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Amplituden- und frequenzmoduliertes Horn Die Erfindung betrifft ein
amplituden- und frequenzmoduliertes Horn mit einem Niederfrequenzoszillator und
einem mit diesem gekoppelten Multivibrator.
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Derartige Hörner dienen im allgemeinen zur Durchführung eines Anrufes
oder zur Alarmierung. Das im Falle einer Betätigung ausgesandte Signal soll auch
in einer sehr lauten Umgebung gehört und sicher von den übrigen Geräuschen unterschieden
werden können.
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Es sind bereits Hörner bekannt, welche einen gleichzeitig in der Amplitude
und in der Frequenz modulierten Ton aussenden. Weiter ist bereits ein einen Wechselton
aussendendes Horn bekannt, bei dem ein Multivibrator zwischen zwei Oszillatoren
verschiedener Frequenz geschaltet ist. Der Multivibrator schaltet abwechselnd die
Speisung des einen oder des anderen Oszillators ab. Schließlich ist auch schon ein
einfacher Tonerzeuger mit einem Niederfrequenzoszillator bekannt, der über einen
Multivibrator beeinflußt werden kann. Bei diesem bekannten Gerät ist der Niederfrequenzoszillator
ebenfalls ein Multivibrator.
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Die bekannten Geräte, welche einen gleichzeitig in der Amplitude und
in der Frequenz modulierten Ton aussenden, bedingen jedoch einen hohen schaltungstechnischen
bzw. mechanischen Aufwand. Bei dem bekannten einfachen Tonerzeuger mit einem Niederfrequenzoszillator
und einem den Betrieb desselben dauernd unterbrechenden Multivibrator besteht der
Nachteil, daß die Frequenz sich nicht ändert und daß es sich um eine impulsartige,
also unstetige Amplitudenmodulation handelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Horn zu schaffen, bei
dem mit einfachen elektronischen Mitteln ein sowohl in der Amplitude als auch in
der Frequenz zeitlich veränderlicher Ton erzeugt wird.
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Hierzu ist bei einem amplituden- und frequenzmodulierten Horn mit
einem Niederfrequenzoszillator und einem mit diesem gekoppelten Multivibrator erfindungsgemäß
vorgesehen, daß zwischen den einen Pol der Spannungsversorgung und den Eingang des
harmonischen Oszillators ein Widerstand geschaltet ist, der eine stetige Amplituden-
und Frequenzmodulation bewirkt.
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Durch diese einfache schaltungstechnische Maßnahme wird aus der unstetigen
Amplitudenmodulation mit konstanter Tonfrequenz eine stetige Amplitudenmodulation,
wobei sich auch die Frequenz periodisch ändert. Ein charakteristischer, auffallender,
an sich bekannter Heulton ist die Folge. Nach einer bevorzugten Ausführungsform
ist bei dem Horn gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Widerstand zwischen den
einen Pol der Spannungsversorgung und den Emitter eines die Kopplung zwischen dem
Multivibrator und dem Oszillator herstellenden Transistors geschaltet ist. Die Spannungsquelle
des Hornes kann über einen durch einen Kreis hoher Impedanz gesteuerten Schalttransistor
an dem Oszillator und dem Multivibrator anliegen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung, welche
ein Schaltbild eines eigensicheren Transistorhornes mit selbständiger Speisung gemäß
der Erfindung darstellt.
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Das Gerät besitzt im wesentlichen einen Oszillator A, dessen Arbeitspunkt
periodisch durch die Einwirkung eines Multivibrators B geändert wird. Das entstehende
Signal wird einem akustischen übertragungsgerät zugeführt, das in diesem Beispiel
durch die an sich bekannte Kombination einer Telefonkapsel und eines Schalltrichters
zur Ankopplung an die umgebende Atmosphäre gebildet wird. Der Multivibrator besitzt
Transistoren 8 und 9 mit Kollektorwiderständen 1 und 4. Über Widerstände 2 und 3
werden die Basiskreise gespeist. Für die Relaxationskreise sind die Koppelkondensatoren
6 und 7 vorgesehen.
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Der Oszillator wird durch eine symmetrische, selbstschwingende Schaltung
mit zwei Transistoren 17 und 18 gebildet. Der Transformator 15 hat eine Rückkopplungswicklung
a
zur Aufrechterhaltung der Schwingungen. Die Wicklung b bildet die Belastung der
Transistoren, während die Wicklung c das Signal an den akustischen Empfänger überträgt
und die Impedanzen optimal anpaßt.
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Der Widerstand 14 gibt der Schaltung auf Grund einer Stromgegenkopplung,
wie sie an sich bekannt ist, eine bestimmte thermische Stabilität.
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Die Kapazitäten 12 und 13 sind so gewählt, daß die mittlere Frequenz
des Gerätes mit der Resonanzfrequenz der Kapsel übereinstimmt. Das Gerät arbeitet
also mit optimalem Wirkungsgrad.
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Die Kopplung zwischen dem Multivibrator und dem Oszillator wird durch
einen Transistor 10 hergestellt, dessen Steuerstrom durch den Widerstand 5 eingestellt
wird.
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Zwischen dem Eingang des Oszillators A, welcher mit dem Emitter des
Transistors 10 in Verbindung steht, und dem einen Pol der Spannungsquelle 20 ist
ein Widerstand 11 geschaltet, welcher bewirkt, daß die abgehackte, unstetige Amplitudenmodulation
zu einer stetigen Amplitudenmodulation wird, wobei außerdem eine periodische Schwankung
der Frequenz um einen Mittelwert hervorgerufen wird. Der Widerstand 11 übt also
eine zweifache Wirkung aus.
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Die Steuerung der Schwingung kann durch einen direkt in dem Speisekreis
des Gerätes angeordneten Unterbrecher erfolgen.
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Im Falle einer Steuerung über eine sehr lange Leitung, deren Widerstand
nicht vernachlässigbar ist, ist es vorteilhaft, eine Vorrichtung C, wie im Schaltbild
dargestellt, zu verwenden. Die Vorrichtung C besitzt einen Schalttransistor 19,
der in Reihe mit einer Spannungsquelle 20 liegt. Eine zusätzliche Batterie 21 und
ein Widerstand 22 gewährleisten eine sichere Blockierung des Transistors, wenn kein
Steuersignal vorhanden ist; das gilt auch im Falle einer Erhöhung der Temperatur.
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Die Steuerung erfolgt durch einen Kreis hoher Impedanz, der sich an
den an der Basis des Schalttransistors anliegenden Widerstand 23 anschließt.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Um mit dem Horn einen
Anruf durchzuführen oder einen Alarm auszulösen, muß die durch den Oszillator und
den Multivibrator gebildete Schaltung durch die Stromquelle 20 gespeist werden.
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Wenn die Steuerung durch die Vorrichtung C erfolgt, wird diese Speisung
durch Kurzschließen der beiden Leiter der Leitung 24 bewirkt, wodurch die Sperrung
des Transistors 19 aufgehoben wird.
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Es entsteht ein gleichzeitig in der Frequenz und in der Amplitude
modulierter Ton. Dieser sehr charakteristische Ton ist auch in einer sehr lauten
Umgebung zu bemerken, Weiter gestatten es die elektrischen Eigenschaften der Vorrichtung,
eine eigensichere Schaltung zu verwirklichen, so daß diese Vorrichtung in einer
feuer-und explosionsgefährlichen Atmosphäre verwendet werden kann. Sie bietet weiter
den Vorteil, daß sie auch aus der Ferne mit Sicherheit gesteuert werden kann, sogar
wenn die Steuerleitung einen großen Widerstand aufweist.
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Wenn keine Eigensicherheit erforderlich ist, kann die Vorrichtung
in bequemer Weise durch eine äußere Stromquelle gespeist werden.