CS269813B1 - Pištalka pro signální účely produkující elektrický signál - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká píštalky s dutinovým Heimholtzovým rezonátorem, která při zapískání produkuje kromě akustického signálu i odpovídající signál elektrický, který je možno vhodným bezdrátovým pojítkem přenést na^dalši zařízeni a informaci o činnosti píštalky indikovat nejen mimo Jeji akustický dosah, ale i jinak než akustickým způsobem. Podstata uspořádání spočiva v tom{ že dutinový Helmholtzův rezonátor píštalky je opatřen elektroakustickým měničem tak, že tento se uplatňuje jako mikrofon^ snímající akustický signál píštalky. Píštalku s elektroakustickým měničem lze použit při televizních i rozhlasových přenosech sportovních soutěžích řízených pištalkou, při řízení dopravy a nebo při ostraze prováděné strážnými, vybavenými pištalkou.

Description

Vynález sa týká píšťalky s dutinovým Helmholtzavým rezonátorem, která při zapískání produkuje krámě akustického signálu i odpovídající signál elektrický- Akustický a elektrický signál tak tvoří dva samostatné, ale na sobě závislé informační kanály.

V současné době se obvykle používají k signálním nebo výstražným účelům přistal— ky s dutinovým Helmhaltzavýnr rezonátorem, přes jehož otvor ve tvaru štěrbiny proudí plachým náústkem vzduch vydechovaný ústy. Píštalky tohoto druhu produkují pouze akustický signál, jehož doslech je omezen jejich akustickým výkonem, vnějším hlukem a případnými překážkami v jejich blízkosti, jakož i větrenr. Osobám s poškozeným sluchem může být vjem akustického signálu zcela znemožněn. Akustický signál je navíc vlivem poměrně malé rychlosti šířeni zvuku časově zpožděn, což za určitých okolností může být na závaduTyto nevýhody nemá píšťalka pro signální účely produkující elektrický signál, obsahující dutinový Helmholtzův rezonátor, vyznačená tím, že těleso rezonátoru píštalky je opatřeno elektroakustickým měničem signálu. Elektrický signál odpovídající vyzařovanému akustickému signálu lze pak bez omezeni dálkově přenášet telekomunikačním zařízením složeným z miniaturního vysílače a přijímače, čímž se podstatnou měrou rozšíří dosah píštalky. Přednost píštalky s elektroakustickým měničem podle vynálezu je také v tom, že diky těsné vazbě elektroakustického měniče a píštalky a vysoké hladině akustického signálu je odstup užitečného elektrického signálu a signálu ovlivněného vnějším hlukem natolik velký, že při případném připojení elektrického výstupu píštalky na vstup ozvučovaciho zařízeni, které je v provozu, nevzniká ani v malé vzdálenosti píštalky od reproduktorových jednotek nebezpečí nežádoucí akustické zpětné vazby.

Píšťalka pro signální účely podle vynálezu bude blíže popsána v příkladových provedeních pomocí připojených výkresů, kde obr. 1 znázorňuje základní uspořádáni píštalky v nárysu, obr. 2 znázorňuje základní uspořádáni píštalky podle obr. 1 v půdorysu s připojeným elektroakustickým měničem na jedné boční stěně tělesa rezonátoru píštalky, obr. 3 znázorňuje uspořádáni tělesa rezonátoru píštalky, opatřeného pomocným otvorem zakrytým membránou elektroakustického měniče, v nárysu, obr. 4 znázorňuje uspořádání tělesa rezonátoru píštalky podle obr. 3 v půdorysu, obr. 5 znázorňuje membránu z piezoelektricky aktivního materiálu ve formě Sawyerova dvojčete v nárysu, obr. 6 znázorňuje membránu z piezoelektricky aktivního materiálu podle obr. 5 v půdorysu, obr. 7 znázorňuje membránu s natmeleným tenzometrickým prvkem v nárysu, obr. 8 znázorňuje membránu podle obr. 7 v půdorysu, obr. 9 znázorňuje pištalku s destičkou z piezoelektricky aktivního materiálu natmelenou na boční stěně tělesa rezonátoru, obr. 10 znázorňujs·uspořádání podle obr. 9 v půdorysu, obr. 11 znázorňuje boční stěnu píštalky, na níž je natmelen polovodičový tenzometrický prvek v nárysu, obr. 12 znázorňuje elektroakustický měnič zhotovený z piezoelektricky aktivního materiálu s vnější a vnitřní vodivou vrstvou, který tvoří těleso rezonátoru, v nárysu a obr. 13 znázorňuje píštalku s elektroakustickým měničem podle obr. 12 v půdorysu.

Boční pohled na základní uspořádáni píštalky podle vynálezu obsahující Helmholtzův rezonátor, skládající se z válcového tělesa JI opatřeného hrdlem 12 ve tvaru štěrbiny a tryskou 13 přivádějící tangenciálně ke štěrbině vzducn vydechovaný ústy, u něhož je na stěně rezonátoru namontován elektroakustický měnič 2 libovolného typu, přednostně piezoelektrický a nebo polovodičový, je v nárysu znázorněn na obr. 1. Půdorysný pohled na uspořádáni znázorňuje obr. 2.

Boční pohled na jiné možné uspořádání píštalky, u něhož na membránu 21 elektroakustického měniče působí akustický tlak vznikajiciv dutině tělesa 1 rezonátoru, je v nárysu znázorněn na obr. 3. V tomto případě membrána 21 elektroakustického měniče zakrývá pomocný otvor 14 v boční stěně zmíněného rezonátoru. Hladina akustického tlaku v této dutině bývá obvykle vyšší než 130 dB. Půdorys zmíněného uspořádání je uveden na., obr. 4. na němž je znázorněno umístěni stínícího a ochranného krytu 23, který

CS 269 813 BL má být pokud možno perforován- Provedení membrány 21 ve tvaru Sawyerova dvojčete zhotoveného ze dvou stmelených destiček 21al a 2Ia2 zhotovených z piezoelektricky aktivního materiálu, opatřených na vnějších stranách vodivými povlaky 2111 a 2121 a vývody 211 a 212, jimiž se odvádí vzniklý elektrický signál, je v nárysu patrné z obr. 5. Půdorysný pohled na membránu 21 je na obr. 6. S ohledem na funkci zařízení je účelné, pokud je vodivá vrstva 2111 vodivě spojena s tělesem 1 Helmholtzova rezonátoru a vývod 212 spojen s vodičem přípojného stíněného kabelu.

Jiné příkladné uspořádání elektroakustického měniče 2 namontovaného rak. že jak je zřejmé z obr. 3 a 4, zakrývá pomocný otvor 14 v boční stěně tělesa _1 rezonátoru, je v nárysu znázorněno na obr. 7. Elektroakustický měnič 2 se skládá z kruhové destičky zhotovené z kovu a nebo izolantu, na níž je natmelen tenzometrický prvek 22 opatřený vývody 211a a 212a, na nichž vzniká elektrický signál, odpovídající akustickému signálu vyzařovanému píšťalkou. Tento druh elektroakustického měniče je v půdorysném pohledu znázorněn na obr. 8.

Konstrukčně velmi výhodné uspořádání píšťalky podle vynálezu, u něhož je elektroakustický měnič tvořen boční stěnou 11a tělesa _1 rezonátoru a natmelenou destičkou 21b z piezoelektricky aktivního materiálu, opatřenou po obou stranách vodivými vrstvami 2111b a 2121b, z nichž vrstva 2111b je vodivě spojena s tělesem _1 rezonátoru, je v nárysu znázorněno na obr. 9 a v půdorysu na obr. 10. Vnější vodivá vrstva 2121b destičky 21b, na niž je připojen výstupní vývod 212b, může být v případě potřeby zakryta stinicdm vodivým krytem 23, který v tomto případě nemusí být perforován.

Varianta uspořádání podle obr. 9 a 10, v němž je piezoelektrický elektroakustický měnič nahrazen vůči cizím elektrostatickým rušivým polím méně citlivým měničem polovodičovým ve tvaru tenzometru 22 je znázorněn na obr. 11. V tomto případě není nutno zakrývat elektroakustický měnič stínícím krytem. Vývody 221 a 222 jsou v tomto případě připojeny na konce tenzometru.

Uspořádáni píšťalky s elektroakustickým měničem 2 zhotoveným z piezoelektricky aktivního materiálu, který tvoři válcový plášť tělesa rezonátoru, je v přičném řezu v nárysu znázorněno na obr. 12. V tomto případě je elektroakustický měnič 2 ve tvaru válcového pláště opatřen na vnitřní i vnější straně vodivými vrstvami lall a la21, na něž jsou připojeny vývody lal a la2, tvořící elektrický výstup elektroakustického měniče. Dutina rezonátoru je přitom uzavřena pomocnými kryty lb 1 a lb2 zhotovenými z materiálu, jehož modul pružnosti je alespoň třikrát menši než modul pružnosti piezoelektricky aktivního materiálu, z něhož je zhotoven piezoelektrický měnič 2. Půdorysný' pohled na příkladové uspořádáni píšťalky podle obr. 12 Je uveden na obr. 13.

U píšťalky znázorněné na obr. 1 působí na vstup použitého elektroakustického měniče 2 akustický tlak, vznikající v těsné blízkosti štěrbiny 12 tělesa Helmholtzova rezonátoru. Tato hladina bývá obvykle 120 dB. Hladina rušivého signálu okolního hluku nemá proto překročit 100 až 105 dB. Toto omezeni nemá uspořádáni podle obr. 3 a 4, u něhož na membránu 21 elektroakustického měniče ve tvaru Sawyerova dvojčete působí převážně akustický tlak v dutině rezonátoru, jehož hladina obvykle přesahuje 135 dB, takže píšťalku lze aplikovat i v mimořádně hlučném prostředí.

Jednoduchostí vyniká uspořádáni podle obr. 9 a obr. 10, kdy lze bez velkých úprav použit běžně vyráběnou píšťalku opatřenou Helmholtzovým rezonátorem, na jehož stěnu se natmeli destička 21b opatřená po obou svých stranách vodivými povlaky. V tomto případě je elektroakustický měnič tvořen zmíněnou stěnou rezonátoru a destičkou 21b, zhotovenou z piezoelektricky aktivního materiálu.

Největší elektrický výkon poskytuje elektroakustický měnič 2 v uspořádáni podle obr. 12 a 13, tvořený tělesem rezonátoru, zhotoveným z piezoelektricky aktivního materiáJu.

CS 269 813 BL

Předmět vynálezu lze analogicky aplikovat i pro jiné druhy píštalek a také dechové hudební nástroje. Rozhodující je„ že elektroakustický měnič je umístěn na tělese pištalky a nebo hudebního nástroje, případně- tvoři část jeho rezonančního obvodu a nebo zvukovodu.

Vynález je možno použít všude tam, kde je výhodné přenést současně informaci o vyslání akustického signálu pištalky do míst, kde je akustický signál neslyšitelný. Dále umožňuje vynález indikaci vyslaného signálu jiným než akustickým způsobem.

Při televizních i rozhlasových přenosech sportovních soutěží je velmi často slyšitelnost pištalky omezena okolním hlukem, takže televizní divák a nebo posluchač rozhlasu dostává často informaci o činnosti pištalky až zprostředkovaně, ve slovním doprovodu komentátora. Použiti pištalky umožňuje vyslat při zapískání elektrický signál a ten po příjmu dekódovat tak, že se například na obrazovce objeví smluvená značka a nebo ve zvukovém doprovodu přidavný signál.

Při dodrženi předepsaného postupu nebo úpravě pravidel těch sportovních soutěží, které se hrají na čistý čas, je možno s využitím přišíalky podle vynálezu realizovat spouštění a zastavování hodin hry, které sleduji hrací dobu.

Při ostraze, kdy strážni jsou vybaveni pištalkou podle vynálezu a bezdrátovým pojitkem, je například možno na jediném ústředním stanovišti vhodným dekódovacím zařízením indikovat, který strážný a v které době pištalku použil.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Pištalka pro signální účely, produkující elektrický signál, obsahující dutinový Helmholtzův rezonátor, vyznačená tím, že těleso (1) rezonátoru je opatřeno elektroakustickým měničem (2) signálu.
2. 2. Pištalka pro signální účely podle bodu 1, vyznačená tím, že alespoň v jedné stěně tělesa (1) rezonátoru je vytvořen pomocný otvor (14) zakrytý membránou (21) elektroakustického měniče (2).
3. 3. Pištalka pro signální účely podle bodu 1, vyznačená tím, že elektroakustický měnič (2) signálu je tvořen destičkou z piezoelektricky aktivního materiálu, připevněnou ke stěně tělesa (1) rezonátoru, a touto stěnou.
4. 4. Pištalka pro signální účely podle bodu 1 a 3, vyznačená tim, že elektroakustický měnič (2) je tvořen polovodičovým tenzometrem (22) připevněným alespoň k jedné stěně tělesa (1) rezonátoru.
5. 5. Pištalka pro signální účely podle bodu 1, vyznačená tím, že těleso (1) rezonátoru je zhotoveno z piezoelektricky aktivního materiálu a je opatřeno vodivou vrstvou na své vnitřní i vnější straně.

   Pištalka pro signální účely podle bodů 1 až 4, vyznačená tim, že elektroakustický měnič (2) je zakryt ochranným a stínícím pouzdrem (23) z elektricky vodivého matsriálu.