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Strommesser Die Erfindung betrifft einen-Strommesser, insbesondere
zur Anzeige von Lautstärkeveränderungen bei der Tonaufnahme oder -wiedergabe.
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Bisher hat man für derartige Zwecke Glimmlampen - verwendet. Der normale
Strommesser hat sich aus dem Grunde nicht als vorteilhaft erwiesen, weil er zu träge
ist und außerdem mit seiner linearen Skala kein richtiges Maß der Lautstärkenveränderungen
geben kann, da das Ohr bekanntlich logarithmisch empfindlich ist.
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Glimmlampen haben wiederum den Nachteil, daß sie teuer sind. Außerdem
zeigen sie nur das Auftreten von Spitzen an und nicht den unmittelbar vorhergehenden
Zustand; und schließlich zeigen sie sämtliche Spitzen an, auch. zufällige und äußerst
kurzzeitige Übersteuerungen, die dem Ohr gar nicht störend bemerkbar werden. Die
Folge solcher Überempfindlichen Anzeige ist, daß der Operateur viel zu vorsichtig
bzw. zu schwach aussteuert.
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Eine auf diese Weise zustande gekommene Aufzeichnung bzw. Wiedergabe
besitzt einen zu hohen Störspiegel.
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Die Erfindung gibt nun ein sehr einfaches Instrument, das diese Nachteile
nicht aufweist, billig und leicht zu bedienen ist.
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Gemäß der Erfindung ist ein Strommesser vorgesehen, dessen Schwingelement
aus einer stromdurchflossenen, senkrecht zu ihrer Ebene in einem Permanentmagnetluftspalt
schwingenden Drahtschleife besteht. Es sind auch schon Galvanometer mit stromdurchflossenen
Drahtschleifen in einem. permanenten Magnetfeld bekannt geworden. Bei diesen war
jedoch der Schleifendraht auf lorsion beansprucht. Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene
Anordnung, bei der es sich um. Biegungsbeanspruchung der Schleife handelt, ergibt
eine einfachere und empfindlichere Anordnung. Die Drahtschleife kann eine einfache
U-Form besitzen. Eine oder beide Seiten des U-Stückes können im Luftspalt eines
Permanentmagneten angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Drahtschleife angetrieben.
Die Drahtschleife braucht nicht drehbar gelagert zu sein, es genügt, wenn ihre Enden
fest eingespannt werden. Die Schleife kann aus dünnem Runddraht oder aus einem flachen,
schmalen Band gebildet sein.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Schleife aus Runddraht
herzustellen und die beiden Schenkel der U-förmigen Schleife mittels einer Flachzange
in der Schleifebene flachzuquetschen. Werden dann die beiden Enden der Schleife
eingespannt, dann ist die Schleife, obgleich sie keine definierte Drehachse hat,
trotzdem sehr leicht beweglich und der durch sie gebildete Strommesser hoch empfindlich.
Die Einspannstellen der Schleifenenden sind zweckmäßig drehbar, um die Nullage der
Schleife
bz-w. eines mit ihr verbundenen Zeigers einzustellen.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, der Schleife die Eigenschwingungszahl
von etwa 2o Hertz au geben. Eine solche Eigenschwingungszahl läßt sich durch einfache
und elastische Halterung der Schleife trotz weitgehender Verringerung der Masse
ohne weiteres herstellen, ohne daß dadurch die Empfindlichkeit leidet.
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Gerade eine Eigenschwingungszahl von etwa 2o Hertz ist beispielsweise
für die Lautstärkenkontrolle bei Tonaufnahme oder -wiedergabe von ganz besonderem
Vorteil, denn das Anzeigeinstrument muß einerseits alle wesentlichen Lautstärkeänderungen
anzeigen, darf aber andererseits nur gerade so rasch schwingen, als das Auge folgen
kann. Bei der Eigenschwingungszahl von etwa .2o Hertz erfüllt das Anzeigeinstrument
diese Bedingung. Infolge seiner Kleinheit hat das Instrument im Gegensatz zu den
bekannten Strommessern einen verhältnismäßig kleinen Ausschlag, der aber für die
Zwecke der Lautstärkenregelung doch vollkommen ausreicht. Man kann aber, falls man
es wünscht, diesen Ausschlag beliebig vergrößern, wenn man mittels des Zeigers bzw.
eines daran befestigten Spiegels einen Lichtstrahl auf einen Schirm projiziert.
Der Zeiger kann vorteilhaft durch einen Schenkel der Schleife gebildet werden.
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Der Skalenuntergrund für den Zeiger wird zweckmäßig als schwarzer
Körper ausgebildet. Man hat dann den Vorteil, daß der Zeiger sich sehr scharf von
dem Untergrund abhebt. Ein weiterer Vorteil ist der, daß man durch zusätzliche Beleuchtung
der Skala den Kontrast zwischen Zeiger und Untergrund noch in ganz besonderem Grade
verstärken kann, was natürlich die Ablesegenauigkeit vergrößert und dem Auge ermöglicht,
den schnellen Schwankungen des Zeigers trotz der geringen Ausschläge rasch und gut
zu folgen. Dadurch wird natürlich die Lautstärkenkontrolle wesentlich erleichtert.
Würde man eine einfache weiße Skala verwenden, so würde bei zusätzlicher Belichtung
der Kontrast zwischen Zeiger und Skala nicht gesteigert: Dadurch aber, daß der schwarze
Körper alles Licht verschluckt, während der Zeiger das Licht reflektiert, ist eine
beliebige Verstärkung der Kontraste zwischen Zeiger und. Untergrund ermöglicht.
An der Skala lassen sich Marken anbringen, die bei Lautstärkenkontrollinstrumenten
die Gefahr und schließlich auch das Eintreten einer Übersteuerung erkennen lassen.
Verwendet man einen schwarzen Körper als Untergrund, dann lassen sich derartige
Kontrollmarken in sehr einfacher und markanter Weise durch Lichtstriche herstellen,
die in den schwarzen Körper des Untergrundes projiziert werden. Der Lichtstrich
wird nur dann sichtbar, wenn der Zeiger ihn passiert. Indem man den verschiedenen
Markierungspunkten verschieden farbige Lichtstriche zuordnet, kann der Beobachter
aus dem Aufblitzen des Zeigers in einer bestimmten Farbe, das dann eintritt, wenn
, der Zeiger den entsprechenden Lichtstrahl passiert, die Gefahr bzw. das Eintreten
einer Übersteuerung sofort und in sehr eindringlicher Weise erkennen.
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Das Schwingelement ist aperiodisch zu dämpfen. Als besonders zweckmäßig
hat sich die Luftdämpfung erwiesen, die beispielsweise dadurch hergestellt wird,
daß mit dem Zeiger eine kleine Luftkolbenbremse verbunden ist. Die Dämpfung kann
auch auf elektrischem Wege, z. B. durch einen N ebenschluß, erfolgen. Die Schleife
wird in dieseln Falle zweckmäßig z. B. in der Nähe der Einspannstellen durch einen
Ohmschen Widerstand überbrückt.
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Für die Lautstärkenkontrolle hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
eine nichtlineare Skala zu verwenden, um die kleinen Amplituden deutlicher zu machen
und auch dem logarithmischen Gang der Ohrempfindlichkeit näher zu kommen. An dem
Instrument gemäß der Erfindung läßt sich eine angenähert logarithmische Skala dadurch
erzielen, daß man den Luftspalt, in dem ein Teil der Schleife schwingt, bei größeren
Amplituden verbreitert. Dadurch wird die Empfindlichkeit der Schleife in diesem
Amplitudenbereich herabgesetzt. Eine nichtlineare Skala läßt sich aber nicht nur
durch Inhomogenität des Feldes, sondern auch auf elektrischem Wege herstellen, indem
man in den Stromkreis der Schleife eine Ventilschaltung einbaut mit annähernd logarithmischer
Stromspannungscharakteristik. Zur Herstellung des logarithmischen Ganges kann man
sowohl elektrische als auch magnetische Mittel verwenden..
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Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Abbildungen erläutert.
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Abb. 1a, b, c, d zeigt verschiedene Schleifenformen, die für die Zwecke
der Erfindung Vorteile bieten.
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Abb. a zeigt schematisch eine Schleife, die an den Stellen i, 2, 3
unter dem Einfluß eines Permanentmagnetfeldes stehen kann. Unter Umständen genügt
es, bloß die Seite 2 in einem Permanentmagnetluftspalt schwingen zu lassen. q.,
5 sind die Stromzuführungen zur Schleife, 6, 7 die Einspamnstellen. 8 ist ein Dämpfungsnebenschluß.
g ist ein angeklebter Bügel, an dem eine kleine Dämpfungsplatte zo befestigt ist,
die in einem Kolben z z gegen Luft schwingt.
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Abb.3 zeigt einen Permanentmagnetspalt,
der von den
Polen 12, 13 gebildet ist und in dem die vorzugsweise aus Hartaluminium bestehende
Schleife 1q. in der Pfeilrichtung 15 hin und her schwingt. Wie in der Abb. 3 angedeutet,
soll die Schleife aus bandförmigem Material bestehen, und es sollen die beiden Schenkel
gegen die Querseite um go° verschränkt sein. Man sieht, daß bei größeren Ausschlägen
der Luftspalt größer und damit die Empfindlichkeit infolge der Inhomogenität des
Feldes geringer wird.
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Abb. q. zeigt eine annähernd logarithmische Skala.
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Abb. 5 zeigt ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Permanentmagnetluftspalt ist aus einem einfachen Preßstück 16 gebildet, in dem
die Schleife 17 schwingt. Das Instrument ist äußerst billig und einfach und
läßt sich, -wein auch nicht zu genauen Meßzwecken, so doch zur Anzeige gewisser
Spannungswerte mit großem Vorteil verwenden.
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Abb. 6 zeigt eine perspektive Ansicht eines fertigen Instrumentes,
-das im Sinne der Erfindung gebaut ist und zur Lautstärkenkontrolle dienen soll.