Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4399
.pdf
Камеры для ударных и реверберационных звуков регулируются путем относительного продольного
перемещения трубок 4 и 5 и перегородки 7 таким образом, что прерывание тока в передатчике 1 вызовет в
реверберационной камере вибрацию с той же частотой, что и наиболее выраженная мешающая звуковая
частота передающей станции беспроводного телеграфа. Регулировку указанных камер можно удобно
проверить, среди прочих способов, вставив гибкую ушную трубку в реверберационную камеру iO через
отверстие, через которое в нее проходит трубка 12. Следует отметить, что длина воздушного столба в
реверберационной камере, которая теоретически должна быть равна 5t — полуволновой длине колебания
заданной частоты, незначительно изменяется при наличии ударной камеры, так что, например, такой
воздушный столб не будет точно равен 6,75 дюйма, когда указанная камера должна резонировать на частоте
2000 или развивать колебания с частотой 1000 при ударном возбуждении.
После добавления фильтрующих элементов 1.1 и 12 и камеры разделения стационарных волн 10,
реверберационную камеру необходимо слегка перенастроить из-за влияния добавленного оборудования на
её основную частоту.
Фильтрующе-связывающее устройство 11, 12 настроено на основную частоту реверберационной камеры, то
есть на частоту колебаний, возбуждаемых в ней акустическими ударами, причем эта частота, как указано
выше, может быть принята за звуковую частоту наиболее выраженного мешающего сигнала. Фильтрующее
устройство связи 11, 12 можно удобно настроить на основную частоту реверберационной камеры,
прослушивая отверстие 16 указанного устройства связи с помощью ушной трубки 80.
Теперь добавляется и регулируется камера 10, разделяющая стационарные волны, до тех пор, пока ушная
трубка, стетоскоп или другое подходящее устройство, помещенное в отверстие 8,5, через которое трубка 30
входит в указанную камеру, не покажет, что вся система от передатчика 1 до камеры 1, разделяющей
стационарные волны, включая ее, находится в резонансе с ударным тоном 90, первоначально возбуждаемым
в реверберационной камере, причем этот ударный тон, конечно же, является основной частотой указанной
камеры, модифицированной соответствующим устройством, то есть частотой, с которой указанная камера 95
периодически вибрирует при воздействии на антенну резких или импульсных электрических сил, таких как
статические возмущения.
Путем регулировки микрометрического конденсатора C2 изменяется тон сигналов, принимаемых системой, до
тех пор, пока резонансное состояние в камере 10 не будет выявлено с помощью той же ушной трубки или
другого слухового аппарата, который использовался для проверки резонанса ударной волны в ней. 105
Резонансный фильтр 11, 12 снова настраивается для достижения наилучшего резонансного значения в
камере 10 как для ударной, так и для сигнальной волн.
Затем добавляется фильтр-связующее устройство VI, которое настраивается на резонанс с сигнальным
тоном с помощью звукоснимающих дисков 33, 34, расположенных, как указано выше, в одном из фокусов
отражательно-поглощающей камеры, и имеющих преобразующее устройство 40 в другом фокусе этой
камеры, хотя, при желании.
Вместо трубки 29, конец которой снабжен указанными приемными дисками 33, 34, может использоваться
простая трубка с открытым концом.
Окончательная регулировка камеры 28 120 заключается в небольшом продольном перемещении штекера 38
таким образом, чтобы желаемый сигнал воспроизводился с максимальной громкостью в сигнальном
устройстве Т, которым может быть головной телефон, после чего штекер 39 126 также слегка перемещается в
продольном направлении до тех пор, пока в телефоне Т не будет слышен другой максимальный уровень
громкости.
В заключение проводится наблюдение за статической слышимостью, то есть слышимостью 130 25;163
вибраций, возникающих при внезапном обрыве цепи приемника 1 и, как следствие, при воздействии ударного
напряжения на реверберационную камеру, с помощью измерителя слышимости N и последовательной
перенастройки камер разделения ударных и стационарных волн для получения наименьшей возможной
слышимости в указанном измерителе статического или ударного тона, слышимого в телефоне T.
Сигнал с слышимостью менее единицы, измеренный на входе радиочастотного усилителя J, усиливается
последним до уровня слышимости не менее 300, а затем снова усиливается аудиочастотным усилителем до
уровня слышимости более 3000.
Статические возмущения, создаваемые в настроенной антенной системе атмосферными электрическими
зарядами, вызывают дополнительные звуки в телефоне 1, говорящем в громкоговоритель, средней
интенсивностью в несколько раз превышающей интенсивность сигналов.
Эти статические помехи, хотя и, как правило, интенсивнее сигналов, могут быть проигнорированы
квалифицированным оператором, если их интенсивность не превышает четырехкратную мощность сигнала.
Они усиливаются вместе с сигналом, и на громкоговорящем передатчике 1 их отношение к сигналу
практически такое же, как на входных клеммах радиочастотного усилителя J, при этом слышимость указанных
электрических разрядов на приемнике 1 составляет от 300 до 30 000, как определяется вспомогательным
телефоном TI или измерителем слышимости.
В таких обстоятельствах невозможно считать сигналы, генерируемые приемником 1, поскольку они полностью
маскируются нерегулярными негармоническими акустическими помехами, создаваемыми статическими
помехами.
Ударная камера 9 поглощает значительную часть акустического удара от приемника 1 и определяет форму
начальной импульсно-временной кривой акустического возмущения, которое она возбуждает в
реверберационной или эхо-камере 9, благодаря чему резкие или импульсные электрические импульсы,
воздействующие на антенную систему, преобразуются в пространственно-звуковые колебания.
Прослеживая слышимость статического шума в камере 9 и соединительных трубках 11, 12 путем введения
стетоскопа в различные точки внутри них, было обнаружено, что она уменьшается вместе со слышимостью
сигнала до тех пор, пока на входе в камеру 10 колебания сигнала и колебания, вызванные статическими
возмущениями, не будут иметь примерно половину слышимости, которую они имели на выходе 8 ударной
камеры или на входе эхолота eham6.5 her. В точке iitake 32 фильтрующе-связывающего устройства VI
отношение сигнала к статическому шуму изменяется на противоположное, так что слышимость сигнала как
минимум в десять раз превышает слышимость статического шума.
Кроме того, слышимость различных частот, присутствующих во всем устройстве 7, которые обусловлены
интерференцией звуковых частот или гетеродинными биениями, снижается до значения, не превышающего
доли от силы желаемого сигнала, когда 7 наблюдается в фокусной точке 31 отражательно-поглощающей
камеры.
Тканевая перегородка 37 снижает статическое звучание до менее чем десяти процентов.
а в некоторых случаях менее чем на 8% сигнала, когда акустическая сигнальная волна является октавой
акустической статической волны, то есть когда звуковая частота принимаемого сигнала вдвое превышает
основную частоту реверберационной камеры.
Настроечный штекер 39 снижает мощность мешающих сигналов, то есть сигналов от других станций,
имеющих звуковые частоты, отличные от частоты принимаемого сигнала, до менее чем двадцати процентов
от слышимости желаемых сигналов, и, за счет создания резонанса реамплера M с звуковой частотой
принимаемых сигналов, мощность таких мешающих сигналов может быть снижена до менее чем пяти
процентов от слышимости принимаемых сигналов.
Таким образом, видно, что с помощью описанного выше аппарата я могу изменить соотношение
сигнал/помехи с 1 к 10 до 10 к 1 и принимать сигналы, которые в противном случае были бы полностью
замаскированы помехами, а также снизить слышимость помех от помех с более чем 10 3000 до в среднем
50 0, при этом коэффициент снижения составляет от 11 до 300 0, одновременно уменьшая «звон».
Следует отметить, что, хотя на принимающую систему не воздействуют резкие или импульсные
электрические силы, мой аппарат предоставляет возможность выбора желаемого сигнала из сигналов,
передаваемых другими станциями, и это может быть достигнуто путем настройки реверберационной камеры
на звуковую частоту мешающего сигнала, модификации звуковой частоты принимаемого сигнала таким
образом, чтобы она соответствовала целочисленному субкратному значению полуволновой длины
мешающего сигнала, пространственного разделения двух наборов стационарных волн, созданных таким
образом, и захвата энергии желаемых сигнальных волн в точке, где амплитуда этих волн велика по
сравнению с амплитудой мешающих волн. Независимо от того, используется ли устройство для устранения
влияния на сигнальное индикаторное устройство вибраций, создаваемых в системе резкими или
стационарными волноразделяющими камерами 10, кривая пространственного движения таких вибраций
показана в точке Kin1l, а соответствующая кривая пространственного давления — в точке p'n.
Аналогичным образом, стационарная волна с частотой n, созданная в эхокамере желаемым сигналом, будет
производить в камере 10 стационарную звуковую волну, для которой K'n — кривая движения, а PXn — кривая
давления 75. На фиг. 4 отверстие 32 трубки 30 расположено в нулевой точке кривой P11, которая является
точкой максимума кривой P1n, так что амплитуда колебаний в указанной трубке, возникающих от сигнальных
волн, велика по сравнению с амплитудой колебаний в ней, возникающих от резких или импульсных
электрических импульсов.
На рис. 5 элемент tlLbe 30 расположен таким образом, что отверстие 32 находится в поперечном сечении
камеры 10, где ордината кривой давления Pin больше, чем ордината кривой Pl1l, так что, хотя последняя не
равна нулю, желаемые волны оказывают на устройство связи YI гораздо большее воздействие, чем волны,
возникающие в результате электрических возмущений.
На рис. 6 отверстие 32 трубки расположено в точке, где стационарная волна 95, создаваемая статическими
возмущениями, имеет узел давления, а волна, создаваемая колебаниями сигнала, имеет петлю давления, что
также показано на рис. 7. Следует понимать, что диаграммы, показанные на рис. 4–7 включительно, являются
лишь иллюстративными, и различные другие соотношения частоты сигнала к статической частоте, которые
могут быть использованы, легко придут в голову специалистам в данной области.
Также очевидно, что, хотя на рис. 4 показана камера разделения стационарных волн, первая четная
гармоника которой равна основной гармонике реверберационной камеры, а на рис. 5, 6 и 7 — камеры
разделения стационарных волн, основные гармоники которых соответственно равны основным гармоникам
соответствующих реверберационных камер, могут быть приняты различные другие пропорции, не отступая от
принципа, на котором основано мое изобретение.
На фиг. 8 преобразовательное устройство 40 закреплено на конце трубки 43, проходящей через отверстие в
оси настроечного вывода 39, а выводы указанного устройства проходят через отверстие в указанной трубке и
соединены, как на фиг. 1, с входными клеммами аудиочастотного усилителя М. Желательно разделить две
половины отражательно-поглощающей камеры, когда в ней преобладают четные гармоники основной частоты
указанной камеры. Как указано в описании 130 импульсных электрических сил или колебаний, создаваемых в
нем интерферирующими сигнальными волнами, конструкция и принцип работы указанного аппарата
идентичны.
6
В тех случаях, когда на антенну воздействует множество мешающих сигнальных волн с различными
звуковыми частотами, можно найти точку в устройстве разделения стационарных волн, где создаваемые в
нем мешающие сигнальные волны будут оказывать минимальное воздействие на трубку 30, а желаемые
волны — максимальное, или, по крайней мере, где отношение желаемой волны к результирующей
нежелательной волны будет максимальным. Это возможно благодаря регулируемому положению приемных
дисков, каждый из которых в таком случае будет расположен на большем расстоянии друг от друга, чем при
использовании для различения стационарных волн, создаваемых статическими помехами, и волн,
создаваемых желаемыми сигналами.
Я уже упоминал о том, что широкая настройка обеспечивается вышеупомянутой продольной регулировкой
звукоснимающих дисков, и что эта особенность важна, когда частота сигнальных волн непостоянна.
Очевидно, что небольшое изменение частоты передающего генератора и, следовательно, звуковой частоты
принимаемого сигнала приведет к смещению максимумов стационарных волн, генерируемых в камере 10, так
что при определенных условиях максимум такой сигнальной волны будет смещен за пределы зазора между
звукоснимающими дисками 35, 36, если расстояние между последними будет сделано небольшим для
повышения резкости настройки.
Эту трудность обычно можно устранить, если изменение частоты передаваемых волн не слишком велико,
увеличив расстояние между указанными звукоснимающими дисками.
Поскольку акустическая система очень чувствительна к шумам, создаваемым в непосредственной близости,
желательно использовать звукоизолирующие экраны, такие как контейнеры, облицованные войлоком или
другим подходящим эластичным или звукопоглощающим материалом.
Очевидно, что мое изобретение не ограничивается воздухом в качестве вибрирующей среды и что вместо
него могут использоваться другие жидкие среды, а также что различные камеры и соединительные элементы
не обязательно должны иметь описанные выше формы.
Обращаясь снова к рис. 4–7 на рис. 60, на которых, не желая ограничивать свое изобретение, я указал
размеры и значения частоты, станет очевидно, что периодическая вибрация с частотой n&, создаваемая в
эхокамере 9, будет передаваться устройством связи 11, 12 255,163 трубкой 291, проходящей через штекер 38,
может быть открытой, а звукоснимающие диски могут быть опущены. «Фокус настройки» относительно широк
для высоких частот при наличии отверстия и относительно узок для паразитных низких частот.
На рис. 9 Я представил модификацию, в которой камера поглощения отражений вставлена между эхокамерой
9 и камерой разделения стационарных волн 10 для дальнейшего ослабления вибраций, вызванных
электрическими помехами. В данном случае телескопические трубки 11, 121 соединяют камеру 9 с камерой
28, а две телескопические трубки 1111, 1211 соединяют последнюю с камерой 10. В данном случае трубка 44,
являющаяся частью ударной камеры, отделена от трубки 4 реверберационной камеры и наполовину
выступает над перегородкой 7, разделяющей указанные камеры.
Тот факт, что ударная камера 2 по существу представляет собой фильтр-связь, наглядно показан на рис. 10,
где ударная камера заменена отражательно-поглощающей камерой 281, изображенной как состоящая из двух
секций, внутренняя поверхность каждой из которых представляет собой параболоид вращения, и
регулируемым резонатором 11111, 12"1, имеющим звукоизолирующие соединения между передатчиком 1 и
камерой 28L. В этом случае каждый из настроечных штифтов 381, 391 имеет параболоидную поверхность,
соответствующую поверхности секций, в которых они расположены.
Это позволяет при необходимости обеспечить большее продольное расстояние между двумя секциями,
составляющими камеру, чем это обычно возможно в камерах эллипсоидного типа, как показано на рис. 1, 8 и
9. Регулируемый резонатор 11liv, 129iV имеет звукоизолирующие соединения между камерой 281 и
реверберационной камерой 4,5 9.
Без дополнительных пояснений следует понимать, что регулировка и принцип работы модификации,
показанной на рис. 8, 9 и 10, аналогичны тем, которые изложены выше в связи с рис. 1.
Представленный выше вариант осуществления моего изобретения предпочтительнее с точки зрения
эффективности, но для простоты я предпочитаю вариант, показанный на рис. 11.
На рис. 11 Я исключил реверберационную камеру и отражательно-поглощающую камеру, показанные на рис.
1, и сократил систему до пяти элементов следующим образом: Элемент I представляет собой систему приема
электромагнитных волн, включающую телефонный приемник громкоговорителя 1, как уже описано в связи с
рис. 1. - 6.5 Элемент I представляет собой ударный приемник, состоящий в данном случае из деревянной
трубки 45, предпочтительно длиной примерно от одной четверти до половины длины волны акустических
волн, составляющих сигнал, и соединенный с громкоговорителем 7(.
Приёмник разговорного сигнала осуществляется посредством соединительного элемента 46, который, как
показано на рисунке, вставлен в него для создания герметичного соединения, хотя, как будет описано далее,
он может быть слегка отсоединен от него, как показано на рис. 12. 75. Как правило, при выборе длины ударной
камеры IIP допускается большая свобода действий, чем в случае ударной камеры II на рис. 1. В некоторых
случаях я делал длину указанной ударной камеры II примерно равной трем восьмым полной длины волны
акустического сигнала, но эта длина в некоторой степени зависит от характера соединения между
передатчиком 1 и трубкой 45, 85 и, если такое соединение не герметично, от расстояния между этими
элементами.
После внесения всех остальных корректировок я предпочитаю проверить регулировку длины ударной камеры
с помощью 9C, изменяя ее расстояние относительно передатчика 1 до тех пор, пока в индикаторе сигнала T
не будет отмечено наилучшее соотношение сигнал-статическое напряжение. Внутренний диаметр трубки 45
составляет примерно одну треть от 95.
его внешний диаметр, и он прилегает к деревянному диску 231, который плотно прилегает к трубке 47 и
закрывает один конец камеры 101 для разделения стационарных волн, другой конец которой закрыт диском
10.
Диск 241 плотно прилегает к трубке 48, которая имеет телескопическое соединение с указанной трубкой 47.
Как показано на рисунке, трубка ударной камеры 45 вставлена в трубку 47, а диски 231, 241 могут быть
отрегулированы вдоль трубок, в которых они расположены.
Однако очевидно, что вместо телескопических трубок 47, 48 можно использовать одну трубку с
регулируемыми запорными дисками.
Запорный диск 231 снабжен центральным отверстием 49, диаметр которого предпочтительно меньше
внутреннего диаметра трубки 45. В одном из комплектов 11,5 приборов, которые я использовал, длина трубки
45 составляла 4,5 дюйма, а ее внутренний диаметр — 1 дюйм. его внешний диаметр составлял 3 дюйма,
расстояние от передатчика I — 25 дюймов, ширина диска 231 — 0,5 дюйма, диаметр — 120 дюймов, а
центральное отверстие 49 — 0,375 дюйма.
Элемент Va представляет собой стационарное волноразделяющее устройство, образованное в данном
случае телескопическими трубками 47, 48, 125 и их скользящими концевыми заглушками. Путем
регулирования положения запорного диска 241 или изменения относительного положения одной из трубок
относительно другой в продольном направлении, стационарный-] 30 255,163 3 до 2, в этом случае частота ν
ударно-возбужденных или нежелательных волн, представленных кривыми Kν и Pn', может составлять 1000, а
частота ν желаемых или сигнальных волн, представленных кривыми 70 Kn, Pu, может составлять 1500.
Очевидно, что путем надлежащей настройки аппарата можно получить различные другие соотношения частот
двух наборов колебаний. 75 Элемент IVa, который я называю противофазной трубкой, представляет собой
соединительное устройство для передачи акустических сигнальных волн к аппаратуре, где они преобразуются
в сигналы, а также для устранения или минимизации воздействия ударно-возбужденных волн на указанную
аппаратуру. Противофазная трубка, показанная на рис.
11 состоит из двух рядов трубчатых звуковых каналов, которые входят в камеру 85 10' и сходятся внутри
другой камеры, акустически соединенной с аппаратом, реагирующим на звуковые волны. В частности, трубки
50, 51 проходят через отверстия 52, 53, соответственно, в трубках 47, 48 и скользящим образом соединены с
трубками 54, 55, соответственно, которые изогнуты таким образом, чтобы проходить через отверстия в
противоположных стенках диска цилиндрической камеры 56 и иметь скользящее зацепление 95 с указанными
стенками. Отверстия 52, 53 имеют диаметр около половины дюйма, трубки 50, 51 — внутренний диаметр
около 0,375 дюйма, а камера 56 — длину около 3 дюймов и диаметр около 2 дюймов, в одном из 100
вариантов устройства, где камера 10' имеет длину 13,511 дюйма.
Разумеется, эти размеры могут значительно варьироваться без отступления от принципа моего изобретения.
Два набора из 105 трубок 50, 54 и 51, 55 являются дубликатами, и каждый из них представляет собой
регулируемый резонатор. Когда аппарат должным образом отрегулирован, как более подробно описано ниже,
периодические импульсы ударного возбуждения с противоположными фазами, такие как импульсы,
изменение давления которых показано кривой Pnl, будут улавливаться трубками 50, 51 в отверстиях 52, 53,
115 соответственно и передаваться в камеру 56, когда два набора резонаторов будут отрегулированы для
наилучшего отклика на вынужденные колебания акустического сигнала.
Ударно-возбужденные импульсы, прошедшие через два набора резонаторов 50, 54 и 51, 55, находящихся вне
резонанса с ними, будут заглушены в звуковом усилителе М1, который, как показано в системе на рис. L25 1
настроен на акустические сигнальные волны.
Вынужденные колебания акустического сигнала легко проходят через указанные резонаторы, камеру 56 и
регулируемый резонатор, состоящий из телескопической волноразделительной камеры 101 130, и могут быть
приведены в состояние резонанса с акустическими сигнальными волнами, составляющими принимаемые
сигналы, а также с периодическими колебаниями, возникающими у приемника 1 в ударной камере и
стационарной волноразделительной камере, когда на приемную систему воздействуют статические
возмущения.
Кривая Kn представляет собой кривую пространственного движения акустических волн, создаваемых
импульсными сигналами в камере 10l, соответствующая ей кривая пространственного давления показана в
точке Pn. Кривая lKul представляет собой кривую пространственного движения акустических волн,
возникающих в камере 101 под действием резких или импульсных электрических сил или статических
возмущений, а кривая pu1 — это соответствующая кривая пространственного давления.
В данном случае длина камеры 101 составляет приблизительно 13,5 дюймов.
Основная частота составляет 500 циклов в секунду, что является частотой или высотой тона, выбранной для
акустического сигнала 26 волн, а частота или высота тона стационарной волны, развиваемой в ней
статическими возмущениями, составляет 1000 циклов в секунду, или первая четная гармоника, или ее октава.
Следует отметить, что это прямо противоположно практике, описанной выше в связи с воплощением моего
изобретения, показанным на фиг. 1, где высота акустических сигнальных волн была выбрана как кратная
периодическим колебаниям, создаваемым в реверберационной камере статическими возмущениями. Это
имеет то преимущество, что обычно проще реализовать статические или ударно-возбужденные акустические
волны на основной частоте стационарной волновой камеры, чем на ее октаве или других гармониках.
Однако, как схематически показано на рис. 11', как правило, предпочтительнее выбирать основную частоту
камеры 101 в качестве частоты волн, возбуждаемых в ней статическими возмущениями, и использовать две
октавы этой частоты в качестве частоты акустического сигнала. В случае, когда длина камеры 101 составляет
13,511, частота n1 волн, возбуждаемых ударной волной, будет равна 500, а частота акустических сигнальных
волн — 1000, кривая Knu представляет собой кривую пространственного движения стоячих акустических
волн, образованных в указанной камере 101 электрическими возмущениями, кривая Pnu — соответствующую
кривую пространственного давления, а кривые Kn и Pn представляют собой кривые пространственного
движения и пространственного давления соответственно стоячей акустической сигнальной волны,
образованной в указанной камере.
Как более подробно поясняется в связи с рис. 12, отношение желаемых к нежелаемым акустическим
колебаниям может составлять - 13 255,163 255,163 трубок 57, 58 с внутренним диаметром около 0,5 л,
которые входят в камеру 56 и преобразующее устройство 40, предпочтительно электромагнитный
телефонный передатчик. Очевидно, что нежелательные колебания, имеющие противоположные фазы в
поперечных сечениях камеры 101, в которые входят трубки 50, 51, будут интерферировать и практически не
создавать звука в камере 56.
Следует отметить, что устройство, показанное на рис. 2 11, а также уже описанное в связи с рис. 1,
представляет собой средство для преобразования обоих типов электрических колебаний — как создаваемых
в системе статическими возмущениями, так и возникающих в ней под действием сигнальных волн — в
дефазированные пространственно-неэлектрические колебания, которые в данном случае представляют
собой звуковые колебания или звуковые волны, и средства, связанные с ними таким образом, что амплитуда
в них сигнальных колебаний велика по сравнению с результирующей амплитудой нежелательных колебаний.
Очевидно, что для преобразования сигнальных колебаний в читаемые сигналы можно использовать любое
подходящее устройство в связи с камерой 56. Однако предпочтительнее сначала преобразовать их с
помощью устройства 40 или иным способом в электрические колебания, а последние использовать для
генерации таких сигналов с помощью усилителя звуковой частоты M и сигнально-индикаторного устройства T,
уже описанного в связи с рис.
1, и форм-элемент VII системы показан на рис. 11.
- В модификации, схематически показанной на рисунке 11а, кривая пространственного давления Pnl
колебаний, возбуждаемых ударной волной, имеет максимумы в противоположных фазах на концах камеры 10,
и поэтому в этих точках резонаторные трубки 50, 51 входят в указанную камеру, так что указанные колебания,
проходящие через указанный резонатор в камеру 56, будут оказывать на нее дифференциальное или
компенсирующее воздействие.
Однако в указанных точках кривая Pn, представляющая изменение пространственного давления сигнальных
волн, имеет максимумы в одной и той же фазе, так что указанные колебания будут оказывать кумулятивное
воздействие в камере 56. В модификации, показанной на рис.
g5 12, где громкоговорящий телефон 1 отделен примерно на 0,25 дюйма от ударной камеры 45, трубки 50, 51
входят в камеру 101 в точках 52, 53, где акустические волны, возбуждаемые ударной волной, имеют
максимумы в противоположных фазах по отношению к сигнальной волне, как в случае, показанном на рис.
1 1, имеет максимум в точке 52 и нулевое значение в точке 53, так что указанная сигнальная волна создаст
колебания в указанной камере 56 и резонаторах 57, 58, соединенных с ней.
Как указано выше, камера разделения стационарных волн, показанная на рис. 11, может состоять из одной
трубки, в этом случае канал колебаний, возбуждаемых ударной волной, изменяется путем изменения
положения диска 241, и такие колебания вызывают интерференцию и создают дифференциальный эффект в
камере 56 путем смещения положения входного отверстия 53, причем это отверстие 7.5 всегда находится
посередине камеры 10l и закрыто на ее концах дисками 231, 241, когда частота указанных колебаний является
первой четной гармоникой или октавой основной частоты указанной цепи. Разумеется, следует понимать, что
при изменении положения диска 24' необходимо соответствующим образом изменять длину ударной трубки
45, которая определяется экспериментальным путем. Однако я предпочитаю, чтобы камера разделения
стационарных волн 85 была сформирована из двух телескопических трубок указанным способом, при котором
положение входного отверстия 53 относительно трубки 48 не изменяется, а скользящие соединения между
трубками 54, 55 и камерой 56 позволяют осуществлять относительное перемещение трубок 47 и 48, а также
перемещение резонаторных трубок 51, 55 относительно указанной камеры 56.
96 Скользящие соединения между каждой парой трубок 51, 55 и 50, 54 позволят при необходимости
производить компенсационные регулировки периодов колебаний указанных резонаторных трубок при
изменении положения трубок 54, 55 относительно камеры 56.
Для более удобной настройки указанных резонаторных трубок и компенсации изменений их длины 105,
вызванных относительным перемещением пластин 47, 48, я могу использовать схему, показанную на рис. 13.
В данной модификации моего изобретения трубка ударной камеры состоит из двух просверленных штифтов
110 59, 60, расположенных на одном конце трубки 47 и предназначенных для относительного продольного
перемещения вдоль ее оси с целью изменения частоты стационарных волн 115, возбуждаемых ударной
волной и развивающихся в камере 10L. Изогнутые трубки 54, 55 противофазной трубки, вместо того чтобы
входить в камеру 56, снабжены трубками 61, 62, имеющими соответственно скользящее зацепление с 120 их
нижними концами и с боковыми стенками камеры 56. Правильное расстояние между близлежащими концами
указанных трубок 61, 62, а также трубок 54, 55 на фиг. 11 и 12 может быть найдено только путем проб и
ошибок и обычно составляет около 062511.
Работа системы, показанной на рис. 11–13 включительно, и режимы, в которых частоты биений сигнала будут
развиваться в указанных акустических колебаниях камеры, которые окажут максимальное воздействие на
указанное устройство.
Очевидно, что частоту 70 нл колебаний, вызванных ударной волной, можно принять за частоту, создаваемую
приемником 1, когда на приемную систему воздействует наиболее выраженная мешающая передающая
станция, как это более подробно изложено выше в связи с рис. 1.
Ввиду вышеизложенного, способы регулировки аппарата, представленного на рис. 1а, 12 и 13, будут легко
понятны специалистам в данной области.
На рис. 14 Я демонстрирую модификацию противофазной трубки к системе, представленной на рис. 1, где
реверберационная трубка 9 соединена со стационарной волноразделительной камерой 10 посредством
резонансного фильтрующего элемента 11, 12 трубка 11 в данном случае показана с открытым концом, хотя
при желании ее можно снабдить звукоснимающими дисками 19, 20 и радиальными отверстиями 16,
показанными на рис. 1. Если длина камеры 10 составляет 13,5II, то кривые, представляющие собой
стационарные волны пространственного движения и пространственного давления с частотой n сигнала
биений и частотой n' колебаний, возбуждаемых ударной волной, будут в основном такими, как указано.
Отверстия 52, 53 будут расположены в поперечных сечениях трубки, где кривая зависимости давления от
объема для колебаний, вызванных ударной волной, имеет максимумы противоположного знака, и где кривая
зависимости давления от объема для колебаний сигнала имеет максимумы одинакового знака.
Следовательно, из этого следует, что воздействие первого на устройство перемещения 40 будет
дифференциальным, а воздействие второго — кумулятивным.
Такая конфигурация обеспечивает лучшее соотношение сигнал-статистика в преобразовательном устройстве
40 и создает более сильные токи звуковой частоты в усилителе MI, чем показано на рис. 11–13 включительно,
но требует несколько большего усиления в усилителе звуковой частоты для получения сигналов заданной
слышимости в сигнальном индикаторном устройстве T.
Другая модификация противофазной трубки для системы, показанной на рис. 1 120, представлена на рис. 15,
в которой приемная трубка 63, снабженная обычными дисками и рядом радиальных отверстий между ними,
вставлена через торцевую стенку 24 камеры 10 для разделения стационарных волн 125 и соединена своим
внешним концом с гибкой трубкой 65, соединенной с короткой трубкой 66, которая входит в одну из стенок
смесительной камеры 56. Прохождение через указанный диск 24 вблизи его периферии, регулировка
различных его элементов осуществляется следующим образом: (1) Высота тона колебаний, производимых
телефонным приемником громкоговорителя d1', регулируется путем изменения емкости прецизионного
конденсатора C2 гетеродинного генератора E до тех пор, пока отклик, полученный в отверстии 53 при
помещении в него трубки для прослушивания или записывающего акустического устройства, не станет
минимальным, в этом случае локальная амплитуда стационарной волны давления с частотой n будет
практически равна нулю.
(2) Высота тона указанных колебаний снова регулируется для получения максимального отклика при вставке
акустической трубки или записывающего устройства либо в отверстие 53, либо в отверстие 52, в этом случае
в камере 10i будет сформирована стационарная волна, имеющая октаву n' волны с частотой n, и кривая
давления Pni будет иметь смещенные максимумы в указанных отверстиях или вблизи них. Затем длина
трубки ударной камеры 45 изменяется до тех пор, пока ударная волна, создаваемая в этой трубке приемником
1, не вызовет в ней колебание с частотой nl, октавой камеры]J01.
(3) Длина скользящих трубок 50, 54 и 57, 58 регулируется до тех пор, пока не будет достигнут максимальный
акустический отклик на основной частоте n камеры 101l, создаваемый в ней приемником 1, когда настроенная
трубка для прослушивания или подходящее записывающее устройство размещены на внешнем конце трубки
58, где расположено устройство преобразования 40. После того, как два комплекта резонаторных трубок 50,
54 и 57, 58 настроены на основную частоту камеры 10t, резонаторные трубки 51, 55 заменяются резонаторами
50, 54, и, при этом резонатор 57, 58, оставаясь на месте, настраивается на указанную основную частоту, при
этом трубка 51, разумеется, находится в отверстии 52 вместо трубки 50.
(4) Резонатор 51, 55 теперь возвращен в свое правильное положение, трубка 51 находится в отверстии 53, и
высота колебаний, производимых телефонным приемником 1, снова изменяется путем регулировки
конденсатора 02 до тех пор, пока его полуволновая длина не станет равна расстоянию 56 между отверстиями
52 и 53, то есть до тех пор, пока стоячая волна, образующаяся в камере 101, не достигнет октавы nl.
После регулировки системы описанным выше способом акустические колебания, возникающие в камере 10'
под воздействием резких или импульсных электрических сил или статических возмущений, будут создавать
помехи в камере 56 и практически не оказывать влияния на перемещающее устройство 40, в то время как его
корпус представляет собой относительно короткую трубку 67, соединенную с гибкой трубкой 68, которая, в
свою очередь, соединена с трубкой 69, входящей в другую стенку камеры 56 и имеющей свой внутренний
конец, расположенный напротив и в непосредственной близости от внутреннего конца трубки 66. Трубка 67,
которая предпочтительно расположена параллельно оси камеры 10, закреплена относительно диска 24, а
приемная трубка 63 расположена таким образом, чтобы перемещаться в продольном направлении
относительно указанного диска.
Способ использования системы, показанной на рис. 15, аналогичен тому, который уже был изложен в связи с
рис. 11–14 включительно. Расстояние между отверстиями 691 и 70 регулируется до тех пор, пока звук,
издаваемый электрическими помехами, не станет минимальным, а звук сигнального биения —
максимальным. Трубчатые элементы 65, 68 выбраны таким образом, что суммарные воздушные столбы в
трубках 63, 65, 66 и трубках 68, 69, 70 находятся в резонансе с желаемой нотой. Для удобства регулировки
каждый из указанных трубчатых элементов может быть разделен на два или более скользящих элемента, как
показано на рисунках 71 и 72.
На рис. 16 Я демонстрирую дальнейшую модификацию системы, представленной на рис. 11, в которой
ударная камера 73 имеет открытый конец и расположена в непосредственной близости от устья 46
телефонного громкоговорителя 1. Такое расположение позволяет значительной части энергии нерегулярных
акустических возмущений, создаваемых указанным приемником при воздействии на приемную систему
электрических возмущений, уходить в воздух, и таким образом уменьшает амплитуду периодических
колебаний, возбуждаемых ударной волной и возникающих в камере 101. В данном случае частота колебаний
сигнала принимается равной 1365, а частота колебаний, вызванных ударом, — 910, причем соотношение
частот колебаний составляет 3 к 2.
Таким образом, длина камеры 101 составит приблизительно 14,511, а расстояние между отверстиями 69l, 70,
конечно же, будет равно половине длины волны колебаний, вызванных ударной волной, или 7,256.
Предпочтительно длина ударной камеры равна четверти длины волны колебаний, возбуждаемых ударной
волной, или 3,625 дюйма. Приемная трубка 63 и трубка 67, которые по существу идентичны уже описанным в
связи с рис.
соединены любым подходящим способом 6(), например, гибкими трубками 74, 75 и трубками 66, 69 со
смесительной камерой 56. Кривые, показанные на рис.
16 На рисунках показано изменение давления и движения двух наборов акустических колебаний в
пространстве, как и на предыдущих рисунках, за исключением того, что указана четверть длины волны кривой
пространственного движения Kn' или колебаний, возбуждаемых ударной волной в ударной камере.
Следует понимать, что в данном случае, как и во всех других вариантах осуществления моего изобретения,
приведенные здесь размеры и значения являются лишь иллюстративными и приблизительными,
окончательная корректировка во всех случаях производится методом проб и ошибок.
На рис. 17 Я показал дальнейшую модификацию системы, изображенной на рис. 11, в которой трубка 76 с
открытым концом скользит вместе с трубкой 47 8{) и образует с внешним концом последней комбинированную
камеру для ударных и реверберационных звуков. Отверстие приемника 1 расположено на небольшом
расстоянии от открытого конца трубки 76, например, на расстоянии 85, равном 0,25 дюйма, чтобы большая
часть акустического удара рассеялась до достижения неподвижной волноразделительной камеры 101.
Отверстия 52, 53 расположены, как показано на рисунке 90, на концах камеры 101 таким образом, чтобы
передавать с одинаковой фазой колебания, частота которых равна октаве указанной камеры, и передавать в
противоположных фазах колебания, возбуждаемые ударной волной, частота которых является основной
частотой указанной камеры, причем последние интерферируют и взаимно компенсируют друг друга в
минимизирующей камере 56. На рисунке 17, где камера 101 100 имеет длину 13,5 дюймов, что соответствует
половине длины волны колебаний, возбуждаемых ударной волной с частотой n', комбинированная
ударно-реверберационная камера имеет длину 6,75 дюймов, а на рисунке указана четверть длины волны 105
кривой пространственного движения KnI.
Длина указанной комбинированной ударно-реверберационной камеры регулируется путем перемещения
трубки 76 по трубке 47 и изменения расстояния 1-10 между приемником I и концом трубки 76 до тех пор, пока
не будет достигнуто наиболее резкое и четкое изменение амплитуды колебаний, вызванных ударной волной,
уменьшающихся при внезапном размыкании или замыкании цепи приемника 115, что является
приблизительным искусственным эквивалентом статического «щелчка».
Действие противофазной трубки улучшается за счет сужения ответвления 120, расположенного ближе к входу
камеры разделения стационарных волн, так что большая амплитуда звука, развиваемая в нем по сравнению с
амплитудой звука в другом его ответвлении, может быть более эффективно нейтрализована в камере 56.
Это показано на рис. 17, где трубка 501 представлена как имеющая меньший диаметр, чем трубка 51, но
очевидно, что тот же эффект может быть достигнут, если изготовить трубку 130-16 255,163 на рис. 11 из
гибкого материала и использовать регулируемый зажим для ее сужения, или же трубку 54 на рис. 11 или
трубку 61 на рис. 13 можно частично перекрыть, чтобы уменьшить амплитуду звука в них до уровня звука в
соответствующей трубке другой ветви.
Способ регулировки аппарата, показанного на рис. 17, следующий:
Варьируя прецизионный конденсатор 02, камера 101, модифицированная путем соединения с ней трубки 76,
настраивается на заданную основную частоту, скажем, 500 циклов в секунду, которая будет соответствовать
высоте колебаний, возникающих в ней под воздействием электрических помех, и на ее октаву, 1000 циклов в
секунду, которая будет частотой биений сигнала, а различные резонаторные трубки настраиваются на
последнюю способом, описанным в связи с рис. 11. Разделение приемника 1 и лампы 76 улучшает отношение
сигнал-статическое за счет рассеивания части энергии нерегулярных шумов, создаваемых приемником при
возбуждении приемной системы электрическими помехами.
Следует отметить, что, как указано выше в связи с другими вариантами моего изобретения, основная частота
камеры 101 на фиг. 17 может быть отрегулирована таким образом, чтобы совпадать с частотой биений
сигнала мешающей передающей станции.
В приведенном выше подробном описании некоторых форм устройств, в которых может быть реализовано
мое изобретение, предполагалось, что различные камеры имеют трубчатые стенки, параллельные
цилиндрической оси; однако очевидно, что могут быть использованы камеры и других форм, не отступая от
принципов, на которых основано мое изобретение.
Для усиления или акцентирования эффекта стационарных волн в поперечных сечениях различных камер, где
их энергия является потенциальной, могут быть использованы различные средства, и один из способов
Соседние файлы в папке патенты