Устройство для определения направления, откуда исходит звук Советский патент 1928 года по МПК G01S3/80 

Для определения направления, откуда исходит звуковая волна, можно искус- i ственно отделять одну от другой точки в пространстве, откуда идут звуковые волны, подобно тому, как для получения стереоскопического эффекта разделяют об71ективы оптического аппарата. Такого рода слуховые приемники, с расположенными врозь входными слуховыми отверстиями, представляют тот значительный недостаток, что слуховое впечатление на интеллект наблюдателя зависит от субъективных условий, приводящих к тем большим ошибкам, чем сильнее утомление наблюдателя.

Этот недостаток может быть если не j устранен, то значительно ослаблен, если | для восприятия звука использовать све- ; товые явления. Для этого мембраны, находящиеся при входных отверстиях слухового приемника, связывают с световыми отражателями, отчего последние принимают участие в колебаниях меигоран, происходящих под в.1иянием звуковых волн, и отражают лучи, направляемые на них от источника света.

Предлагаемое устройство представляет слуховой приемник со световыми отражателями, соединенными с его звуковыми мембранами таким образом, что падающие на них лучи, отражаясь, описывают кривую форма 1;оторой определяет направление звука, действующего на приемник.

Здесь используется возможность влиять на направление луча посредством последовательно вставленных на его пути отражателей, колебания . которых показывают взаимное иеремещепие фаз.

Если направить световой луч на оба элемента нары отражателей, которые дают 1;олебания одинаковой частоты вокруг осей, расположенных взаимнопернендикулярно, тогда исходный пункт после отражения луча обоими рефлекторами этой пары описывает аллипс, который в зависимости от разности фаз их |;олебат1й показывает больший или меньший эксцентриситет и, в крайних случаях, принимает |Ьрму круга или прямой линии (фигуры Лиссажжу). Возможно доказать математическим вычис-лением, что мера эксцентричности световой дуги, образованной отражением световой точки от обоих колеблющихся отражателей, зависит от угла,, образуемого направлением к звуковому центру с основанием слухового приемника и прямой линией соединяющей ме51браны. Для определения направления откуда исходит звук, действующи па аппарат, нужно только наблюдать образующиеся, -световые эллипсы и определять соотяощепия их осей. Оба отражателя так расположены перед мембранами, что они могут вращаться вокруг перпендикулярно расположенных осей, так как импульсы, действующие на них через мембраны, производят вращение, которое совершается вокруг перпендикулярных осеЁ.

Отражатели могут быть непосредственно прикреплены к колеблющимся мембранам, при чем секторы мембран, несущие отражатели, должны быть так выбраны, чтобы образовались колебания вокруг перпендикулярных осей. Сами мембраны могут быть также отражены. Хотя в устройстве прибора принципиально предлагается только одна пара отражателей, поскольку известна плоскость, в которой лежит звуковой центр, напр., горизонтальная, и предполагается в каждой паре отражателей однократное отражение, по можно применить и несколько таких пар, будет ли это при помощи одной или нескольких пар мембран; можно также при употреблении одной отражательной пары предвидеть многократное отражение элементов пары, чтобы таким образом увеличить силу оиисывающеЁ эллипсы световой точки относительно оси эллипса и таким образом облегчить наблюдение.

Когда нахождение пункта, из которого исходит звук, перпендикулярно базе .инструмента т.-е. линии, соединяющей обе колеблющиеся мембраны или воспринимающих звуковые волны воронок, тогда эллипс превращается в прямую линию. Посредством соответствующего расположения рефлекторных осей, вокруг которых они вращаются под влиянием мембран, можно достигнуть того, чтобы при переходе эллипса в совпадающую с ее большой осью линиею, направление этой линии в то же время указывало направление к звуковому центру. Еогда дело идет об определении направления, по которому вдут звуковые волны в пространстве, напр., от летательного аппарата, тогда нужны по крайней siepe 2 пары звуковых мембран, соединительные линии которых должны быть расположены перпендикулярно. При наличии таких многочисленных пар можно употреблять отражатель одной пары в качестве элемента другой пары.

Во время действия краткосрочного звука, как папр., при определении паправления выстрела, то при различии фаз вследствие ослабления, получается постепенно суживающийся эллипс, т.-е. спираль эллиптического характера, как окончательная линия. Но это не влияет на определение полевого направления.

Прибор, соответствующий %тому изобретению, представлеп схематично на прилагаемом чертеже. Буквой а и а обозначены две звуковые воронки, которые служат для принятия звука, центр которого должен быть определен. К воронкам присоединены звуковые трубы Ъ и и , выходные отверстия которых закрыты мембранами с и с . Мембраны с и с поддерживают зеркала d и и , вращающиеся вокруг осей S и s, при чем их геометрическое продолжепие пересекается взаимно-перпепдикулярпо. Буквой в обозначается источник света. Исходящие из светового источника лучи отражаются отражателем d в отражатель d, а последпим отбрасываются обратно к месту наблюдения, которое на чертеже изображено в виде глаза. Смотря по углу, который образует базис инструмента с линией, ведущей от места наблюдения к звуковому центру, отражатели d -& d в своих колебаниях показывают больший или меньший сдвиг фаз и, соответственно этому, исходный пункт после отражения идущих от е световых лучей, описывая у рефлекторов d и d эллипс большего или меньшего эксцентриситета, откуда может быть выведено направление к звуковому центру.

Предмет патента.

Устройство для определения направления, откуда исходит звук, основанное на наблюдении колебаний, под влиянием звука одной или нескольких пар мембран и связанных с мембранами световых отражателей, характеризующееся тем, что принадлежащие к каждой паре мембран световые отражатели устроены вращающимися вокруг взаимно перпендикулярных осей и установлены на пути идущего от светового источника пучка лучей с тою целью, чтобы изображение источника света но отражении от отражателей описывало, в зависимости от разности фаз падающих на мембраны звуковых волн, эллипсы большего или меньшего эксцентриситета, величина какового должна служить мерою угла, образуемого направлением к источнику звука и линией, соединяющей данную пару мембран.

Щ

У

i с