RU2182765C1

RU2182765C1 - Device for imitating fish sounds

Info

Publication number: RU2182765C1
Application number: RU2001100803A
Authority: RU
Inventors: В.В. Поленюк
Original assignee: Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-05-27

Abstract

FIELD: biological engineering. SUBSTANCE: device has sealed box with cover closing the sealed box with fastening bolt. All members are manufactured from stainless steel. Electronic circuit having two oscillators, amplifier, matching unit and electronic key. The first oscillator output is connected to the second oscillator input the second oscillator output is connected to amplifier through matching unit. Electronic key is connected to the first oscillator input for maintaining the selected time distribution in sending signals. Power supply source is arranged inside of the sealed box supporting uninterrupted operation of the device for imitating fish sounds. Power supply source switch manufactured from stainless steel as a pin with a nut is mounted into the sealed box cover. Cable joining the amplifier and spherical piezo-ceramic head with positive buoyancy member attached to it. The device produces sounds positively acting upon fishes and is usable as acoustic bait. EFFECT: prolonged service life; usability in autonomous mode. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано в промышленном рыболовстве, в частности к устройствам для концентрации рыб в зоне действия орудий лова. The invention relates to hydroacoustics and can be used in industrial fishing, in particular to devices for the concentration of fish in the range of fishing gear.

Известен имитатор звуков рыб "Сардина-2", включающий источник сжатого воздуха, излучающую головку с радиальным отверстием, закрытым эластичной манжетой, механизм порционирования воздуха с клапаном и цилиндром из эластичного материала (авторское свидетельство 1270918, кл. А 01 К 79/00, G 10 К 9/04, опубл. 10.09.98). A well-known imitator of fish sounds "Sardina-2", including a source of compressed air, a radiating head with a radial hole closed by an elastic sleeve, an air portioning mechanism with a valve and a cylinder of elastic material (copyright certificate 1270918, class A 01 K 79/00, G 10 K 9/04, publ. 09/10/98).

Данный имитатор не обеспечивает стабильные частоты звучания (они представляют широкий спектр частот от 100 Гц до 3,5 кГц с незначительным изменением уровня), так как в процессе работы тонкая мембрана деформируется, изменяет эластичность, достаточно чувствительна к малейшим колебаниям давления в системе подачи воздуха, а также в излучателе ограничены режимные характеристики, необходимые для концентрации рыб, что в конечном результате приводит к нестабильности работы излучателя. This simulator does not provide stable sound frequencies (they represent a wide range of frequencies from 100 Hz to 3.5 kHz with a slight level change), since during operation a thin membrane deforms, changes elasticity, is quite sensitive to the slightest pressure fluctuations in the air supply system, as well as in the emitter, the mode characteristics necessary for the concentration of fish are limited, which ultimately leads to instability of the emitter.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является устройство для имитации звуков, воздействующих на рыб, включающее электронную схему, вырабатываемую имитируемый сигнал, усилитель, фильтр, гидроакустический преобразователь, излучающий сигнал в водную среду, и смеситель. Электронная схема включает блок генераторов, суммарно генерирующих сигнал сложной формы и содержащий генератор управляющего пилообразного напряжения, генератор синусоидальных колебаний высокой частоты с частотной модуляцией и генератор синусоидальных колебаний высокой опорной частоты, при этом смеситель соединен с фильтром, генератор синусоидальных колебаний высокой опорной частоты подключен к смесителю непосредственно, а генератор управляющего пилообразного напряжения - через генератор синусоидальных колебаний высокой частоты с частотной модуляцией. The closest to the claimed invention in terms of the set of essential features and the technical result achieved is a device for simulating sounds affecting fish, including an electronic circuit, a simulated signal generated, an amplifier, a filter, a hydroacoustic transducer emitting a signal into an aqueous medium, and a mixer. The electronic circuit includes a block of generators that total generate a signal of complex shape and contains a control sawtooth generator, a high frequency modulated sine wave generator and a high reference frequency sine wave generator, the mixer connected to the filter, a high reference sine wave generator directly, and the control sawtooth generator through a high frequency sine wave generator with frequency modulation.

Однако данное устройство позволяет модулировать только звуки, характерные частотно-модулированным свистам китообразных, которые являются отпугивающими для рыб, в результате этими звуками можно загнать в невод рыбу, уже собравшуюся "в воротах" невода, но практически исключается возможность дополнительной ее концентрации в зоне действия орудий лова. However, this device allows you to modulate only sounds characteristic of frequency-modulated cetacean whistles that are frightening for fish, as a result of these sounds you can drive fish into the net, already gathered "at the gate" of the net, but its possibility of additional concentration in the zone of action of the guns is practically eliminated fishing.

Задача, решаемая изобретением, - создание автономного устройства, имитирующего сигналы со стабильными временными характеристиками, адекватными к сигналам, издаваемым рыбами. The problem solved by the invention is the creation of a stand-alone device that simulates signals with stable temporal characteristics adequate to the signals emitted by fish.

Поставленная задача решается тем, что в известном имитаторе звуков, содержащем гидроакустический преобразователь, электронную схему, включающую блок генераторов сигналов, суммарно генерирующих сигнал сложной формы, и усилитель, согласно изобретению в качестве гидроакустического преобразователя используют пьезокерамическую головку, а в электронную схему дополнительно включают электронный ключ, соединенный с блоком генераторов, и согласующее устройство, которое устанавливают между блоком генераторов и усилителем. Электронную схему помещают в герметичный бокс с крышкой совместно с блоком питания. В крышке бокса размещают кабель, соединяющий усилитель с пьезокерамической головкой, и выключатель блока питания, выполненный в виде шпильки с гайкой. The problem is solved in that in the well-known sound simulator containing a hydroacoustic transducer, an electronic circuit including a block of signal generators that generate a complex waveform in total, and an amplifier, according to the invention, a piezoceramic head is used as a hydroacoustic transducer, and an electronic key is additionally included in the electronic circuit connected to the block of generators, and a matching device that is installed between the block of generators and the amplifier. The electronic circuit is placed in a sealed box with a lid together with the power supply. A cable connecting the amplifier with the piezoceramic head and a power supply switch made in the form of a stud with a nut are placed in the box lid.

Выключатель блока питания, представляющий собой шпильку с гайкой, выполняют из нержавеющей стали, при этом шпильку изолируют от крышки изоляционным материалом. The power supply switch, which is a stud with a nut, is made of stainless steel, while the stud is isolated from the cover with insulating material.

Во избежание образования электрических пар, усиливающих коррозию устройства, герметичный бокс с крышкой также выполняются из нержавеющей стали. In order to avoid the formation of electrical pairs that enhance the corrosion of the device, the sealed box with a lid are also made of stainless steel.

Пьезокерамическая головка имеет сферическую форму и снабжена положительной плавучестью. The piezoceramic head has a spherical shape and is equipped with positive buoyancy.

Использование в качестве гидроакустического преобразователя пьезокерамической головки обеспечивает распространение акустического сигнала в воде равномерно по всем направлениям, способствуя восприятию сигнала рыбами, находящимися в определенной акватории. The use of a piezoceramic head as a sonar transducer ensures the distribution of the acoustic signal in the water evenly in all directions, contributing to the perception of the signal by fish located in a certain water area.

Включение в электронную схему электронного ключа позволяет периодически включать и выключать блок генераторов с заданным интервалом, создавая режим, при котором не происходит адаптации объекта к сигналу длительное время, что способствует хорошей ориентации объекта на источник звука. The inclusion of an electronic key in the electronic circuit allows you to periodically turn the generator block on and off at a predetermined interval, creating a mode in which the object does not adapt to the signal for a long time, which contributes to a good orientation of the object to the sound source.

Установка согласующего устройства между блоком генераторов и усилителем обеспечивает согласование генерируемого блоком генераторов сигнала сложной формы с усилителем со стабильными временными характеристиками. The installation of a matching device between the generator block and the amplifier ensures that the signal of the complex shape generated by the generator block is aligned with the amplifier with stable temporal characteristics.

Монтаж электронной схемы и установка блока питания непосредственно в герметичном боксе с крышкой способствует защите электронной схемы и блока питания от механических воздействий и проникновения влаги и позволяет использовать устройство в автономном режиме. The installation of the electronic circuit and the installation of the power supply directly in an airtight box with a cover helps protect the electronic circuit and the power supply from mechanical stress and moisture and allows you to use the device offline.

Выключатель блока питания, выполненный в виде шпильки с гайкой, служит для включения и выключения блока питания, обеспечивающего стабильным напряжением электронную схему для создания сигналов со стабильными временными характеристиками, адекватными к сигналам, издаваемым рыбами. The power supply switch, made in the form of a stud with a nut, serves to turn the power supply on and off, which provides a stable voltage electronic circuit to create signals with stable temporal characteristics that are adequate to the signals emitted by fish.

Выполнение выключателя из нержавеющей стали обеспечивает устойчивую работу имитатора звуков рыб на протяжении заданного временного цикла его работы. The implementation of the stainless steel switch provides stable operation of the fish sounds simulator for a given time cycle of its operation.

Изоляция шпильки от крышки корпуса обеспечивает сохранность запаса электроемкости блока питания. The isolation of the stud from the housing cover ensures the safety of the power supply reserve of the power supply.

Выполнение пьезокерамической головки сферической формы наилучшим образом способствует равномерной передаче колебаний тела головки в водную среду, создавая оптимальный коэффициент передачи при наименьшем коэффициенте нелинейных искажений сигнала, и как следствие получение сигнала, максимально приближенного к звукам, издаваемым рыбами. The implementation of a spherical piezoceramic head in the best way contributes to the uniform transfer of the oscillations of the head body to the aquatic environment, creating an optimal transmission coefficient at the lowest non-linear distortion coefficient of the signal, and as a result, obtaining a signal as close as possible to the sounds made by fish.

Снабжение пьезокерамической головки положительной плавучестью, в частности пенопластом, позволяет удерживать пьезокерамическую головку в воде на определенном уровне от дна, что способствует распространению сигнала в заданном режиме. Providing the piezoceramic head with positive buoyancy, in particular polystyrene, allows the piezoceramic head to be held in water at a certain level from the bottom, which helps to propagate the signal in a given mode.

Генерируемые имитатором рыб биологически значимые акустические сигналы подаются в конкретном интервале звучания 1,5 сек, частота сигнала плавно изменяется в диапазоне от 700 до 850 Гц. Во время звучания сигнала дважды происходит увеличение его интенсивности до ±60-80 отн. ед. и уменьшение интенсивности сигнала до величины естественного фона с плавным изменением уровня действующего сигнала после второго максимума. Пауза между подачей звуковых сигналов - τ молчания составляет 1,3 сек. Biologically significant acoustic signals generated by the fish simulator are given in a specific interval of sounding 1.5 seconds, the signal frequency smoothly changes in the range from 700 to 850 Hz. During the sound of the signal, its intensity increases twice to ± 60-80 rel. units and reducing the signal intensity to the value of the natural background with a smooth change in the level of the active signal after the second maximum. The pause between the sound signals - τ silence is 1.3 seconds.

Устройство поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид имитатора звуков рыб; на фиг.2 - блок-схема заявляемого имитатора звуков рыб; на фиг.3 - спектрограмма акустического сигнала; на фиг.4 - спектрограмма биологического сигнала сельди.The device is illustrated by drawings, where
figure 1 shows a General view of a simulator of sounds of fish; figure 2 is a block diagram of the inventive simulator of fish sounds; figure 3 is a spectrogram of an acoustic signal; figure 4 - spectrogram of the biological signal of herring.

Имитатор звуков рыб состоит из герметичного бокса 1 с крышкой 2, закрывающей герметичный бокс 1 крепежным болтом 3, выполненных из нержавеющей стали. Внутри герметичного бокса 1 размещена электронная схема, включающая блок генераторов, состоящий из двух генераторов 4 и 5, усилитель 6, согласующее устройство 7 и электронный ключ 8. При этом выход генератора 4 подключен к входу генератора 5, а выход генератора 5 подключен к усилителю 6 через согласующее устройство 7, к входу генератора 4 подключен электронный ключ 8. Внутри герметичного бокса 1 размещен также блок питания (на чертеже не обозначен), обеспечивающий автономную работу имитатора звуков рыб. В крышку 2 герметичного бокса 1 вмонтирован выключатель блока питания, выполненный из нержавеющей стали и представляющий собой шпильку 9 с гайкой 10, при этом шпилька 9 изолирована от крышки 2 изоляционным материалом. В крышку 2 вмонтирован также кабель 11, соединяющий усилитель 6 с пьезокерамической головкой 12 сферической формы, к которой прикреплена положительная плавучесть 13. The fish sounds simulator consists of a sealed box 1 with a lid 2 covering the sealed box 1 with a fixing bolt 3 made of stainless steel. Inside the sealed box 1 there is an electronic circuit including a generator block consisting of two generators 4 and 5, an amplifier 6, a matching device 7 and an electronic key 8. The output of the generator 4 is connected to the input of the generator 5, and the output of the generator 5 is connected to the amplifier 6 through the matching device 7, an electronic key 8 is connected to the input of the generator 4. Inside the sealed box 1 there is also a power supply unit (not indicated in the drawing), which ensures autonomous operation of the fish sounds simulator. In the cover 2 of the sealed box 1, a power supply switch made of stainless steel is mounted, which is a pin 9 with a nut 10, while the pin 9 is isolated from the cover 2 by insulating material. A cable 11 is also mounted in the cover 2, connecting the amplifier 6 with a piezoceramic head 12 of a spherical shape, to which positive buoyancy 13 is attached.

Имитатор звуков рыб работает следующим образом. A simulator of fish sounds works as follows.

Перед началом лова имитатор звуков рыб включают с помощью выключателя блока питания, затягивая гайку 10, расположенную на шпильке 9, до получения устойчивого электрического контакта гайки 10 с крышкой 2 герметичного корпуса 1. При установлении электрического контакта имитатор звуков рыб начинает работать в автономном режиме и его опускают на дно в районе установки орудий лова, при этом пьезокерамическая головка 12 сферической формы располагается на заданном расстоянии от дна с помощью прикрепленной к кабелю 11 положительной плавучести 13. Блок питания подает напряжение на электронную схему. Электронная схема, находящаяся в режиме покоя, включается с помощью электронного ключа 8 на 1,5 сек, при этом происходит запуск блока генераторов, колебания генератора 4 формируют колебания генератора 5. Суммарный сигнал с генераторов 4 и 5 через согласующее 7 устройство поступает на усилитель 6, затем усиленный сигнал по кабелю 11 подается на пьезокерамическую головку 12 сферической формы, которая равномерно по всем направлениям излучает в воду сигнал сложной формы, представленной на фиг.3. Как видно из фиг. 3, пьезокерамической головкой в заданном интервале звучания 1,5 сек распространяются биологически значимые сигналы, частота которых плавно изменяется в диапазоне от 700 до 850 Гц. Во время звучания (1,5 сек) сигнал дважды имеет увеличение до ±60-80 отн. ед. и уменьшение интенсивности до величины естественного фона. Во втором случае уменьшение интенсивности сигнала до величины естественного фона происходит более плавно. Через 1,5 сек электронный ключ запирает потенциалом электронную схему на 1,3 сек. После паузы длительностью 1,3 сек электронный ключ 8 автоматически вновь запускает электронную схему. Полный цикл подачи и выключения сигнала повторяется в течение автономной работы имитатора звуков рыб. Как видно из фиг.3 и фиг.4, форма и спектр сигналов, создаваемых имитатором звуков рыб, адекватны форме биологических сигналов, издаваемых рыбами. Максимальные уровни биологического сигнала сельди 700-950 Гц (фиг.4) включают диапазон частот сигналов, издаваемых имитатором звуков рыб, 700-850 Гц. Before fishing, the fish sound simulator is turned on using the power supply switch, tightening the nut 10 located on the pin 9 until a stable electrical contact of the nut 10 with the cover 2 of the sealed housing 1 is established. When the electrical contact is established, the fish sound simulator starts to work in offline mode and it lower to the bottom in the area of installation of fishing gears, while the piezoceramic head 12 of a spherical shape is located at a predetermined distance from the bottom using positive buoyancy 13 attached to the cable 11. Bl a power supply voltage to the electronic circuit. The electronic circuit, which is in standby mode, is turned on with the electronic key 8 for 1.5 seconds, while the generator block starts up, the oscillations of the generator 4 form the oscillations of the generator 5. The total signal from the generators 4 and 5 through the matching device 7 is fed to the amplifier 6 , then the amplified signal via cable 11 is supplied to a piezoceramic head 12 of a spherical shape, which uniformly in all directions emits into the water a signal of the complex shape shown in Fig. 3. As can be seen from FIG. 3, with a piezoceramic head in a given sound interval of 1.5 sec propagate biologically significant signals, the frequency of which smoothly varies in the range from 700 to 850 Hz. During the sound (1.5 sec), the signal twice has an increase of up to ± 60-80 rel. units and a decrease in intensity to the value of the natural background. In the second case, the decrease in signal intensity to the value of the natural background occurs more smoothly. After 1.5 seconds, the electronic key locks the electronic circuit with potential for 1.3 seconds. After a pause of 1.3 seconds, the electronic key 8 automatically restarts the electronic circuit. The full cycle of the signal on and off is repeated during the autonomous operation of the fish sounds simulator. As can be seen from figure 3 and figure 4, the shape and spectrum of the signals generated by the fish sounds simulator are adequate to the shape of the biological signals issued by the fish. The maximum levels of the biological signal of herring 700-950 Hz (figure 4) include the frequency range of the signals emitted by the simulator of fish sounds, 700-850 Hz.

Промысловые испытания показали, что заявляемый имитатор звуков рыб позволяет генерировать звуки, благоприятно воздействующие на рыб, и является эффективной акустической приманкой не только для сельди, но и для корюшки, ставриды, молоди наваги и др., благодаря тому, что диапазон частот воспринимаемых звуков этими рыбами также находится в диапазоне частот работающего имитатора звуков рыб. Достоинством заявляемого имитатора звуков рыб является то, что устройство может использоваться в автономном режиме длительное время (более 24 ч) без дополнительной настройки, при этом обеспечивая стабильный режим работы. Field trials have shown that the inventive fish sounds simulator allows you to generate sounds that have a beneficial effect on fish, and is an effective acoustic bait not only for herring, but also for smelt, horse mackerel, juvenile saffron, etc., due to the frequency range of these sounds fish is also in the frequency range of a working simulator of fish sounds. The advantage of the inventive simulator of fish sounds is that the device can be used offline for a long time (more than 24 hours) without additional settings, while ensuring a stable mode of operation.

Claims

1. A fish sound simulator containing a hydroacoustic transducer and an electronic circuit including a block of signal generators that generate a complex waveform in total, and an amplifier, characterized in that a piezoceramic head is installed as a hydroacoustic transducer, and an electronic key connected to generator block, and matching device installed between the generator block and the amplifier, while the electronic circuit is placed in a sealed box with a lid stno with the power supply are mounted in a box cover the cable connecting the amplifier with the piezoceramic head, and the power supply switch, which is a stud and nut.

2. The simulator according to claim 1, characterized in that the power supply switch, which is a stud with a nut, is made of stainless steel, while the stud is insulated from the cover with insulating material.

3. The simulator according to claim 1, characterized in that the piezoceramic head has a spherical shape.

4. The simulator according to claim 1 or 3, characterized in that the piezoceramic head is equipped with positive buoyancy.

5. The simulator according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the sealed housing and cover are made of stainless steel.