Пишущий механизм состоит из электромагнита, в кольцевом зазоре которого помещается катушка с несколькими сотнями витков очень тонкого провода. К катушке прикреплено стеклянное перо.
Через обмотку электромагнита проходит постоянный ток; он создает вокруг катушки сильное магнитное поле, и катушка, прикрепленная к гибкой пружине, находится в этом магнитном поле в уравновешенном положении. Сигналы, вызванные звуковыми волнами, поступают от звукоприемника по проводам непосредственно в катушку. Появившийся, таким образом, в катушке пульсирующий ток образует вокруг нее свое магнитное поле. Электромагнитные силы этого поля, непрерывно меняя направление, выводят катушку из равновесия и заставляют ее колебаться. Вследствие этого перо, прикрепленное к катушке, начинает вычерчивать волнистую линию на подвижной бумажной ленте; при спокойном же положении катушки это перо чертит прямую линию. Отсюда нетрудно понять, что началом волнистой линии отмечается момент подхода звуковой волны к звукоприемнику. Запомните это.
В регистрирующем приборе имеется несколько катушек с перьями, так как в системе звукометрической станции одновременно работают несколько звукоприемников. Сейчас вы узнаете, почему для определения точки нахождения стреляющей батареи противника нельзя обойтись одним звукоприемником.
Представьте себе, что орудие противника произвело выстрел, а у вас на поле боя выставлен всего один звукоприемник. По записи одного пера вы можете только сказать, что был выстрел, но не можете еще определить, откуда подошел звук, то есть в каком направлении находится его источник – батарея противника.
Рис. 228. Звук выстрела дошел до обоих звукоприемников (А и Б) одновременно; значит стреляющая батарея противника находится на одинаковом расстоянии от обоих звукоприемников, то есть на перпендикуляре к середине звуковой базыРиг. 230. Звук выстрела достиг прежде правого звукоприемника; значит стреляющая батарея находится вправо от перпендикуляра к середине звуковой базы; разность времен больше, чем на рис. 229, больше и угол ОВГ
Рис. 229. Звук выстрела достиг прежде левого звукоприемника; значит стреляющая батарея ближе к этому звукоприемнику, то есть она находится влево от перпендикуляра к середине звуковой базы; величина угла ОВГ зависит от разности времен
Если же на некотором расстоянии от этого звукоприемника поставить еще второй, то к нему звуковая волна придет или одновременно, или раньше, или позже, чем к первому.
Предположим, что источник звука и наши звукоприемники расположены так, как показано на рис. 228. Расстояния от источника звука до обоих звукоприемников одинаковы. Очевидно, и звук до них дойдет одновременно. Но тогда, как видно из рисунка, источник звука должен находиться обязательно на перпендикуляре, восставленном в середине звуковой (акустической) базы АБ (где точками А и Б обозначены звукоприемники).
Во всех других случаях (рис. 229 и 230), когда расстояния от источника звука до звукоприемников неодинаковы, очевидно, и звук дойдет до них не одновременно, а следовательно, и источник звука уже не будет находиться на перпендикуляре к акустической базе. Чтобы определить в этих условиях верное направление на источник звука, надо знать разность времен между началами записей для первого и второго звукоприемников.
Посмотрите на рис. 231, где показана лента с записями сигналов, поступивших от двух звукоприемников Л и 5. По этой записи видно, что звукоприемник А находится ближе к источнику звука, а звукоприемник Б – дальше. В верхней части ленты вы видите волнистую линию – это масштаб времени; его вычерчивает специальное перо, которое колеблется в зависимости от колебаний ветвей камертона, находящегося в регистрирующем приборе. Расстояние между двумя соседними зубцами этой волнистой линии, равное 2 миллиметрам, точно соответствует 0,02 секунды. Пользуясь этим масштабом, уже нетрудно определить разность времен между началами двух записей. Для случая, показанного на рис. 231, эта разность времен, обозначенная греческой буквой т, равна 0,160 секунды. Зная разность времен, а также время, за которое звуковая волна проходит вдоль акустической базы, определяют по специальным таблицам угол, под которым надо прочертить направление на источник звука (см. рис. 229 и 230).