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CH622900A5 - - Google Patents

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Publication number
CH622900A5
CH622900A5 CH987377A CH987377A CH622900A5 CH 622900 A5 CH622900 A5 CH 622900A5 CH 987377 A CH987377 A CH 987377A CH 987377 A CH987377 A CH 987377A CH 622900 A5 CH622900 A5 CH 622900A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
oscillator
sound generator
generator according
crystal
capacitor
Prior art date
Application number
CH987377A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael John Hampshire
Norman James Poole
John Parkes
Original Assignee
Ward Goldstone Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB33341/76A external-priority patent/GB1537555A/en
Application filed by Ward Goldstone Ltd filed Critical Ward Goldstone Ltd
Publication of CH622900A5 publication Critical patent/CH622900A5/de

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/122Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using piezoelectric driving means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schallerzeuger mit einem Schwingungsgenerator und einem zu Schwingungen anregbaren Schallgeber.
Schallerzeuger dieser Art sind bekannt und werden insbe- 45 sondere für Sicherheits- und Überwachungsanlagen verwendet. Durch die Entwicklung verbesserter Fühleinrichtungen konnten die Anwendungsbereiche solcher Anlagen wesentlich erweitert und durch die Anwendung moderner Fabrikationstechniken die Gestehungskosten merklich gesenkt werden. Das 50 hat dazu geführt, dass in solchen Anlagen der Schallerzeuger relativ zur Fühleinrichtung zu gross und zu teuer wurde.
Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, einen Schallerzeuger zu schaffen, der einfacher und billiger hergestellt werden kann, ohne dass seine Wirksamkeit 55 beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Schallerzeuger gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schallgeber einen zu Schwingungen erregbaren Kristall und einen Resonanzkörper aufweist, welcher Resonanzkörper eine &o zylindrische Büchse umfasst, deren eines Ende mit einer senkrecht zur Büchsenachse ausgerichteten, auf ihrem gesamten Umfang einstückig an die Büchsenwand angeformten, kreisrunden Bodenfläche verschlossen und deren anderes Ende offen ist, und welcher Kristall von dem Schwingungsgenerator zu Schwingungen anregbar und zum Erregen des Resonanzkörpers zu hörbare Schallwellen erzeugenden Resonanzschwingungen an der Bodenfläche des Resonanzkörpers angeordnet
65
ist.
Der Schwingungsgenerator dieses Schallerzeugers kann aus kommerziell erhältlichen elektronischen Bauelementen, und der Resonanzkörper kann einfacherweise aus einer Metallplatte gezogen oder gestanzt werden. Die Verwendung eines büchsenförmigen Resonanzkörpers ermöglicht eine grössere Resonanzfläche als bei den bisher gebräuchlichen plattenför-migen Schallerzeugern und damit auch eine grössere Lautstärke. Vorzugsweise werden der Schwingungsgenerator und der Kristall im Inneren des Resonanzkörpers angeordnet und das an einem Träger anliegende offene Ende des Resonanzkörpers kann mit einer die Resonanzschwingungen des Körpers nicht dämpfenden Einrichtung abgedichtet werden, was ermöglicht, den Schwingungsgenerator und den Kristall gegen die Einwirkungen von Luftverunreinigungen und beispielsweise von Feuchtigkeit zu schützen, ohne die Erzeugung des akustischen Alarms zu benachteiligen. Schliesslich können mit dem neuen Schwingungsgenerator Rechteckwellen mit einem grossen Anteil der dritten Harmonischen erzeugt werden, die den Schallgeber zu besonders lautem Alarm erregen.
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform des Schallerzeugers mit einer einzigen integrierten, komplementären Metalloxid-Halbleiterschaltung (CMOS),
Fig. 1A eine Platte mit einer gedruckten Schaltung, die dem in Fig. 1 gezeigten Schaltbild entspricht,
Fig. 1B, IC und 1D verschiedene Wellenformen an drei Messpunkten des in Fig. 1 gezeigten Schaltbilds,
Fig. 2 das Schaltbild einer modifizierten Ausführungsform des Schallerzeugers gemäss Fig. 1,
Fig. 2A eine Platte mit einer gedruckten Schaltung, die dem in Fig. 2 gezeigten Schaltbild entspricht,
Fig. 3 das Schaltbild einer zweiten Ausführungsform des Schallerzeugers mit zwei integrierten CMOS-Schaltungen,
Fig. 3A eine Platte mit einer gedruckten Schaltung, die dem in Fig. 3 gezeigten Schaltbild entspricht,
Fig. 4 das Schaltbild einer modifizierten Ausführungsform des Schallerzeugers gemäss Fig. 3,
Fig. 4A eine Platte mit einer gedruckten Schaltung, die dem in Fig. 4 gezeigten Schaltbild entspricht,
Fig. 5 das Schaltbild einer dritten Ausführungsform des Schallerzeugers mit einer integrierten CMOS-Schaltung und mit einer Rückkopplung vom Kristall zum Schwingungsgenerator,
Fig. 5A die schematische Darstellung der Befestigung des Kristalls am geschlossenen Ende eines als Resonanzkörpers verwendeten Hohlraums und die Anordnung der Elektroden, Fig. 6 das Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer integrierten CMOS-Schaltung des Schwingungsgenerators,
und
Fig. 7 den Schnitt durch einen Schallerzeuger.
In den Fig. 1 und 1A ist ein Schallerzeuger gezeigt, der aus einem Schwingungsgenerator und einem Schallgeber besteht. Als Schwingungsgenerator ist eine integrierte CMOS-Schaltung (complementary metal-oxide semiconductor integrated circuit) JC1 verwendet, welche vier NAND-Tore mit je zwei Eingängen aufweist. Die Schaltung ist über einen NPN-Transi-stor 3 und einen Aufwärtstransformator 4 mit dem Schallgeber 2 verbunden. Der Schallgeber 2 besteht aus einem dünnwandigen Messingzylinder 5, dessen eines Ende offen und dessen anderes Ende geschlossen ist, und einem piezoelektrischen Kristall 6, der an der Innenfläche des geschlossenen Endes befestigt ist. Wahlweise kann der Kristall auch an der Aussenfläche des geschlossenen Zylinderendes befestigt sein, und es ist auch möglich, für den Zylinder 5 andere Materialien als Messing, beispielsweise andere Metalle oder auch Kunststoff zu verwenden. Der Kristall ist vorzugsweise mit einem silberhaltigen Löt-
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material oder einem elektrisch leitfähigen Epoxyharz am Zylinder befestigt An gegenüberliegenden Seiten des Kristalls sind Elektroden angeordnet, von denen die eine mit dem geerdeten Anschluss der Sekundärwicklung des Transformators 4 und die andere mit dem spannungführenden Anschluss dieser Sekundärwicklung verbunden ist Von den vier Toren Gl bis G4 bilden die Tore G3 und G4 einen Oszillator, dessen Frequenz von den Werten der Widerstände Ri, R2 und VRi sowie von der Kapazität Ci bestimmt wird. Die Tore Gl und G2 sind als Ein-/ Ausschalter für den Oszillator wirksam. Die beiden Eingänge des Tors Gl sind miteinander verbunden und an eine äussere Anschlussklemme 10 geführt. Der Ausgang des Tors Gl ist mit dem einen Eingang des Tors G2 verbunden, dessen anderer Eingang zu einer Anschlussklemme 11 geführt ist. Der Schallgenerator wird von einer Batterie 12 gespeist. Weiter sind zwei Drucktasten 13,14 vorgesehen, welche die Anschlussklemmen 10,11 mit der positiven Klemme der Batterie 12 bzw. mit der Erdleitung verbinden. Es versteht sich, dass anstelle der beschriebenen Drucktasten auch andere Schalter und insbesondere elektronische Schalteinrichtungen verwendet werden können.
Um den Oszillator in Betrieb zu setzen, kann die eine oder die andere Drucktaste gedrückt werden. Die Wertetabelle eines NAND-Tors ist:
Eingang 1
Eingang 2
Ausgang
0
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
Wenn die Drucktaste 13 betätigt wird, wird den beiden Eingängen des Tors Gl ein binäres Signal «1» zugeleitet, so dass an dessen Ausgang und dem ersten Eingang des Tors G2 das binäre Signal «0» erscheint Das letztere Signal erzeugt am Ausgang des Tors G2 und folglich auch am ersten Eingang des Tors G3 ein binäres Signal «1», welches das Tor G3 aktiviert. Wenn angenommen wird, dass der Kondensator Ci aufgeladen ist, entspricht die Signalspannung am zweiten Eingang des Tors G3 ebenfalls einer binären «1», weshalb an den Eingängen des Tors G4 das binäre Signal «0» erscheint. Dann wird der Konden sator Ci und dem Widerstand R2 sinkt, bis der Schaltpunkt des die Spannung an der Verbindungsleitung zwischen dem Konde-nator Ci und dem Widerstand R2 sinkt, bis der Schaltpunkt des Tors G3 erreicht ist. Beim Erreichen dieser Spannung wird das Signal am Ausgang des Tors G3 von binär «0» zu binär «1» umgeschaltet und das Ausgangssignal des Tors G4 von binär «1» zu binär «0». Weil am Kondensator bereits die Schaltspannung (für das Tor G3) anliegt, bewirkt diese Spannungsum-kehrung an den Toren G3 und G4, dass die Spannung an der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator Ci und dem Widerstand R2 um einen Betrag, der etwa gleich der Schaltspannung ist, unter den Wert von 0 Volt absinkt. Der Kondensator Ci wird dann mit umgekehrter Polarität wieder aufgeladen, bis die Schaltspannung wieder erreicht ist und die logischen Signale an den Ausgängen der Tore G3 und G4 umgekehrt werden, wonach die Spannung an der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator Ci und dem Widerstand R2 wieder ansteigt, bis sie dem Signal binär «1» plus der Schaltspannung entspricht, in welchem Zustand der beschriebene Zyklus sich selbständig wiederholt. In den Fig. 1B, IC und 1D sind die Spannungsänderungen aufgezeigt die dabei an den Eingängen der Tore G4 der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator Ci und dem Widerstand R2 bzw. dem Ausgang des Tors G4 auftreten. Wenn die impulsförmige Spannung gemäss der Fig. 1D an die Basis des Transistors Ti geleitet wird, dann bewirkt sie, dass der Transistor alternierend in den leitfähigen Zustand geschaltet und wieder gesperrt und der über den Transformator 3 mit dem Transistor gekoppelte Kristall 6 zum Schwingen angeregt wird und auch der Zylinder oder die Büchse 5 in Resonanz mit der Frequenz der impulsförmigen Spannung schwingt. Durch die Einstellung des veränderbaren Widerstands VRi kann die Frequenz in einem relativ kleinen Bereich verändert werden.
Die Betriebsweise des beschriebenen Stromkreises ist sehr ähnlich, wenn durch das Betätigen der Drucktaste 14 am zweiten Eingang (Anschluss 5) des Tors G2 ein binäres Signal «0» und am Ausgang dieses Tores ein binäres Signal «1» erzeugt wird.
In Fig. 2 ist der gleiche Schallerzeuger wie in Fig. 1 gezeigt. Im Unterschied zur Schaltung gemäss der Fig. 1 ist die integrierte CMOS-Schaltung ICI derart angeschlossen, dass der Schwingungsgenerator den Schallgeber 2 wahlweise zum Abgeben eines modulierten oder eines Dauertons anregen kann. Dazu sind neben den zu einem freilaufenden Oszillator verbundenen Toren G3 und G4 auch die Tore Gl und G2 zu einem freilaufenden Oszillator verbunden, dessen Betriebsfrequenz jedoch tiefer ist als die des erstgenannten Oszillators.
Zum Erzeugen des modulierten oder des Dauertons sind zwei Anschlussklemmen 21 bzw. 23 vorgesehen. Für den Betrieb zum Erzeugen des Dauertons wird, wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1, ein binäres Signal «1» an den zweiten Eingang (Anschluss 5) des Tors G2 geführt. Dann erscheint am Ausgang des Tors G2 das binäre Signal «0» und am ersten Eingang des Tors G3 (Anschluss 12) das binäre Signal «1». Die Arbeitsweise der Tore G3 und G3 entspricht dann der für den ersten Stromkreis beschriebenen Arbeitsweise, und die akustische Einrichtung 2 erzeugt einen Dauerton.
Für den Betrieb zum Erzeugen eines modulierten Tons wird die Anschlussklemme 23 mit der positiven Vcc-Klemme der integrierten Schaltung verbunden und dadurch ein binäres Signal «1» an den zweiten Eingang des Tors Gl geleitet. Die Tore Gl und G2 arbeiten dann in praktisch der gleichen Weise als Oszillator wie die Tore G3 und G4, und am Ausgang des Tors G2 erscheint ein binäres Signal «1» alternierend mit einem binären Signal «0», wodurch der binäre oder logische Zustand am ersten Eingang des Tors G3 entsprechend verändert wird. Das Tor G3 moduliert das Ausgangssignal des von den Toren G3 und G4 gebildeten Oszillators mit der Frequenz des von den Toren Gl und G2 gebildeten Oszillators. Diese letztere Frequenz wird vom Widerstand R2 und dem Kondensator C2 bestimmt Sie kann geändert werden, indem beispielsweise ein weiterer Widerstand mit den äusseren Anschlussklemmen 24 verbunden und dadurch parallel zum Widerstand R4 geschaltet wird. Wenn die Anschlussklemme 23 für den zweiten Eingang des Tors Gl mit der Erdleitung verbunden wird, wird der von den Toren Gl und G2 gebildete Oszillator abgeschaltet, und das Ausgangssignal des Tors G2 ist sehr klein. Dadurch wird bewirkt, dass auch der von den Toren G3 und G4 gebildete Oszillator abgeschaltet und das Ausgangssignal des Tors G4 ebenfalls sehr klein wird. Die Folge davon ist, dass auch der Transistor Ti in den Sperrzustand geschaltet wird und kein Strom mehr von der Batterie durch die integrierte Schaltung und den vom Transistor Ti gesteuerten Stromkreis fliesst Es ist darum nicht erforderlich, beim Abschalten des Schwingungsgenerators die Verbindung zwischen dem gesamten Schallerzeuger und der Batterie zu unterbrechen.
Durch Anlegen einer geeigneten Spannung an eine der Anschlussklemmen 21 oder 23 kann der Schallerzeuger wieder aktiviert werden. Die Tore am Eingang der integrierten CMOS-Schaltung weisen Impedanzen der Grössenordnung 1016 Ohm auf, und die für das Aktivieren erforderliche Leistung beträgt
4
5
10
15
20
25
30
35
40
I-
45
50
55
60
65
5
nur IO-14 Watt. Dadurch ist eine grosse Variationsmöglichkeit bei der Auslegung solcher Systeme gegeben, welche zum Aktivieren des Schallerzeugers vorgesehen sind. Beispielsweise ist es möglich, durch Annähern eines eine elektrostatische Ladung aufweisenden Isolators an die zum Tor führende Leitung den 5 Schallerzeuger zu aktivieren und Alarm auszulösen. Der zum Modulieren verwendete und von den beiden Toren Gl und G2 gebildete Oszillator kann sowohl mit einer hörbaren Frequenz oberhalb 30 Hertz betrieben werden als auch mit einer Frequenz, die unter dem hörbaren Bereich liegt. Das Erzeugen 10 eines modulierten Schalls setzt natürlich voraus, dass die Modulationsfrequenz tiefer ist als die Frequenz des von den Toren G3 und G4 gebildeten Hauptoszillators. Die tiefere Frequenz des Modulationsoszillators ist am besten zu hören, wenn sie etwa ein Drittel der Frequenz des Hauptoszillators beträgt. 15 Das hat nämlich zur Folge, dass jeder dritte Impuls aus der Impulsfolge, die vom Ausgang des Tors G4 an den Schalttransistor Ti geleitet wird, gesperrt ist
Ein Vorteil des beschriebenen Schwingungsgenerators ist weiter, dass der Eingang zum Tor G2 von der Anschluss- 20 klemme 21 über einen sehr hohen Widerstand von beispielsweise 10 Megohm mit der Erdleitung und über einen viel kleineren Widerstand 25 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden ist. In einer Sicherheitseinrichtung kann dieser kleinere Widerstand durch einen dünnen Draht gebildet werden, 25 der beispielsweise durch einen oder mehrere zu schützende Gegenstände gezogen ist oder bei einer Feuermeldeanlage einzelne in einem Gebäude voneinander beabstandet angeordnete Melder mit der Batterie verbindet. Wenn der Draht absichtlich unterbrochen wird, bei einer Sicherheitsanlage beispielsweise 30 bei einem Diebstahlsversuch oder bei einer Fejaeralarmanlage durch Feuerausbruch, sinkt die Spannung am zweiten Eingang des Tors G2 durch den 10-Megohm-Widerstand ab, und der Alarm wird, wie oben beschrieben, ausgelöst. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass der Schallerzeuger wegen des Stroms 35 durch den Draht und den 10-Megohm-Widerstand auch im Wartezustand aktiv und darum betriebssicher ist. Dabei ist dieser Strom sehr gering und liegt in der gleichen Grössenord-nung wie der Leckstrom der Batterie, weshalb, solange kein Alarm ausgelöst wird, die Lebensdauer der Batterie praktisch 40 gleich lang ist wie die einer unbelasteten Batterie. Bei einer Feueralarmanlage kann jeder Melder an eine zugeordnete Batterie angeschlossen werden, und die einzelnen Melder können mittels eines sehr dünnen Drahts miteinander verbunden werden. 45
Die in den Fig. 3 und 3A gezeigte Ausführungsform des Schallerzeugers weist zwei integrierte CMOS-Schaltungen ICI und IC2 der bereits beschriebenen Art auf. Diese Anordnung ermöglicht, einen Sirenen- und einen Dauerton zu erzeugen. Die integrierte CMOS-Schaltung ICI weist die gleichen Ver- 50 bindungen wie beim Schwingungserzeuger gemäss der Fig. 1 auf, mit dem Unterschied, dass die Tore Gl und G2 nicht erforderlich und darum aus der integrierten Schaltung ausgelötet sind und als Pufferstufen zwischen dem Ausgang des von den Toren G3 und G4 gebildeten Oszillators und der Basis des 55 Transistors Ti verwendet werden. Die Speisespannung für die integrierte Schaltung ICI wird von der integrierten Schaltung IC2 gesteuert. Bei dieser letzteren integrierten Schaltung sind zwei Tore G5 und G6 zu einem Oszillator verbunden, dessen Frequenz durch die Widerstände R7, R« und R5 und den Kon- 60 densator C3 bestimmt ist. Weiter ist eine Diode D2 vorgesehen, um das Impulstastverhältnis des Oszillators in geeigneter Weise einzustellen, so dass die Einschaltzeit von der Zeitkonstanten C3R5R6/R5+R6 und die Abschaltzeit von der Zeitkonstanten C3R5 bestimmt werden. Der Betrieb dieses Oszillators 65 wird von den zu einem bistabilen Kreis geschalteten Toren G7 und G8 gesteuert. Weiter sind drei äussere Anschlussklemmen 31,32 und 33 vorgesehen, um wahlweise einen Sirenenton,
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einen hohen Sirenenton und einen Dauerton zu erzeugen.
Für den Betrieb mit Dauerton wird von der äusseren Anschlussklemme 33 ein binäres Signal «0» an den zweiten Eingang (Anschluss 9) des Tors G6 geleitet. Dadurch erscheint am Ausgang des Tors G6 ein binäres Signal «1», mit dem der Kondensator Ct aufgeladen und an der Speisespannungsklemme Vcc die erforderliche Betriebsspannung für den Oszillator mit den beiden Toren G3 und G4 auf der integrierten Schaltung ICI erzeugt wird. Der Oszillator arbeitet dann in der gleichen Weise, wie das bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäss Fig. 1 beschrieben wurde, wobei der Transistor T1 abwechselnd in den leitfähigen und in den Sperrzustand geschaltet und der Resonanzkörper 5 mit Hilfe des Kristalls 6 zu Resonanzschwingungen angeregt wird.
Das Erzeugen eines Sirenentons ist von der inhärenten Frequenzcharakteristik der integrierten CMOS-Schaltung abhängig. Die Frequenzstabilität ist im Bereich einer Speisespannung von 18 Volt bis 6 Volt gut, wenn der Widerstand Ri einen entsprechenden Wert aufweist. Die Frequenz des beschriebenen Oszillators mit den zwei Toren fällt aber ab, wenn die Speisespannung auf 3 Volt erniedrigt wird. Durch eine derartige Frequenzänderung wird ein Sirenenton erzeugt. Diese spannungsabhängige Frequenzcharakteristik wird bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform genutzt, indem Spannung am Kondensator Ct als Arbeitsspannung für den von den Toren G3 und G4 gebildeten Oszillator verwendet wird. Wie bereits beschrieben wurde, ist der Kondensator Ca über die Diode D3 mit dem Ausgang des Tors G6 verbunden. Die Tore G7 und G8 der integrierten Schaltung IC2 sind zu einem bistabilen Flip-Flop miteinander verbunden. Der Sirenenton wird eingeschaltet und aufrechterhalten, wenn an den zweiten Eingang des Tors G6 (Anschluss 5) das binäre Signal «0» geleitet wird. Dadurch erscheint am ersten Ausgang des Tors G7 (Anschluss 6) das binäre Signal «1». Der zweite Ausgang des Tors G8 ist über einen Megohm-Widerstand R9 mit der positiven Speisespannungsleitung verbunden, weshalb am Ausgang des Tors G8 das binäre Signal «0» erscheint, wenn am ersten Eingang (Anschluss 2) eine hohe Spannung liegt. In diesem Schaltzustand des Flip-Flops wird an den zweiten Eingang des Tors G5 (Anschluss 13) das binäre Signal «0» geleitet, so dass am Ausgang dieses Tors und damit auch am ersten Eingang des Tors G6 das binäre Signal «1» erscheint und der von den Toren G5 und G6 gebildete Oszillator zu schwingen beginnt. Die Tore G5 und G6 sowie die dazugehörigen Widerstände Rs, Re und R7 und der Kondensator C3 arbeiten in ähnlicher Weise, wie es bereits für den in Fig. 1 gezeigten, aus den Toren Gl und G2 gebildeten Oszillator beschrieben ist. Wenn die Spannung am Kondensator C3 auf einen Wert abfällt, der nicht mehr ausreicht, um am Ausgang des Tors G5 das binäre Signal «1» zu erzeugen, werden dieses Ausgangssignal in eine binäre «0» und das Ausgangssignal des Tors G6 in eine binäre «1» umgeschaltet, wodurch der Kondensator C3 erneut aufgeladen wird. Auf diese Weise werden sich wiederholende Rechteckwellen mit dem angestrebten Tastverhältnis an die Speisespannungsklemme Vcc für die integrierte Schaltung ICI und an den Kondensator C» geleitet, dessen wiederholte Entladungen den Sire-»lenton bewirken. Die Diode D3 verhindert, dass der Kondensator Ct in den Ausgang des Tors G6 entladen wird, solange an diesem nur eine geringe Spannung anliegt. Der Sirenenton kann nur abgeschaltet werden, wenn der bistabile Flip-Flop in seinen anderen stabilen Zustand geschaltet wird, was nur möglich ist, wenn durch die Anschlussklemme 32 ein binäres Signal «0» an den zweiten Eingang des Tors G8 geleitet wird, so dass am Ausgang dieses Tors und am ersten Eingang des Tors G7 ein binäres Signal «1» erscheint. Letzteres erzeugt am zweiten Eingang des Tors G5 ein binäres Signal «0», das den Oszillator abschaltet
Die beschriebene bistabile Arbeitsweise ist besonders ge-
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eignet für Haushalteinbruch-Alarmeinrichtungen, Feueralarm- Transformators 54 verbunden. Für bestimmte Transformatoreinrichtungen, Rauchdetektoren und allgemeine Sicherheits- arten ist die Diode Di nicht erforderlich. Die Sekundärwickeinrichtungen, für die angestrebt wird, dass der Alarm beim lung des Transformators ist mit zwei Metallelektroden X, Y Aktivieren der Vorrichtung ausgelöst und so lange Alarm gege- verbunden, welche an gegenüberliegenden Seiten eines piezo-ben wird, bis der Auslösemechanismus in den inaktiven 5 elektrischen Keramikkristalls 56 angeordnet sind. Eine dritte
Zustand zurückgeschaltet wird. Metallelektrode Z ist über der gleichen Seite des Kristalls wie
Die Fig. 4 und 4A zeigen eine modifizierte Ausführungs- die Elektrode Y befestigt und mit der Verbindungsleitung zwi-Form des Schallerzeugers gemäss den Fig. 3 und 3A, mit der sehen dem Widerstand RB und dem Kondensator CB des Oszil-ausser einem Sirenenton und einem Dauerton auch ein pulsie- lators B verbunden.
render oder modulierter Ton erzeugt werden kann. Die ent- io In Fig. 5A ist die Anordnung des piezoelektrischen Kera-sprechende ununterbrochene und pulsierende Betriebsweise mikkristalls am Resonanzkörper gezeigt. Die Elektroden Y und wird mit der integrierten Schaltung ICI erreicht, deren vier Z sind auf der einen Seite und die Elektrode X auf der anderen Tore Gl bis G4 praktisch gleichartig zusammengeschaltet sind Seite des Kristalls angeordnet. Die Elektrode X ist mit ihrer wie bei der integrierten Schaltung ICI gemäss der in Fig. 2 dem Kristall abgewandten Fläche an einer kreisrunden Mes-
gezeigten Ausführungsform. Wie bei dieser letzteren Ausfüh- i 5 singmembran 57 befestigt, deren Dicke etwa 1 mm und deren rungsform kann die Impulsfolge bei pulsierender Betriebsweise Durchmesser etwa 50 mm beträgt. Die äussere Kante der durch den Anschluss eines zusätzlichen Widerstands an die äus- Membran ist in einer nicht gezeigten Fassung gehaltert. Der seren Anschlussklemmen 45 geändert werden. Die pulsierende Kristall weist in der parallel zur Ebene der Membran liegenden Betriebsweise wird erreicht, wenn an die Anschlussklemme 43 Ebene einen quadratischen oder beliebigen anderen Querein binäres Signal «0», und eine kontinuierliche Betriebsweise, 20 schnitt auf.
wenn an die Anschlussklemme 44 ein binäres Signal «0» gelei- Beim Betrieb dieses Schwingungsgenerators wird der erste tet wird. Für die Betriebsweise zum Erzeugen eines Sirenen- Eingang des Tors Gl mit der Speisespannungsklemme Vcc ver-tons wird an eine der Anschlussklemmen 41 oder 42 ein binäres bunden und dadurch der Oszillator A aktiviert. Durch Verbin-Signal «0» geleitet. den des ersten Eingangs mit der Erdleitung wird der Oszillator
Durch eine geringfügige Änderung der in den Fig. 3 und 4 25 wieder abgeschaltet. Der Oszillator A regt den Oszillator B gezeigten Ausführungsform kann eine weitere Modifikation zum Schwingen an, der den Transistor Ti fortlaufend in den leides Schallerzeugers realisiert werden, bei der die Spannung am tenden und in den Sperrzustand schaltet, wodurch eine perio-[Condensator G4 nach dessen Entladung wieder exponentiell disch veränderte Spannung zwischen den Elektroden X und Y bis zur Betriebsspannung ansteigt. Weil der Kondensator Ct als des Kristalls 56 zur Einwirkung kommt, wie es bereits im Speisespannungsquelle für die Speisespannungsklemme Vcc 30 Zusammenhang mit den Ausführungsformen gemäss der Fig. 2 verwendet wird, die wiederum, wie bei den beiden bereits beschrieben wurde. Die von dem anliegenden elektrischen Feld beschriebenen Ausführungsformen, die integrierte Schaltung beeinflussten Bereiche des Kristalls 56 erzeugen durch den ICI speist, ist es damit möglich, einen exponentiellen Frequenz- indirekten piezoelektrischen Effekt Spannungen. Diese Spananstieg und den dafür charakteristischen Ton zu erzeugen. nungen werden an andere Bereiche des gleichen Kristalls über-Dazu wird der Kondensator Ct durch einen geeigneten Wider- 35 tragen und auch an andere mit der Membran verbundene Kristand geladen, der ermöglicht, eine angestrebte Zeitkonstante stalle, wobei durch den direkten piezoelektrischen Effekt elek-für den Frequenzanstieg einzustellen. Wenn eine langsame trische Spannungen induziert werden. Die Amplitude und Fre-Abnahme der Frequenz, wie bei den vorgängig beschriebenen quenz der induzierten elektrischen Spannungen steht in Bezie-Ausführungsformen, nicht erwünscht ist, kann parallel zum hung zur Amplitude und Spannung, die in den erstgenannten Berei-Widerstand eine Nebenschlussdiode geschaltet werden, deren 40 chen von den elektrischen Signalen erzeugt werden. Das indu-Polarität derjenigen der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Diode Dj zierte elektrische Signal kann zum Steuern der Amplitude und/ entgegengesetzt ist. Im allgemeinen können die Zeitkonstante oder der Frequenz des zwischen den Elektroden X und Y anlie-der Abschaltzeit, des Frequenzanstiegs und der Frequenzab- genden Treibersignals verwendet werden. Dies wird durch die nähme eingestellt werden, ohne das Erzeugen einer grossen Rückkopplung des an der Elektrode Z induzierten Signals an Auswahl möglicher Töne zu beeinträchtigen. 45 den Oszillator B erreicht. Das Rückkoppelsignal ist gegenüber In den Fig. 5 und 5A ist eine Ausführungsform des Schaller- dem an den Kristall geleiteten Treibersignal um 90° phasenver-zeugers gezeigt, welche einen piezoelektrischen Kristall ent- schoben, weshalb die Maxima und die Minima des Rückkoppel-hält, an dem ausser den zum Erregen des Kristalls erforderli- signais die Schaltpunkte der Tore G4 des Oszillators B beein-chen Elektroden eine weitere Elektrode angeordnet ist, von der Aussen können. Wenn diese Schaltpunkte gegenüber ihrer opti-ein Signal abgenommen werden kann, das zur Rückkopplung 50 malen Position leicht verschoben sind, bewirkt das Rückkop-an den Oszillatorkreis vorgesehen ist. Der Schwingungsgenera- pelsignal die Verschiebung in die optimale Position und damit tor enthält eine einzige integrierte CMOS-Schaltung, wie sie eine maximale Auslenkung der Membran. Dadurch wird eine bereits für die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Steuerung bewirkt, welche die Oszillationsfrequenz des Oszilla-verwendet wurde, mit vier NAND-Toren, von denen jedes zwei tors B auf dem angestrebten Wert mit maximaler Schallerzeu-Eingänge aufweist. Zwei der Tore G1 und G2 sind mit einem 55 gung fixiert. Die erforderliche Form der Resonanzschwingun-Widerstand RA und einem Kondensator CA zusammengeschal- gen der Membran kann durch Einstellen des Werts des Widertet, um einen Modulationsoszillator A zu bilden, während die stands RB gewählt werden. Dabei kann der Widerstand um beiden anderen Tore mit einem Widerstand RB und einem Kon- mehr als 25% geändert werden, bevor der Schwingungsgenera-densator CB zusammengeschaltet sind, um den Haupttreiberos- tor von der Grundschwingung des Oszillators zur folgenden zillator B zu bilden. Die CMOS-Schaltung kann direkt von einer 60 Harmonischen überspringt. Der Niederfrequenzoszillator A mit der Speisespannungsklemme Vcc verbundene Batterie 50 kann im Bereich zwischen 1 bis 30 Hertz betrieben werden, um oder indirekt von einer parallel zur Batterie und in Serie mit langsam oder normal anschlagende elektrische Läutewerke zu einem Widerstand 52 geschalteten Zenerdiode 51 gespeist wer- simulieren. Wenn RA so eingestellt wird, dass die Frequenz des den. langsamen Oszillators zwei Drittel oder ein Drittel des rasche-Das Ausgangssignal vom Oszillator B wird durch einen 65 ren Oszillators beträgt, erzeugt der Schallerzeuger einen tiefe-Widerstand RB an die Basis eines NPN-Transistors T1 geleitet. ren Ton. Obwohl es nicht erforderlich ist, kann es vorteilhaft Der Emitter dieses Transistors ist mit der Erdleitung und der sein, die positive Speisespannung für die CMOS-Schaltung von Kollektor über eine Diode Di mit der Primärwicklung eines einer 4,7-Volt-Zenerdiode abzunehmen, wie das in Fig. 5
gezeigt ist, weil dann die Frequenz des Oszillators A unabhängig von der Speisespannung ist. Weiter ermöglicht die Verwendung einer Zenerdiode in der Speisespannungsleitung für die CMOS-Schaltung den Aufbau eines Schallgebers, der an eine relativ hohe Gleichspannung angeschlossen werden kann.
Fig. 6 zeigt eine integrierte CMOS-Schaltung mit sechs Invertern. Zwei Inverter Ii und I2 werden als erster Oszillator, zwei weitere Inverter h und Ï4 als zweiter (Treiber-)Oszillator und die verbleibenden zwei Inverter I5 und Ig als Puffer zwischen den Ausgängen des zweiten Oszillators und zwei voneinander isolierten D-förmigen Metallelektroden verwendet.
Diese Metallelektroden sind auf der einen Oberfläche eines kreisrunden piezoelektrischen Kristalls angeordnet, der seinerseits an einer kreisrunden, dünnen, metallischen, längs ihres Umfangs eingespannten Membran befestigt ist. Die Zeitkonstante des ersten Oszillators wird von einem Widerstand 61 mit 780 Kiloohm und einem Kondensator 62 mit 1 Mikrofarad, die parallel zum Inverter h geschaltet sind, bestimmt. Die Zeitkonstante und die Oszillationsfrequenz des zweiten Oszillators ist von der Position des Schalters S3 abhängig. Die effektive Zeitkonstante und die Oszillationsfrequenz werden bei geschlossenem Schalter S3 von den parallel geschalteten Seriewiderständen 63,64 und 65,66 sowie dem Kondensator 67 und bei offenem Schalter S3 nur von den Seriewiderständen 65,66 und dem Kondensator 67 bestimmt. Beim Schliessen des Schalters S3 wird auch der Schalter S2 geschlossen, über den ein Signal an die erste Elektrode geleitet wird, das gegenüber dem Signal für die andere Elektrode um 90° phasenverschoben ist. Beim öffnen der Schalter S3 und S2 wird ein weiterer Schalter Si geschlossen, der die beiden Elektroden Ei und E2 miteinander verbindet, so dass das gleiche Signal beiden Elektroden zugeleitet wird. Die Schalter Si, S2 und S3 sind alle auf einem einzigen Chip mit einer integrierten MOS-Schaltung angeordnet. Die an der Membran befestigte Oberfläche des Kristalls ist auf ihrer gesamten Fläche mit einer Elektrode abgedeckt und über die Membran geerdet. Die beiden elektrischen Signale, welche am Ausgang des zweiten Treiberoszillators erscheinen, werden an die beiden D-förmigen Elektroden Ei und E2 auf der freien Oberfläche des piezoelektrischen Kristalls geleitet. Wenn diese Signale phasengleich sind, erzeugen sie in der Membran eine Resonanzform der Oszillation und ein hörbares Ausgangssignal von 2,75 Kilohertz. Wenn die elektrischen Signale um 90° phasenverschoben sind, wird eine höhere harmonische Resonanzfrequenz erzeugt, welche ein hörbares Ausgangssignal mit einer höheren Tonlage von 5,2 Kilohertz bewirkt.
Die Treibersignale an den Elektroden werden auf die folgende Weise erzeugt. Der erste Oszillator mit den Invertern Ii und I2 erzeugt als gegenphasige Rechteckwellen ausgebildete Steuersignale Ci, C2 mit einer Frequenz von 1 Hertz. Der zweite Treiberoszillator erzeugt in Abhängigkeit vom Zustand der Steuersignale eine von zwei unterschiedlichen Frequenzen, was bereits beschrieben wurde. Wenn die Schalter Si, S2, S3 die in Fig. 6 gezeigten Stellungen aufweisen, sind die Ausgangssignale für die beiden Elektroden phasengleich, und in der kreisförmigen Membran wird eine Resonanzoszillation induziert, bei der der Durchmesser der Membran etwa der halben Wellenlänge der Frequenz entspricht. Im anderen Schaltzustand
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sind die beiden Ausgangssignale bei einer höheren Frequenz gegenphasig, und die in der Membran induzierte Resonanzform der Oszillation ist derart, dass der Durchmesser der Membran etwa einer Wellenlänge der erzeugten Frequenz entspricht.
Die Membran kann auch eine rechteckige Form aufweisen und längs gegenüberliegender Seiten befestigt sein. Für diese Ausführungsform wird ein rechteckiges Stück aus piezoelektrischem Material, auf dem zwei Elektroden angeordnet sind, verwendet. Das piezoelektrische Material wird von zwei elektrischen Signalen angeregt, welche gleichphasig oder gegenphasig sein können und deren Frequenz in der Membran Resonanzschwingungen erzeugt. Solche Resonanzschwingungen sind möglich, wenn ein ganzzahliges Vielfaches der halben Oszillationswellenlänge der Länge und der Breite der Membran entspricht. Für einen Schwingungsgenerator der in Fig. 6 gezeigten Art können hörbare Ausgangssignale mit 1,5 Kilohertz, 2,2 Kilohertz, 5,0 Kilohertz, 6 Kilohertz, 7 Kilohertz, 8,14 Kilohertz, 13,7 Kilohertz und 19,3 Kilohertz erzeugt und in irgendwelchen wiederholbaren Zeitfolgen zum Tönen gebracht werden.
Bei den oben beschriebenen Schallerzeugern wurde die Verbindung des piezoelektrischen Kristalls mit der Membran nur ganz allgemein beschrieben. Wenn die Membran die Endwand eines einseitig geschlossenen Zylinders oder einer Büchse bildet, kann dieser Zylinder oder diese Büchse vorteilhafterweise verwendet werden, um eine wasserdichte Hülle zu bilden, die den gesamten Stromkreis des Schallerzeugers ein-schliesst. Eine solche Anordnung hat eindeutige Vorteile, wenn der Schallerzeuger als Feuermelder oder an einem gegenüber atmosphärischen Einflüssen ungeschützten Ort verwendet werden soll. Ein entsprechender Schallerzeuger ist in Fig. 7 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist ein piezoelektrischer Kristall 76 entweder mit einem einen tiefen Schmelzpunkt aufweisenden, silberhaltigen Lötmaterial oder einem silberhaltigen Epoxyharz an der Innenfläche des Bodens 77 einer Büchse befestigt. Weiter sind zwei Elektroden vorgesehen, von denen die eine beim Punkt 78 mit der Erdleitung verbunden und die andere am Punkt 79 als Treiberelektrode am Kristall befestigt ist. Diese Elektroden sind mittels flexiblen Drähten 80,81 mit den entsprechenden Anschlüssen des Schwingungsgenerators 82 verbunden. Der Schwingungsgenerator kann auf irgendeine der oben beschriebenen Arten ausgebildet sein. Die Büchse 75 ist mittels eines Kunststoffschaumrings 85 auf einem festen Träger 83 angeordnet. Durch den Träger sind äussere Anschlussdrähte 84 zu einer Speisespannungsquelle geführt. Wenn der Ring 85 aus geschlossenzelligem Kunststoff besteht, kann das Innere der Büchse als wasserdichter Raum ausgebildet sein. Der Ring weist die erforderliche mechanische Festigkeit auf, um die schwingende Büchse zu haltern und ermöglicht zugleich das praktisch unbehinderte Abstrahlen der vom Kristall auf die Büchse übertragenen Schallenergie. Auf diese Weise werden die Schwingungen der Büchse praktisch nicht gedämpft und kann eine hohe akustische Intensität erreicht werden. Es versteht sich, dass anstelle von Kunststoffschaum auch andere Materialien mit grosser Nachgiebigkeit für den Ring verwendet werden können.
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7 Blatt Zeichnungen

Claims (28)

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1. Schallerzeuger mit einem Schwingungsgenerator und einem zu Schwingungen anregbaren Schallgeber, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallgeber einen zu Schwingungen erregbaren Kristall (76) und einen Resonanzkörper (75,77) aufweist, welcher Resonanzkörper eine zylindrische Büchse (75) umfasst, deren eines Ende mit einer senkrecht zur Büchsenachse ausgerichteten, auf ihrem gesamten Umfang einstückig an die Büchsenwand angeformten, kreisrunden Bodenfläche (77) verschlossen und deren anderes Ende offen ist, und welcher Kristall von dem Schwingungsgenerator (82) zu Schwingungen anregbar und zum Erregen des Resonanzkörpers zu hörbare Schallwellen erzeugenden Resonanzschwingungen an der Bodenfläche des Resonanzkörpers angeordnet ist (Fig. 7).
2. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Befestigen der Büchse (75) an einem Träger (83) an dem der Bodenfläche (77) gegenüberliegenden offenen Ende eine die Resonanzschwingungen praktisch nicht dämpfende Einrichtung (85) vorgesehen ist.
3. Schallerzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (85) so ausgebildet ist, dass sie mit dem Träger (83) zusammenwirkt und so das offene Ende der Büchse (75) schliesst.
4. Schallerzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (85) als Ring ausgebildet und aus geschäumtem Kunststoff hergestellt ist.
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5. Schallerzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für einen wasserdichten Abschluss des offenen Endes der Büchse (75) der geschäumte Kunststoff geschlossenzellig ist.
6. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall (76) an der Innenseite der Bodenfläche (77) des Resonanzkörpers angeordnet ist.
7. Schallerzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von der Büchse (75) und dem Ring (85) eingeschlossenen Raum auch eine die Speisespannung für den Schwingungsgenerator (82) liefernde Batterie vorgesehen ist.
8. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator eine CMOS-Schaltung enthält, mit vier Invertern, von denen zwei (b, b) mit einem Widerstand (65,66) und einem Kondensator (67) zu einem ersten Oszillator zusammengeschaltet sind und die beiden weiteren (Ii, I2) mit einem Widerstand (61) und einem Kondensator (62) zu einem zweiten Oszillator zusammengeschaltet sind, der den ersten Oszillator steuert (Fig. 6).
9. Schallerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ändern der Frequenz des ersten Oszillators der Gesamtwiderstand (65,66 und 63,64) im ersten Oszillator in Abhängigkeit von dem vom zweiten Oszillator empfangenen Signal (C2) veränderbar ist
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10. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator als CMOS-Schaltung mit vier NAND-Toren, von denen jedes zwei Eingänge aufweist, ausgebildet ist, wobei zwei der Tore (G3, G4) mit einem Widerstand (R2, VRi) und einem Kondensator (Ci) zu einem Oszillator zusammengeschaltet sind und die beiden anderen NAND-Tore (Gl, G2) derart miteinander verbunden sind, dass bei der Zuleitung eines geeigneten Signals an ihre Eingänge (10,11) ein zum Erregen des Oszillators geeignetes Signal erzeugt und an den Eingang des Oszillators geleitet wird (Fig. 1).
11. Schallerzeuger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden anderen NAND-Tore (Gl, G2) zu einem bistabilen, durch Zuleitung geeigneter Signale setzbaren und rückstellbaren Flip-Flop zusammengeschaltet sind, dessen Ausgangssignal den Oszillator steuert.
12. Schallerzeuger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden anderen NAND-Tore (Gl, G2) zu einem zweiten Oszillator zusammengeschaltet sind, welcher zweite Oszillator durch Zuleitung eines geeigneten Eingangssignals zum Oszillieren anregbar ist und ein Ausgangssignal erzeugt, das an den Eingang des ersten Oszillators geleitet wird und bewirkt, dass die Frequenz des ersten Oszillators mit der Frequenz des zweiten Oszillators moduliert wird.
13. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator zwei CMOS-Schaltungen mit vier NAND-Toren, von denen jedes zwei Eingänge aufweist, enthält, wobei zwei der Tore (G3, G4) der einen CMOS-Schaltung (ICI) mit einem Widerstand (Ri, VRi) und einem Kondensator (Ci) zu einem ersten Oszillator zusammengeschaltet sind, dessen Ausgang mit dem Kristall (6) verbunden ist und zwei der Tore (G5, G6) der anderen CMOS-Schaltung (IC2) mit einem Widerstand (Rs) und einem Kondensator (C3) zu einem zweiten Oszillator zusammengeschaltet sind, während die beiden anderen Tore (G7, G8) der anderen CMOS-Schaltung (IC2) zu einem bistabilen Flip-Flop zusammengeschaltet sind und der Ausgang des zweiten Oszillators mit einem Kondensator (Ct) und der Speisespannungsleitung (Vcc) für die erste CMOS-Schaltung (ICI) verbunden ist, so dass in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Flip-Flops die Speisespannung für den erstgenannten Oszillator periodisch expo-nentiell abklingt (Fig. 3).
14. Schallerzeuger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des zweiten Oszillators über einen Widerstand mit einem Kondensator (CO und dieser Kondensator mit der Speisespannungsleitung für die eine CMOS-Schaltung (ICI) verbunden ist, so dass in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Flip-Flops die Speisespannung für den erstgenannten Oszillator periodisch exponentiell ansteigt.
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15. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator zwei CMOS-Schaltungen mit je vier NAND-Toren, von denen jedes zwei Eingänge aufweist, enthält, wobei zwei Tore (G3, G4) der einen Schaltung (ICI) mit einem Widerstand (Ri, VRi) und einem Kondensator (Ci) zu einem ersten Oszillator zusammengeschaltet sind, dessen Ausgang mit dem Kristall (6) verbunden ist, und die beiden anderen Tore (Gl, G2) der gleichen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem zweiten Oszillator zusammengeschaltet sind, und zwei Tore (G5, G6) der anderen Schaltung (IC2) mit einem Widerstand (Rs) und einem Kondensator (C3) zu einem dritten Oszillator zusammengeschaltet sind, dessen Ausgang mit einem Kondensator (CO und der Speisespannungsleitung (Vcc) für die erste Schaltung (ICI) verbunden ist, während die weiteren Tore (G7, G8) der anderen Schaltung (IC2) zwischen den Anschlussklemmen (41,42) und den Eingängen der Tore (G5, G6) des dritten Oszillators angeschlossen sind, so dass beim Anlegen geeigneter Signale an diese Anschlussklemmen am Ausgang des ersten Oszillators ein Dauerton oder ein Ton mit modulierter Frequenz oder periodische Töne mit jeweils abnehmender Frequenz erscheinen (Fig. 4).
16. Schallerzeuger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des dritten Oszillators über einen Widerstand mit dem Kondensator (Ct) verbunden ist, so dass beim Anlegen geeigneter Signale an diese Anschlussklemmen am Ausgang des ersten Oszillators ein Dauerton oder ein Ton mit modulierter Frequenz oder periodische Töne mit jeweils zunehmender Frequenz erscheinen.
17. Schallerzeuger nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch Mittel (CO, welche der Speisespannungsleitung (Vcc) für die zweite integrierte Schaltung (IC2) eine periodisch exponentiell ansteigende und abfallende Spannung zuführen.
18. Schallerzeuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schwingungsgenerator zum Anregen des Kristalls (6) ein Leistungsverstärker (3) und ein Aufwärtstransfor-mator (4) nachgeschaltet sind (Fig. 1).
19. Schallerzeuger nach Anspruch 18, dadurch gekenn2
20. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall (76) ein piezoelektrischer Kristall ist.
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21. Schallerzeuger nach Anspruch 20, dadurch gekenn- 5 zeichnet, dass die an dem Resonanzkörper (75,77) befestigte ebene Fläche des Kristalls (76) rund ist.
22. Schallerzeuger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Resonanzkörper (75,77) befestigte ebene Fläche des Kristalls (76) rechteckig ist. io
23. Schallerzeuger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall (76) mit einem silberhaltigen Lötmaterial am Resonanzkörper (75,77) befestigt ist.
24. Schallerzeuger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall (76) mit einem elektrisch leitfähigen i s Epoxyharz am Resonanzkörper (75,77) befestigt ist.
25. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Resonanzkörper (75,77) befestigte Fläche des Kristalls (76) kleiner ist als die zum Befestigen des Kristalls vorgesehene Fläche des Resonanzkörpers. 20
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zeichnet, dass der Leistungsverstärker (3) ein mit geerdetem Emitter betriebener NPN-Transistor (T1) ist.
26. Schallerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Synchronisieren der Frequenz des Schwingungsgenerators (Gl, G2; G3, G4) mit der Resonanzfrequenz des Resonanzkörpers eine Rückkopplung vorgesehen ist, die Mittel aufweist, um eine der Schwingfrequenz des Resonanzkör- 25 pers proportionale Rückkoppelspannung an den Schwingungsgenerator zu leiten (Fig. 5).
27. Schallerzeuger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der Rückkoppelspannung ein zusätzlicher Kristall isoliert an einer der Flächen des zum 30 Anregen des Resonanzkörpers vorgesehenen Kristalls angeordnet ist.
28. Schallerzeuger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der Rückkoppelspannung ein zusätzlicher Kristall an der Bodenfläche (77) der zylindrischen 35 Büchse (75) angeordnet ist.
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