustment grid is brought to a negative voltage, so that the anode current is strongly modified.
To bring this back to its initial value, the grid is given a voltage this time positive using potentiometer P2 which is then measured with an ordinary precision voltmeter. The two voltages, that which is at the terminals of the capacitor C and that which was regulated thanks to a potentiometer. ? 2 and which was measured are equal in absolute value. Thanks to this compensation method, a static voltage measurement is reduced to a measurement with ordinary current-consuming instruments.
Fig. 6 shows a device by which the static measurement of the voltage is brought back to a chronometric reading. In this figure P1 again designates the potentiometer which makes it possible to fix at a certain value the intensity of the plate current of the thyratron. I and II are always the contacts corresponding to relays M1 and M2. Toat first, the capacitors having been discharged and the switch C being in position a. The process is triggered, the capacitor C charges between the successive operation of I and II and negatively polarizes the gate, which causes a strong variation in the anode current. To restore the previous status, this polarization is compensated by a charge in the opposite direction of the capacitor C-. This charge of C 'begins as soon as we have switched Q to position b.
It suffices to measure the time which elapses from this moment until the moment when the anode current has resumed its initial value. This measurement can be automatic; the stopwatch is started by
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the same time as the switching of Q and the triggering thanks to a contact milliammeter inserted in the anode circuit.
The time t which has elapsed between the excitation of the 2 microphones is obtained by multiplying the measured time by a constant factor which does not depend on the battery Eo but only on the values R, R ', C and CI. This avoids the use of a voltmeter and is independent of the fault due to the use of this hint; furthermore, thanks to the resistance R ', it is possible to lengthen the timing time and thus fix the accuracy of the measurement to the desired precision.
SUMMARY 1) A method of determining the location of a sound source at a distance using microphones located at different points and characterized by the fact that successive microphone currents are used to cause and then interrupt the charging of the sound source. the discharge of an electric capacitor of known capacity, the magnitude of the charge acquired or lost during the process serving as a measure of the time which has elapsed between pulses.
2) Device for carrying out the process specified in I), characterized by the presence in the microphone circuits of devices for detecting pulses acting as relays through resistors on at least one capacitor of known capacity and a measuring instrument allowing , as a result of changes in the electrical state of the capacitor determining the duration of the process.
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