Устройство для создания низкочастотных акустических полей Советский патент 1988 года по МПК B06B1/18 

Изобретение относится к акустическим устройствам и может использоваться для создания низкочастотных акустических полей с заданными параметрами, например, при исследовании характеристик приемников звука, при изучении влияния звука на животных.

Цель изобретения повьшение точности задания параметров акустического поля за счет реализации обратной связи заданного вида в цепи возбуждения низкочастотных механических колебаний.

вательно соединенные блок 22 вычитания и коммутатор 23, выход которого подключен к второму входу дифферен- циахшного усилителя 6, первый 24 и второй 25 детектор, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам ког-тутатора 23, и трехканальный регистратор 26, первьй, второй и третий входы которого объединены соответственно с входами первого 24 и второго 25 детекторов и четвертым входом коммутатора 23 и подключень к выходам соответственно

Изобретение относится к акустическим устройстваг-f и может использоваться для создания низкочастотных акустических полей с заданными параметрами, например, при исследовании характеристик приемников звука, при изучении влияния звука на жтшотных. Цель изобретения - повышение точности задания параметров акустического поля за счет реализации обратной связи в цепи возб; ждения низкочастотных механических колебг:-1ий В замкнутом объеме возбу /кдагат акустическое поле двумя поршнями, колеблющимися со двигом фаз величина которого устанавливается s цепи обратной связи возбуждающего генератора в зависимости от вел1гч;шы заданного параьзетра звуковото поля. 1 ил, с г © SSSK С

На чертеже представлена блок-схема 5 первого 19 и второго 20 согласующихустройства для создания низкочастотных акустических полей

Устройство для создания низкочастотных акустических полей содержит замкнутую камеру 1 , предназначеннутэ для размещения Б ней акустического поля, две противоположные стенки которой выполнены в виде подвижных поршней 2 и 3, механически связанные

усилителей и второго фазометра 21, а пятый вход коммутатора 23 предназначен для подключения к шине нулевого потенциала Кроме того, на черте- 20 же показаны объект 27, например микрофон, помещенный в камеру 1 с целью исследования его характеристики, и регистратор 28, связанный с объектом 27 для определения реакции объекта

74 С поришями электромеханические преоб- -- на звуковое поле, с заданными парар азователи 4 и 5,, последователъно соединенные генератор 6 низкой частоты и усилитель 7 мопщости, выход которого подключен к первому электромеханическому преобразователю 4j последовательно соединенные блок 8 фазовой задержки и второй усилитель 9 Ь5ощн.ости, выход которого подключен к входу второго электромеханического

преобразователя 5, первый фазометр jj телем 4„ Сигнал, поступающий на вто . О, первый

40

и второй 12 измерители амплитудЫ; установленнью на поршнях первьй 13 и второй 14 датчики колебательной скорости, вьгходы кото- подключень соответстве п о к первому 11 и второму 12 измерителям амплитуды и к соотзетствуюцим входам первого фазометра Ш, последовательно соединен ые источник 15 постоянного напряжения, дифференциалькый усилитель 6; управляе хгый усилитель 17,, информационный пход которого подключен к выходу генератора 6 низкой частоты, а выход - к входу блока 8 фазо- зад,ержки, датчик 18 мгновенно го значения звукового давления и колебательной скорости, установленный в ка- iepe 1 5 подключенные к соответствующим выходам последнего первый 19 и ;:)торой 20 согласующие усилители и подк.шоченный к выходам последних зто- рой фазометр 21, подключенный к ходам первого 13 и второго 14 датчиков колебательной скорости, последоSO

рой усилитель 9 мощности, проходит через усилитель 17 с регулируемым коэффициентом передачи и сдвигается по фазе блоком 8 фазовой задержки. Колебания обоих регистрируются датчиками 13 и 14. Сигналы, пропорциональные колебательным скоростям поступают на входы блока 22 вычитания, входы измерителей 11 и 12 амплитуды и входы первого фазометра 10„ Сигнал, пропорциональный разности амплитуд колебаний поршней, с выхода 22 вьи итакия пос- т гпает через коммутатор 23 на второй вход дифференциального усилителя 16, который вырабатьшает управляющий сигнал подстройки коэффициента передачи усилителя 17 для обеспечения постоянства одного из параметров генерируемого в камере 1 акустического по- ля Параметр поля,- поддерживаемый постояннь1М, выбирается с помощью коммутатора 23, задания фазового сдвига в блоке 8 фазовой задержки и подачи

усилителей и второго фазометра 21, а пятый вход коммутатора 23 предназначен для подключения к шине нулевого потенциала Кроме того, на черте- же показаны объект 27, например микрофон, помещенный в камеру 1 с целью исследования его характеристики, и регистратор 28, связанный с объектом 27 для определения реакции объекта

на звуковое поле, с заданными параметрами.

Устройство для создания низкочастотных акустических полей работает следующим образоМс

Низкочастотный сигнал с генератора 6 через усилитель 7 мои ности и э гектромеханический преобразователь 4 возбуждает колебательное движение поршня 2, связанного с преобразова0

O

рой усилитель 9 мощности, проходит через усилитель 17 с регулируемым коэффициентом передачи и сдвигается по фазе блоком 8 фазовой задержки. Колебания обоих регистрируются датчиками 13 и 14. Сигналы, пропорциональные колебательным скоростям поступают на входы блока 22 вычитания, входы измерителей 11 и 12 амплитуды и входы первого фазометра 10„ Сигнал, пропорциональный разности амплитуд колебаний поршней, с выхода 22 вьи итакия пос- т гпает через коммутатор 23 на второй вход дифференциального усилителя 16, который вырабатьшает управляющий сигнал подстройки коэффициента передачи усилителя 17 для обеспечения постоянства одного из параметров генерируемого в камере 1 акустического по- ля Параметр поля,- поддерживаемый постояннь1М, выбирается с помощью коммутатора 23, задания фазового сдвига в блоке 8 фазовой задержки и подачи

на первый вход дифференциального усилителя 16 с выхода источника 15 постоянного напряжения, пропорционального требуемому значению выбранного фиксированного параметра акустического поля. Дифференциальный усилитель 16 вырабатывает напряжение, зависящее от рассогласования измеряемого разностного сигнала на выходе блока 22 с напряжением на выходе источника 15, пропорциональным заданному опорному значению, и изменяющее коэффициент передачи усилителя 17, отрабатывая таким образом нужное значение коэффициента передачи при изменении зьпсодного сигнала с генератора В случае работы устройства по разности фаз в звуковом поле цепь обратной связи размыкается переключением выхода коммутатора на его пятый вход, имеющий нулевой потенциал, и усилитель 16 слу:« ит просто передаточным звеном, устанавливающим в зависимости от величины опорного напряжения коэффициент передачи усилителя 17, определяющего величину сдвига фаз между звуковьим давлением и колебательной скоростью. При использовании в качестве информационных сигналов ходных сигналов постоянного тока с выходов первого 24 и второго 25 детекторов и второго фазом тра 21, пропорциональных параметрам акустического поля, они подаются через соответствующие входы коммутатора 23 на вход усилителя 16. При этом замыкается цепь обратной связи и дифференциальным усилителем 16 совместно с управляемым усилителем 17 отрабатьшает- ся постоянное задаваемое источником 15 постоянных напряжений значение выбранного параметра поля, измеряемого с помощью датчика 18 мгновенного значения звукового давления и колебательной скорости.

Использование изобретения обеспечивает возможность более точного задания параметров акустического поля, что необходимо, например, при определении реакции биологических объектов птиц, животных и реакции технических объектов (м: 1крофонов 5 гироскопов з вибродатчиков) на изменение тех или параметров воздействующего да них звукового поля. Формула изобретения

Устройство для создания низкочастотных акустических полей, содержащее

за -1кнутуто камеру, предназначен})ую для создания в ней акустического поля, две противоположные стенки которой вьтолнень: в вид,е подвижных поршней, механтгчески связанные с порпшя- ми электромеханические преобразователи, последовательно соединенные генератор низкой частоты и первый усилитсль МОЩНОСТИ; выход которого подключен к первом у электромеханическому преобразователю, последовательно соединенные блок фазовой задержки -; второй усилитель мощности, выход которого подключен к входу второго электромеханического преобразователя, первый фазометр, первый и второй измерители амплитуды, а также установленные на поршнях первый и второй датчики колебательной скорости, выходы которых подключены соответственно к первому и второму измерителям амплитуды и к соответствующим входам первого фазометра, отличающеес я тем, что 5 с целью повышения точности задания параметров акустического поля, оно снабжено последовательно соединенными источником постоянного напряжения, дифференциальным усилителем, управляемым ус шителем, информационный вход которого подключен к выходу генератора низкой частоты, а выход - к входу блока фазовой задержки, датчиком мгновенного значения

звукового давления и колебательной скорости установленньм в камере, подключенны ш к соответств тощим входам последнего первым и вторым согласующими усилителями и подключенным

к выходам последних вторым фазометром, подключеннь к выходам первого и второго датчиков колебательной скорости, последовательно соединенными блоком вычитания, коммутатором, выход которого подключен к второму входу дифференциального усилителя, первым и вторым детекторами, выходы ко- торьк подключены соответственью к второму и третьему входам коммутатоpa5 и трехканальным регистратором, первый, второй и третий входы которого объединены соответственно с входами первого и второго детекторов и четвертым входом коммутатора и подключены к выходам соответственно первого и второго согласующих усилителей и второго фазометра, а пятый вход коммутатора предназначен для подключения к шине нулевого потенпиала ,