ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКА Российский патент 2008 года по МПК H04B10/00 

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано для воспроизведения речи, музыки и других звуков, например в условиях проведения аварийно-спасательных работ.

Известен преобразователь для воспроизведения звука (патент GB № 657624 А, 26.09.1951). Преобразователь содержит диафрагму, установленную с возможностью вибрации, и возбудитель, связанный с источником электрического тока, при этом возбудитель выполнен в виде пьезоэлемента, связанного штоком с диафрагмой. Недостатком данного устройства является низкая надежность, связанная с прекращением работы устройства при разрыве связи с источником питания, что затрудняет его использование в условиях проведения аварийно-спасательных работ.

Известно устройство для воспроизведения звука, принятое за прототип (патент US № 2001034253, 25.10.2001). Устройство снабжено источником модулированного светового излучения, фотоприемником, усилителем низких частот, причем источник модулированного светового излучения связан волоконно-оптическим световодом с усилителем низких частот. Питание устройства осуществляется от солнечной батареи (аккумулятора). Питание к усилителю может быть подведено с помощью источника опорного светового излучения, оптически связанного через дополнительный волоконно-оптический световод с источником электрического тока. Недостатком данного устройства является низкая надежность, связанная с прекращением работы устройства при разрыве связи с источником питания, что затрудняет его использование в условиях проведения аварийно-спасательных работ.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства за счет создания возможности его непрерывной работы до момента восстановления связи с источником питания.

Технический результат достигается тем, что в преобразователе для воспроизведения звука, содержащем диафрагму, установленную с возможностью вибрации, возбудитель, связанный с источником электрического тока, источники модулированного и опорного световых излучений, линзы, фотоприемник, усилитель низких частот, солнечную батарею, согласно изобретению он снабжен оптическим аккумулятором, выполненным в виде замкнутого полусферического корпуса с плоским основанием и внутренним отражающим покрытием, причем на плоской стороне корпуса нанесено покрытие из сульфида бария с добавками солей, при этом в сферической части корпуса установлены рассеивающие линзы, а солнечная батарея установлена в вершине сферической части корпуса.

Технический результат достигается также тем, что в качестве добавки используют соль висмута.

Технический результат достигается также тем, что в качестве добавки используют соль свинца.

Технический результат достигается также тем, что в качестве добавки используют соль молибдена.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет повысить его надежность за счет создания возможности его непрерывной работы до момента восстановления связи с источником питания.

Преобразователь для воспроизведения звука поясняется чертежами, на фиг.1 показана общая схема устройства, на фиг.2 показан вид А, увеличенно, где:

1 - диафрагма;

2 - источник модулированного светового излучения;

3 - волоконно-оптический световод источника 2 модулированного светового излучения;

4 - источник опорного светового излучения, например лазер;

5 - волоконно-оптический световод источника 4 опорного светового излучения;

6 - фокусирующая линза источника 2 модулированного светового излучения;

7 - фотоприемник;

8 - проводники, связывающие усилитель 14 низких частот с электродами возбудителя 9;

9 - возбудитель, выполненный в виде пьезоэлемента с электродами;

10 - шток, связывающий диафрагму 1 с возбудителем 9;

11 - рассеивающие линзы источника 4 опорного светового излучения;

12 - солнечная батарея (источник электрического тока);

13 - корпус оптического аккумулятора, выполненный в виде замкнутого полусферического корпуса с плоским основанием;

14 - усилитель низких частот;

15 - отражающее покрытие внутренней поверхности корпуса 13;

16 - покрытие из сульфида бария с добавками солей металлов, нанесенное на плоское основание корпуса 13.

При работе в условиях аварийно-спасательных работ, например в шахтах, опасных по взрывам газа и пыли, надежность систем связи спасателей (непременным условием успешных работ является постоянная, непрерывная связь) с диспетчерской службой выходит на первое место. Известные средства связи, способные работать, например, в шахтах, опасных по взрывам газа и пыли, обладают существенным недостатком, выражающимся в необходимости непрерывной связи преобразователя с источником питания. При разрыве этой связи переговоры, а следовательно, эффективное проведение спасательной операции становится невозможным до момента восстановления этой линии. При введении в схему с источником оптического опорного излучения оптического аккумулятора (аккумулятор, как правило, - это устройство для накапливания и последующей отдачи энергии) на основе сульфида бария с добавками солей металлов, способствующего накоплению и отдаче световой энергии, переговорная связь будет оставаться работоспособной до момента восстановления связи с источником опорного излучения (источником питания) при обрыве. Известно, что сульфиды бария в чистом виде не светятся, поэтому для более эффективной "аккумуляции" света в них добавляют соли металлов - или висмута, или свинца, или молибдена.

Преобразователь для воспроизведения звука содержит диафрагму 1, установленную с возможностью вибрации таким образом, чтобы излучать звук по крайней мере с одной из своих поверхностей. Диафрагму 1 связывают штоком 10 с возбудителем 9, выполненным в виде пьезоэлемента. За источником 2 модулированного светового излучения устанавливают волоконно-оптический световод 3, после которого по ходу светового излучения устанавливают фокусирующую линзу 6, оптически связанную с фотоприемником 7. Фотоприемник 7 связывают с усилителем 14 низких частот. За источником 4 опорного светового излучения устанавливают волоконно-оптический световод 5. Далее по ходу светового излучения оптический световод 5 связывают с помощью рассеивающих линз 11 с оптическим аккумулятором. Оптический аккумулятор выполнен в виде замкнутого полусферического корпуса 13 с плоским основанием и внутренним отражающим покрытием 15. Корпус 13 выполнен замкнутым для снижения возможных искажений, связанных, прежде всего, с изменением оптических свойств среды, например из-за наличия в окружающем воздухе пыли. Сферическая форма корпуса 13 необходима для многократного переотражения поступающего светового излучения и его эффективной аккумуляции покрытием 16 из сульфида бария с добавками солей металлов. Рассеивающие линзы 13 равномерно распределяют световое излучение по плоской стороне корпуса 13 с покрытием 16 из сульфида бария с добавками солей металлов. Линзы 11 оптически связаны через полость корпуса 13 оптического аккумулятора с солнечной батареей 12 (источником электрического тока). Солнечная батарея 12 установлена на оси симметрии сферического корпуса 13 в его вершине. Солнечная батарея 12 питает усилитель 14 низких частот. Усилитель 14 низких частот связан проводниками 8 с возбудителем 9, выполненным в виде пьезоэлемента.

Преобразователь для воспроизведения звука работает следующим образом. Световой поток подают от источника 2 модулированного светового излучения, воспроизводящего в кодированном виде звуковую информацию. Работа устройства основана на изменении интенсивности модулированного светового потока, вызывающего после попадания на фотоприемник 7 возникновение в нем сигнала, воздействующего на усилитель 14 низких частот. Световой поток по волоконно-оптическому световоду 3 проходит через фокусирующую линзу 6 на фотоприемник 7 и далее попадает на усилитель 14 низких частот. Усилитель 14 подает электрический импульс к возбудителю 9. Вибрация от возбудителя 9 передается на диафрагму 1 с помощью штока 10 и вызывает ее колебание с воспроизведением звука. Цепь питания устройства состоит из источника 4 опорного светового излучения, передающего световое излучение по волоконно-оптическому световоду 5 через рассеивающие линзы 11 в оптический аккумулятор на солнечную батарею 12. Поток светового излучения после прохождения рассеивающих линз 11 попадает в внутреннюю замкнутую полость оптического аккумулятора. За счет наличия в плоском основании корпуса 13 покрытия из сульфида бария с добавками из солей или висмута, или свинца, или молибдена в нем происходит аккумуляция световой энергии. За счет наличия отражающего покрытия 15, например зеркального, на внутренней поверхности корпуса 13 и его полусферической формы происходит многократное отражение светового потока и равномерное распределение его по объему и поверхности сульфида бария с добавками солей металлов. При прерывании связи с источником 4 опорного светового излучения устройство продолжит работу за счет накопленного светового "заряда". Длительность бесперебойной работы устройства определяется в основном площадью поверхности, на которую нанесено покрытие 16 из сульфида бария с добавкой солей металлов, а также толщиной этого покрытия. По различным литературным данным минимально возможное время бесперебойной работы устройства составляет около 15 мин. Световой поток после прохождения оптического аккумулятора попадает на солнечную батарею 12. Солнечная батарея 12 передает вырабатываемый электрический ток на усилитель 14 низких частот. Электрический ток передается по проводникам 8 к электродам возбудителя 9 и приводит его в действие с воспроизведением звука за счет свойств пьезоэлементов изменять форму под действием электрического тока.

Применение преобразователя для воспроизведения звука обеспечивает следующие преимущества:

- повышение надежности работы устройства;

- расширение области применения данного вида устройств.

- возможность работы в шахтах, опасных по газу и пыли;

- снижение искажений при воспроизведении звука.

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано для воспроизведения речи, музыки и других звуков, например в условиях проведения аварийно-спасательных работ. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и расширение области применения. Преобразователь для воспроизведения звука содержит диафрагму, установленную с возможностью вибрации, возбудитель, связанный с источником электрического тока, источники модулированного и опорного световых излучений, линзы, фотоприемник, усилитель низких частот, солнечную батарею. Дополнительно преобразователь снабжен оптическим аккумулятором, выполненным в виде замкнутого полусферического корпуса с плоским основанием и внутренним отражающим покрытием, причем на плоской стороне корпуса нанесено покрытие из сульфида бария с добавками солей, при этом в сферической части корпуса установлены рассеивающие линзы, а солнечная батарея установлена в вершине сферической части корпуса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Преобразователь для воспроизведения звука, содержащий диафрагму, установленную с возможностью вибрации, возбудитель, связанный с источником электрического тока, источники модулированного и опорного световых излучений, линзы, фотоприемник, усилитель низких частот, солнечную батарею, отличающийся тем, что он снабжен оптическим аккумулятором, выполненным в виде замкнутого полусферического корпуса с плоским основанием и внутренним отражающим покрытием, причем на плоской стороне корпуса нанесено покрытие из сульфида бария с добавками солей, при этом в сферической части корпуса установлены рассеивающие линзы, а солнечная батарея установлена в вершине сферической части корпуса.2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют соль висмута.3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют соль свинца.4. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки используют соль молибдена.