Частотно-избирательный разветвитель низкочастотных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H04R23/00 

I1

Изобретение относится к электронным устройствам общего назначения и может быть использовано в системах анализа и синтеза низкочастотных сигналов различной природы, в частности речевых.

Цель изобретения - повьпиение частотной избирательности и расширение диапазона рабочих частот.

На фиг. 1 изображен частотно-избирательный разветвитель низкочастотных сигналов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел Т на фиг. 2.

Частотно-избирательньй разветвитель содержит корпус с полостью 1 с уменьшающимся по длине устройства внутренним сечением, заполненный жидкостью, например водой 2, закрепленную в расширяющейся прорези на боковой поверхности предварительно поперечно натянутую мембрану 3, натяжение которой падает по длине устройства, расположенный на торце трубы входной электромагнитный электромеханический преобразователь 4 с подвижной системой 5, соприкасающейся с жидкостью, набор электродов 6, расположенных перпендикулярно к продольной оси устройства с постоянным шагом по всей длине на внешней поверхности мембраны и подключенных своими отводами 7 через набор согласующих усилителей 8 к выходам устройства 9, прокладку, выполненную в виде, например, двух полос 10, присоединенных в мембране поверх электродов , упругую пластину 11, выполненную из материала с электретными свойствами, установленную над набором электродов и соединенную с упругой прокладкой, и расположенный по всей внешней поверхности упругой пластины общий заземленный электрод 12.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на входной электромеханический преобразователь 4 электрического сигнала в разветвителе возбуждается набор распространяющихся вдоль мембраны бегущих волн, обладающих частотно-зависимь ми максимумами, причем существует однозначная связь между пространственным положением максимумов колебаний и спектральным составом -входного сигнала. Наличие упругой связи 10 между мембраной 3 и упругой пластиной 1I вызьшает согла02

сованные с мембраной колебания последней в области больших длин волн, однако по мере приближения к резонансу за счет уменьшения длины волны

колебания возрастает обусловленное увеличение продольной жесткости упругой пластины 11 рассогласование в ее колебаниях по отношению к мембране 3. Возникающие при этом колебания

емкости элементарных конденсаторов, образованных электродами 6 и общим электродом 12, при наличии постоянного электрического поля, определяемого электретными свойствами пластины 9, приводят к возникновению на электродах потенциалов, пропорциональных смещению упругой пластины относительно мембраны, которые по- даются на выходы устройства. Таким

образом, осуществляется избирательное разветвление входного сигнала на частотные составляющие, а за счет выделения разностных колебаний мембраны и упругой пластины, пропорциональных четвертой пространственной производной от колебаний мембраны, значительно повьшается избирательность разветвителя при сохранении временных характеристик,

присущих процессу распространения колебаний вдоль мембраны.

При изменении геометрии корпуса,. прорези, толщины мембраны и исполь-i зуемого для нее материала возможно как варьирование величины диапазона рабочих частот, так и смещение его в область более низких или более высоких-частот, верхняя граница рабочих частот предлагаемого раз- ветвителя ограничена скоростью распространения звука в жидкости.

Формула изобретения

1. Частотно-избирательный разветвитель низкочастотных сигналов, содержащий корпус с полостью, заполненной жидкостью, например водой, и с прорезью на боковой поверхности.

а также продольно закрепленную над

прорезью плоскую мембрану переменной ширины, упругую пластину, расположенную над мембраной и электромеханический преобразователь, уста- 55 новленный в торце корпуса, отличающийся тем, что, с целью повьшшния частотной избирательности и расширения диапазона рабочих час:тот, в него введены упругая прокладка, установленная между мембраной и упругой пластиной, и датчики смещения поверхности мембраны, рассредоточенные по длине мембраны, при этом полость в корпусе вьшолнена с уменьшающимся по длине поперечным сечением, а мембрана выполнена с переменным по длине поперечным натяжением.

2201404

2. Разветвитель по п. 1, о т л и- чающийся Тем, что датчики выполнены в виде ряда поперечных электродов, расположенных на поверх- 5 ности мембраны, и общего заземляющего электрода, расположенного на внешней поверхности упругой пластины, при этом упругая пластина выполнена из материала с электретны- ми свойствами.

.f

ия.2

12

П

ВНИИПИ Заказ 1334/61 Тираж 624 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Д

Фиг.