DE344469C - Verfahren zur Nachrichtenuebermittlung auf akustischem Wege, insbesondere fuer Unterwasserschallsignale - Google Patents

Description

• Verfahren zur Nachrichtenübermittlung auf akustischem Wege, insbesondere für Unterwasserschallsignale. Es sind Verfahren zur Sprachübermittlung auf akustischem Wege im Wasser vorgeschlagen worden, bei denen sogenannte Ultratöne zum Träger von tieferen, die menschliche Stimme umfassenden Frequenzen gemacht werden, indem z. B. eine teilweise Jn :den Weg eines einen hochfrequenten Schallsender betreibenden Druckmittels geschaltete Membran besprochen wird, wobei das Druckmittel selbst einen Schallsender speist, der seinerseits eine oberhalb der Hörgrenze des menschlichen Ohres liegende Frequenz aussendet. Die Schwingungen der besprochenen Membran sollen dabei die Zufuhr ,des Betriebsmittels und damit die Amplitude der Ultrafrequenz entsprechend den Frequenzen und Amplituden - der Sprechschwingungen beeinflussen.
• Es ist nun aber nach dem heutigen Stande der Technik nicht möglich, für einigermaßen erhebliche Distanzen ausreichende Energiemengen in Form von Ultratönen umzusetzen.
• Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, auf Grund obiger Erkenntnisse ein auf ähnlichem Prinzip beruhendes, technisch durchführbares System zur Nachrichtenübermittlung auf größere Reichweite zu schaffen. Sie löst diese Aufgabe Jaidurch, daß sie zum Träger der Signale statt der im vorgenannten Falle verwendeten Ultratöne kontinuierliche, hörbare akustische Wellen verhältnismäßig hoher Frequenz verwendet, die aber noch weit unterhalb der oberen Hörbarkeitsgrenzen liegen, aber sich noch gut auf Entfernungen im Wasser übertragen lassen: und diese im Tempo einer um .eine oder mehrere Größenordnungen tieferen Frequenz steuert. Dem vom Sender ausgesandten ungedämpften Wellenzug hohler Frequenz wird also eine bestimmte tiefere Frequenz übergelagert. Man ist auf diese Weise in der Lage, die Beeinflussung des die hohe Frequenz erzeugenden Energiestromes auf rein maschinellem Wege, also mit einer ganz erheblich höheren Intensität vorzunehmen als bei den vorbekannten Verfahren und kann gleichzeitig wegen der den Ultratönen gegenüber geringen Schwingungszahl der als Träger der Signalfrequenz dienenden hohen Frequenz -dieser letzteren beträchtliche Amplituden erteilen, ohne wesentlichen technischen Schwierigkeiten beim Bau der Sender zu begegnen.
• Der prinzipielle Vorteil des. Doppeltonverfahrens liegt in der volkomrnenen Ungestörtheit des Empfangs. Während nämlich bei den bisher bekannten Verfahren mit einem einfachen hochfrequenten Sen'derton bei der Verwendung abgestimmter Empfänger, wegen der geringen Dämpfung des Empfängers jede Störung ebenfalls als Eigenton des Empfängers eingeht und damit die ankommenden Signale vollkommen verwischt, prägen sich die Signale selbst bei dauernden Störungen bei dem neuen Verfahren infolge der übergelagerten tiefen Frequenz deutlich als Tonzüge dieser tiefen Frequenz aus. Dazu kommt, daß man über die sämtlichen hohen Schwingungen einer Periode des tiefen Tones integrieren und, auf -die tiefperiodischen Schwankungen -dieser Integralwerte nochmals, beispielsweise elektrisch, abstimmen kann. Dadurch wird man von den als hohe Frequenz eingehenden Störungen ganz frei, da es praktisch ganz unmöglich ist, daß Störungen gleichzeitig den Sendertoncharakter besitzen.
• Die Arten der Erregung der hohen Frequenz sind für das Wesen der Erfindung nicht von Bedeutung, ebenso die besonderen Mittel, mit denen die Steuerung der Amplituden der hohen Frequenz bewerkstelligt wird. Wesentlich ist nur, daß ein an sich ungedämpffer Wellenzug hoher Frequenz verwendet und im Tempo einer tieferen Frequenz oder mehrerer solcher in seiner Intensität beeinflußt wird. Ebenso ist die besondere Art der Erzeugung der Signale unwesentlich. Man kann z. B. die hohe Frequenz zwischen den einzelnen Zeichen unterbreehen,.kann aber auch, besonders bei Abstimmung der Empfangsanordnung auf den tiefen Senderton einfach die Steuerung des hochfrequenten Wellenzuges, die den tiefen Toncharakter erzeugt, außer Betrieb setzen und auf diese Weise dem Wellenzug den Sendertoncharakter nehmen.
• Als Ausführungsbeispiel ist in ,der Abbildung eine Einrichtung zur Ausübung dies Verfahrens zur Erzeugung einfacher Signale gemäß der Erfindung dargestellt, ibei der eine an Wasser grenzende Membran elektromagnetisch erregt wird, während durch einen in den Zuführungsstromkreis geschalteten, im Tempo einer tieferen Frequenz veränderbaren Widerstand die Stromamplitude periodisch variiert wird. Es bezeichnet z eine vielpolige Wech:selstrommaschine mit den Schleifringen 2 und 3. Auf der Achse q. derselben ist, durch eine Isolierbuchse 5 von ihr isoliert, ein weiterer Schleifring 6 befestigt, der mit dem aus der Abbildung ersichtlichen leitenden Belag 7 einer Schaltwalze verbunden ist. Eine Anzahl Schleifbürsten u, bis n" führt zu einer Anzahl von Widerständen w, bis wx, die mit ihren anderen Enden an eine Schiene 8 argeschlossen sind. Durch die mit Hilfe der Schaltwalze bewirkte Zu- und Abschaltung paralleler Widerstände wird der Betriebsstrom variiert. Durch geeignete Bemessung der Widerstände kann man eine nahezu .sinusförmige Variation des .hochfrequenten Stromes erzielen. Der hochfrequente Strom wird weiter einem Elektromagneten ,9 zugeführt, dessen Anker ro an einer auf die hohe Frequenz abgestimmten Membran befestigt ist.
• Bei Verwendung induktiver Widerstände ist für eine Kompensation der Phasenverschiebung, beispielsweise durch gleichzeitige Variation eingeschalteter Kapazitäten zu sorgen.
• Statt der Schaltwalze kann man auch einen rotierenden Unterbrecher benutzen, wenn auf eine bestimmte Kurvenform der tiefen Frequenz kein besonderes Gewicht gelegt wird. Ferner kann man statt der elektrischen eine kontinuierliche, mechanische Erregung- beliebiger Art anwenden. Auch kann man statt der Veränderung bzw. Unterbrechung der Energiezufuhr des Betriebsmittels die Dämpfung des akustischen Schwingungsgebildes selbst periodisch im Tempo einer tiefen Frequenz ändern. Endlich kann man auch, im Prinzip von den genannten Verfahren abweichend, die niedere Frequenz der hohen dadurch überlagern, daß man den Schallstrahl außerhalb des Entstehungsortes, gegebenentalls in seiner unmittelbaren Nähe, im Tempo der niederen Frequenz abblendet. Dieses Verfahren gestaltet sich besonders vorteilhaft bei gerichteten Sendern. Man kann auch so vorgehen, daß man einen schnell rotierenden Schallstrahl verwendet, wodurch am Empfängerort der Eindruck eines mit niederer Periode unterbrochenen höheren Tones hervorgerufen wird. Endlich erhält man das gewünschte Phänomen bei scharf abgestimmtem Empfang auch dadurch im Empfänger, daß man die Tonhöhe der hohen Frequenz im Tempo der tieferen Frequenz ändert.
• Als Empfangsanordnungen können die in der Schalltechnik bisher bekannt gewordenen Empfänger ohne weiteres und ohne besondere Auswahl benutzt werden, nur müssen sie für Frequenzen gewählt werden, die zwar innerhalb des für größere Reichweite in Betracht kommenden Bereiches liegen, aber doch wesentlich höher sind als die den Toncharakter bestimmenden übergelagerten Frequenzen.
• Wegen der Verwendung der hohen übertragungsfrequenz lassen sich jedoch auch andere Kontaktdetektoren, wie sie beispielsweise in der drahtlosen Telegraphie angewandt werden, benutzen. Ebenso kann man beliebigeArten rein elektromagnetischer Empfänger verwenden, die frei von den Unzuträglichkeitem unvollkommener Kontakte sind. i Zur völligen Ausnutzung des Sendertoncharakters kann man das Hilfsmittel ,der Abstimmung auf den tiefen Ton im elektrischen Mikrophon- oder Telephonstromkreis mit Torteil benutzen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRTJcHg: r. Verfahren zur NachriehtenÜbermittlung auf akustischem Wege, insbesondere für Unterwasserschallsignale, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituldenhöhe eines ungedämpft erregten Senders-höherer, aber noch hörbarer Frequenz im Tempo eines oder vieler tieferen hörbaren Töne gesteuert wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der ausgestrahlten Energiemengen in an sich bekannter Weise durch periodische Änderung,der zugeführten Erregerenergie hervorgerufen wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, @dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der ausgestrahlten Energiemenge durch periodische Veränderung der Dämpfung .des Sendergebildes hervorgerufen wird. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Änderung der ankommenden Energiemengen am Empfangsort durch Richtungsänderung oder Abblenden ,des Schallstrahles am Senderort hervorgerufen wird. Verfahren nach Anspruch: i, dadurch gekennzeichnet, @daß die periodische Änderung,der angezeigten Energie am albgestimmten Empfänger durch periodische Änderung der Tonhöhe am Sender bewirkt wird. 6. Verfahren zur Signalübermittlung mittels Unterwasserschall, dadurch gekennzeichnet, daß eine einer hohen Trägerfrequenz übergelagerte tiefe Frequenz als Signalton verwendet und das auf die akustischen Wellen ansprechende Empfangsglied auf die höh e Frequenz abgestimmt wird. ;. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch: 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Teil der Empfänger, z. B. der Mikrophonkreis oder der Telephonkreis, auf die tiefe Frequenz (den Signalton) abgestimmt .ist.