CN101171554A - 一种包括声音发生器的防水便携式物体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种诸如潜水表的防水便携式物体，包括声音发生器装置(12)和微处理器(1)，其特征在于它根据所述表的佩戴者所处的所述媒介，空气或水，在两个不同的频率(f1)和(f2)发出声学信号。

Description

一种包括声音发生器的防水便携式物体
技术领域
本发明涉及一种可置于空中或水中且包括声音发生器的防水便携式物体。特别地，本发明涉及一种包括诸如电声转换器的声音发生器装置的潜水表。
背景技术
人类在空中和水中感知声音的方式并不一样。然而为了安全起见，不管该表的佩戴者在什么媒介中(空气或者水)必须要能以最佳的方式得到警告。尤其是该表的佩戴者在进行潜水时。在足够的时间里警告潜水者其潜水时间将要用完或者他已到达最大深度是至关重要的。
潜水表区别于精工(Seiko)的专利NO.JP60-001588和NO.JP07-333359和卡西欧(Casio)的专利NO.JP57-101786。
日本专利NO.JP60-001588中所揭示的电子表能够产生声学时间警报和声学深度警报。两种报警的可听信号频率一样。但是所述警报的特征(重复频率，声音长度)因其是所述时间警报还是所述深度警报而不同。
日本专利NO.JP57-101786中所揭示的电子表包括显示所到达的深度并在该深度到达预定值时产生声学信号的装置。
日本专利NO.JP07-333359中所揭示的电子表包括检测所述深度测量是否到达预定值的装置。然后产生声学警报并启动指针。
上述三个文件全都提供了当所述佩戴者进行水下潜水时产生声学警报的可能性。但是，没有一个文件揭示或暗示将所述警报的频率作为使用者所处于的媒介(空气或水)的函数。已经观察到，所述声学信号在其中传播的媒介(空气或水)和所述听觉装置(水下感知情况下的外/内耳或颅腔骨)对所述信号而言其作用类似滤波器。他们形成目前所谓的感知滤波器。根据人所处的媒介可以获得一个经验曲线，显示对于给定频率来说发射的声学功率和所述使用者感知到的声学功率之间的差别。因而可见，在空中，所述使用者通过所述感知滤波器感知到的声音在1到10KHZ之间的宽频率范围内只有轻微的衰减。在水中，声音传输似乎在800到1000HZ的频率量级上是最理想的，衰减为40dB量级。但是，在频率高出两倍的地方，衰减则大于60dB。
发明内容
因而本发明的目标是提供一种便携式物体，例如包括声音发生器装置的潜水表，该声音发生器装置为其使用者提供最佳的声音感知而不管该使用者位于何种媒介中。
因此本发明涉及一种防水便携式物体，例如潜水表，其特征是可以根据所述使用者所处的媒介，空气或水，而在两个不同的频率发出声学信号。
由于这些特征，本发明提供一种诸如潜水表的便携式物体，其可以以最佳的方式警告其使用者而不论所述使用者置身于何种媒介中。特别地，当所述使用者在进行水下潜水时，选择发出的声音频率来保证所述使用者有最好的听觉舒适可能。当所述使用者在空中时同样如此。
注意到，保证最佳声音感知的频率因所述使用者是在空中还是水下是完全不同的，因为声音在这两种媒介中的传播特性显然不同，还因为在空中和在水下时所述使用者在听觉处理中使用的器官不同。在空中，人基本上是通过外耳感知声音，而在水中，声音更多是通过内耳和颅腔骨感知。
根据本发明的第一个变形，所述便携式物体包括一个手动开关，由所述使用者启动以告知微处理器所述表是在空中还是在水中。根据本发明的第二个变形，所述便携式物体包括检测其所处的媒介的装置，并且该装置提供信号用于告知微处理器所述便携式物体是被置于空中还是水下。该检测装置可以是湿度传感器或者压力传感器，所述压力传感器根据测得的压力，告知微处理器所述便携式物体，如所述表，是在空气中还是在水中。
附图说明
本发明其他的特性和优点将在下面根据本发明的潜水表的示例性实施例的详细描述中更清楚显现，该例完全以非限制性示例给出并参照附图，
其中：
图1是说明人类在空中和在水下的声学感知的曲线图，以及
图2是所述表的电路的流程图。
具体实施方式
本发明源于一个总的发明构思，其包括提供一种便携式物体，如能够根据所述使用者是在空中还是水下在不同的频率发出报警信号的潜水表，所述两种频率被选择用以保证所述使用者不管置身于何种媒介中都能够以最佳的方式得到警告。因此根据本发明的所述表很大程度上提高了所述使用者的安全。
图1说明在空中和在水下人类声学感知的不同。该图说明，对于置于x轴上特定的赫兹频率，所发出的声学功率和所述使用者所感知到的声学功率之间的衰减，用分贝表示，置于y轴。曲线A说明声音在空中传播的衰减。因此可见在空中，人类感知到的声音在1到10kHz之间的宽频率范围内只有些微的衰减。由事实可见，所述媒介，这种情况下为空气，声音在其中传播并且人类的听觉装置只是轻微地衰减所发出的信号。在水中(见曲线B)，声音传播在800到1000HZ频率的量级是最理想的，衰减为40dB量级。曲线A和曲线B之间的偏移部分地由这个事实解释：用于为空气和水建立这两个曲线的参考声学压力P0是不同的。在空中，P0＝20μPa，而在水中P0＝1μPa。该偏移还由这个事实解释：声音传输现象因在空中还是在水中而不同。最终，人类在听觉处理中使用的器官因人是在空中还是水中而不同。在空中，人基本上是通过外耳感知声音，而在水中，声音主要是通过内耳和颅腔骨感知。
图2是显示本发明所使用的表的各种电子电路的流程图。该表基本上包括微处理器1，其一个输入连接到手动开关2或连接到用于检测所述表所置于的媒介的装置，例如压力传感器4。因此，根据本发明的简化变形，所述表的佩戴者在两种稳定状态之间启动手动开关2以告知微处理器1他是在空中还是水中。根据本发明首选实施例，是检测与媒介变化相关的压力变化的压力传感器4检测所述媒介。
手动开关2的启动或者由压力传感器4检测的压力变化产生电信号，其被施加到状态控制电路6的输入。该电信号可以取高电平或者低电平，取决于所述表是在空中还是在水中。根据由手动开关2或压力传感器4产生的电信号的高电平或低电平，状态控制电路6将控制信号施加到频率选择器电路8的输入。通过该控制信号的作用，频率选择器电路8选择将频率发生器电路10的输出端的两个可用频率f1和f2中的哪个频率施加到声学变换器12，例如压电元件。
不言自明，本发明不限制于已经描述的实施例，而本领域技术人员可设想不同的简单更改和变形而不背离由所附权利要求限定的本发明的范围。特别应注意，虽然本发明用潜水表进行描述，它同样可应用到其它类型的便携式物体如两栖游戏，防水照相机，深度尺或甚至蜂鸣器。例如，两栖游戏可以发出所述使用者在空中可以像在水下一样轻易地感知到的旋律。又如防水照相机，后者可以根据它是在空中还是在水下发出两种不同的声音，例如告知所述使用者已执行聚焦。所述深度尺可以告知所述潜水者他已达到最大潜水极限而在空中有另一个功能。最后，所述蜂鸣器可以有效地警告值班的人，不管他置身于空气或水中哪种媒介。

Claims (9)

1.一种便携式防水物体，包括声音发生器装置(12)和微处理器(1)，其特征在于，所述便携式物体根据使用者所处的媒介是空气还是水按照两个不同频率(f1，f2)发出声学信号。
2.如权利要求1所述的便携式物体，其特征在于所述频率(f1)在1kHz到10kHz之间，所述频率(f2)在800Hz到1000Hz之间。
3.如权利要求1或2之一所述的便携式物体，其特征在于其包括手动开关(2)，手动开关(2)由佩戴者启动以告知微处理器(1)所述物体是在空中还是在水中。
4.如权利要求1或2之一所述的便携式物体，其特征在于其包括用于检测所述便携式物体所处的媒介是空气还是水的装置。
5.如权利要求4所述的便携式物体，其特征在于所述检测装置包括湿度传感器。
6.如权利要求4所述的便携式物体，其特征在于所述检测装置包括压力传感器(4)，根据所测量的压力，所述压力传感器(4)提供信号告知微处理器(1)所述物体是在空中还是在水中。
7.如权利要求3所述的便携式装置，其特征在于所述手动开关(2)的启动或由所述检测装置检测到的媒介中的变化产生电信号，该电信号被施加到状态控制电路(6)的输入，所述状态控制器电路(6)响应所述电信号，将控制信号施加到所述频率选择器电路(8)，通过频率选择器电路(8)选择频率发生器电路(10)的输出端的两个可用频率(f1)和(f2)中的一个或另一个，所述被选择的频率(f1)或(f2)最后被施加到所述声音发生器装置(12)。
8.如权利要求1所述的便携式物体，其特征在于所述声音发生器装置(7)包括压电转换器。
9.如权利要求1所述的便携式物体，其特征在于所述便携式物体是潜水表。
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