RU2403684C1 - Combined acoustic receiver - Google Patents

Combined acoustic receiver Download PDF

Info

Publication number
RU2403684C1
RU2403684C1 RU2009140204/28A RU2009140204A RU2403684C1 RU 2403684 C1 RU2403684 C1 RU 2403684C1 RU 2009140204/28 A RU2009140204/28 A RU 2009140204/28A RU 2009140204 A RU2009140204 A RU 2009140204A RU 2403684 C1 RU2403684 C1 RU 2403684C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiver
pressure
pressure gradient
hemispheres
receivers
Prior art date
Application number
RU2009140204/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Евгеньевич Светославский (RU)
Александр Евгеньевич Светославский
Виталий Александрович Новиков (RU)
Виталий Александрович Новиков
Михаил Ильич Астраханов (RU)
Михаил Ильич Астраханов
Original Assignee
Александр Евгеньевич Светославский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Евгеньевич Светославский filed Critical Александр Евгеньевич Светославский
Priority to RU2009140204/28A priority Critical patent/RU2403684C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2403684C1 publication Critical patent/RU2403684C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: acoustic receiver is a spherical body 1 made from a sound transparent urethane composition 2, inside of which there are pressure gradient receivers 3 lying in two mutually perpendicular planes, each consisting of a dipolar pair of hemispheres 4. A pressure head consists of two cylindrical sensitive elements 6 made from piezoceramic which is sealed on two sides by caprolon covers 7, one of which is superposed with a hollow outlet bushing 8 for outlet of wires 9 washed with the urethane composition in this bushing. The sensitive cylindrical elements 5 are placed symmetrically about a phase centre which is at the centre of the spherical body. The pressure gradient receivers 3 consisting of hemispheres 4 made from piezoceramic are sealed with rubber discs 10 glued on the edge of the hemispheres.
EFFECT: design of a combined acoustic receiver capable of realising a bidirectional cardioid characteristic, working in a wide frequency range without distortion of parametres and integrated into a single structure.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области акустики, а именно к конструированию пьезоэлектрических приемников для различных областей исследовательских работ, технического и военного применения, в частности для описания акустического поля, определения направления на источник акустического сигнала и создания направленных низкочастотных антенн малых размеров.The invention relates to the field of acoustics, in particular to the construction of piezoelectric receivers for various fields of research, technical and military applications, in particular for describing the acoustic field, determining the direction of the acoustic signal source and creating directional low-frequency antennas of small sizes.

Приемники, обеспечивающие одновременное измерение скалярных (давление) и векторных (градиент давления) параметров поля, относятся к разряду комбинированных приемников.Receivers providing simultaneous measurement of scalar (pressure) and vector (pressure gradient) field parameters belong to the category of combined receivers.

Принимая во внимание, что приемник градиента давления, являясь диполем, на выходных сигнальных концах имеет характеристику направленности, описанную полиномом Лагранжа (в форме "восьмерки"), а характеристика приемника давления не зависит от угла направления на источник звука, т.е приемник давления является ненаправленным, при сложении или вычитании сигналов с приемника давления и градиента результирующая характеристика направленности будет представлять кардиоиду в одном из двух направлений ±180°. Такая характеристика направленности будет получена только в том случае, если векторный и скалярный приемники, т.е. приемник градиента давления и приемник давления, имеют один фазовый центр [1, стр.52, п.4].Taking into account that the pressure gradient receiver, being a dipole, at the output signal ends has a directional characteristic described by the Lagrange polynomial (in the form of a "figure eight"), and the pressure receiver characteristic does not depend on the direction angle to the sound source, that is, the pressure receiver non-directional, when adding or subtracting signals from the pressure and gradient receiver, the resulting directivity characteristic will represent the cardioid in one of two directions ± 180 °. Such a directivity characteristic will be obtained only if the vector and scalar receivers, i.e. a pressure gradient receiver and a pressure receiver have one phase center [1, p. 52, p. 4].

Для обеспечения возможности приема и регистрации угла на источник звука, расположенный в угле, близком к ±180°, что определяется требованиями решения указанных выше задач, необходимо сформировать две ортогонально направленных кардиоиды в широком частотном спектре звукового диапазона при сохранении малых размеров антенны.To enable reception and registration of the angle to a sound source located in an angle close to ± 180 °, which is determined by the requirements for solving the above problems, it is necessary to form two orthogonally directed cardioids in a wide frequency spectrum of the sound range while maintaining the small size of the antenna.

Известны комбинированные приемники, содержащие приемник давления и приемник градиента давления [1, стр.44].Known combined receivers containing a pressure receiver and a pressure gradient receiver [1, p. 44].

Известно устройство [1, с.25], INAC-201 (Франция), который включает систему приемников давления в виде трех микрофонов, расположенных на одной линии на расстоянии Δx друг от друга. Эта система микрофонов одновременно с измерением звукового давления обеспечивает измерение градиента давления и производных величин.A device is known [1, p.25], INAC-201 (France), which includes a system of pressure receivers in the form of three microphones located on one line at a distance Δ x from each other. This microphone system simultaneously with the measurement of sound pressure provides a measurement of the pressure gradient and derived values.

Однако точка, в которой осуществляется измерение давления и градиента давления, т.е. фазовый центр, в такой конструкции является «мнимой», расположенной между микрофонами. Ее положение будет определяться характеристиками входящих в пары микрофонов. Поэтому требуется высокая идентичность амплитудно-фазочастотных характеристик микрофонов, что обычно трудно выполнимо. Это приводит к искажению характеристик направленности системы.However, the point at which the pressure and pressure gradient are measured, i.e. the phase center in this design is "imaginary" located between the microphones. Its position will be determined by the characteristics of the pairs of microphones. Therefore, a high identity of the amplitude-phase-frequency characteristics of the microphones is required, which is usually difficult to do. This leads to a distortion of the directivity characteristics of the system.

По количеству общих признаков наиболее близким аналогом изобретения является комбинированный акустический приемник по патенту РФ [2]. Комбинированный приемник-прототип содержит приемник градиента давления и приемник давления, имеющие единый фазовый центр. Приемник градиента давления выполнен в виде тонкого круглого биморфного изгибного чувствительного элемента, закрепленного по периферии в центральном поперечном сечении металлической втулки, а приемник давления представляет собой пьезокерамический цилиндрический элемент, надетый снаружи на металлическую втулку с зазором и герметично соединенный с ней по краям, так, что между внутренней поверхностью цилиндрического пьезокерамического чувствительного элемента и наружной поверхностью металлической втулки образуется воздушный экран.By the number of common features, the closest analogue of the invention is a combined acoustic receiver according to the patent of the Russian Federation [2]. The combined prototype receiver comprises a pressure gradient receiver and a pressure receiver having a single phase center. The pressure gradient receiver is made in the form of a thin round bimorph bending sensitive element mounted peripherally in the central cross section of the metal sleeve, and the pressure receiver is a piezoceramic cylindrical element worn externally on the metal sleeve with a gap and hermetically connected to it at the edges, so that an air screen forms between the inner surface of the cylindrical piezoceramic sensor and the outer surface of the metal sleeve .

В комбинированном приемнике-прототипе фазовые центры приемника градиента давления «физически» лежат в одной точке - в центре приемника градиента давления, совпадающем с центром приемника давления. Это обеспечивает формирование характеристики направленности типа кардиоиды на выходе комбинированного приемника без принятия специальных мер.In the combined prototype receiver, the phase centers of the pressure gradient receiver “physically” lie at one point - in the center of the pressure gradient receiver, which coincides with the center of the pressure receiver. This ensures the formation of directional characteristics such as cardioids at the output of the combined receiver without special measures.

Однако он не может решить задачу, поставленную перед изобретением - создание высокоэффективного комбинированного приемника, имеющего кардиоидную характеристику направленности в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, поскольку в комбинированном приемнике-прототипе кардиоидная характеристика направленности может быть создана в одном или противоположном направлении (±180°).However, he cannot solve the problem posed by the invention — the creation of a highly efficient combined receiver having a cardioid directivity pattern in two mutually perpendicular planes, since in the combined prototype receiver the cardioid directivity pattern can be created in one or the opposite direction (± 180 °).

Создать взаимно перпендикулярные оси векторных приемников с единым фазовым центром данная конструкция не позволяет, а кроме того, круглый биморфный изгибный чувствительный элемент, на основе которого построен приемник градиента давления, является узкополосным, т.к. с одной стороны его частотный диапазон ограничен диаметром чувствительного элемента, а с другой - диаметром и длиной цилиндрического элемента, определяющего набег фазы.This design does not allow creating mutually perpendicular axes of vector receivers with a single phase center, and in addition, the round bimorph bending sensitive element, on the basis of which the pressure gradient receiver is built, is narrow-band, because on the one hand, its frequency range is limited by the diameter of the sensing element, and on the other hand, by the diameter and length of the cylindrical element determining the phase incursion.

Техническим результатом изобретения является создание в едином конструктиве высокоэффективного комбинированного акустического приемника, имеющего характеристику направленности в виде двух кардиоид, оси которых взаимно перпендикулярны в широком диапазоне частот, при сохранении чувствительности и при отсутствии искажений направленных свойств.The technical result of the invention is the creation in a single construct of a highly efficient combined acoustic receiver having a directivity characteristic in the form of two cardioids, whose axes are mutually perpendicular in a wide frequency range, while maintaining sensitivity and in the absence of distortion of the directed properties.

Для достижения указанного технического результата в комбинированный акустический приемник, включающий приемник давления, содержащий цилиндрический чувствительный элемент из пьезокерамики, и приемник градиента давления, имеющие общий фазовый центр, введены новые признаки, а именно: в него введен второй приемник градиента давления, при этом каждый приемник градиента давления состоит из двух идентичных полусфер из пьезокерамики, каждая из которых получена для идентичности делением пьезокерамической сферы, электрически соединенных встречно по поляризации, герметизированных по плоскости сечения, обращенных выпуклыми поверхностями к периферии комбинированного акустического приемника и расположенных симметрично относительно фазового центра на расстоянии а=d, где d - диаметр полусферы, так, что оси, соединяющие центры полусфер одного приемника градиента давления, взаимно перпендикулярны, а в приемник давления введен второй цилиндрический чувствительный элемент из пьезокерамики, расположенный симметрично относительно фазового центра, при этом цилиндрические чувствительные элементы электрически соединены согласно по поляризации, выполнены герметичными, и их центры расположены на оси, проходящей через фазовый центр и перпендикулярной осевой плоскости приемников градиента давления на расстоянии h≥d друг от друга, причем приемники градиента давления и приемник давления объединены в единую конструкцию заливкой звукопрозрачной уретановой композицией.To achieve the indicated technical result, new features are introduced into the combined acoustic receiver including a pressure receiver containing a cylindrical sensitive element made of piezoceramics and a pressure gradient receiver having a common phase center, namely: a second pressure gradient receiver is introduced into it, with each receiver the pressure gradient consists of two identical hemispheres made of piezoceramics, each of which is obtained for identity by dividing the piezoceramic sphere, electrically connected by river in polarization, sealed along the section plane, convex surfaces facing the periphery of the combined acoustic receiver and located symmetrically with respect to the phase center at a distance a = d, where d is the hemisphere diameter, so that the axes connecting the centers of the hemispheres of one pressure gradient receiver are mutually perpendicular and a second cylindrical sensitive element made of piezoceramics located symmetrically with respect to the phase center is introduced into the pressure receiver, while the cylindrical senses The elements are electrically connected according to polarization, are sealed, and their centers are located on the axis passing through the phase center and perpendicular to the axial plane of the pressure gradient receivers at a distance h≥d from each other, and the pressure gradient receivers and pressure receiver are combined into a single structure by filling sound-transparent urethane composition.

В предлагаемой конструкции геометрическая симметрия расположения элементов приемника градиента давления и давления обеспечивает единый фазовый центр. Использование сфер из пьезокерамики с достаточно высокой чувствительностью, высокая степень идентичности полученных из них полусфер и относительно малые величины d - все это обеспечивает высокую стабильность, надежность и широкополосность комбинированного акустического приемника, а расположение образованными полусферами из пьезокерамики приемников градиента давления во взаимно перпендикулярных плоскостях обеспечивает получение двух кардиоидных характеристик направленности в этих плоскостях.In the proposed design, the geometric symmetry of the location of the receiver elements of the pressure gradient and pressure provides a single phase center. The use of spheres made of piezoceramics with a sufficiently high sensitivity, a high degree of identity of the hemispheres obtained from them, and relatively small values of d - all this provides high stability, reliability, and broadband of the combined acoustic receiver, and the arrangement of pressure gradient receivers in mutually perpendicular planes with the formed hemispheres from piezoceramics ensures obtaining two cardioid directivity characteristics in these planes.

Кроме того, выполнение приемников градиента давления из полусфер позволяет расположить полусферы на минимально возможном расстоянии а=d друг от друга, что при малых диаметрах полусфер позволяет сформировать дипольные характеристики направленности приемников градиента давления в широком диапазоне частот, вплоть до а≤сзв/4fв [1, стр.57], где сзв - скорость звук в среде, fв - верхняя частота диапазона, в области верхних частот звукового спектра и до частот в нижней области звукового спектра, определяемых степенью идентичности полусфер [1, стр.60].In addition, the implementation of pressure gradient receivers from hemispheres allows you to position the hemispheres at the minimum possible distance a = d from each other, which with small diameters of the hemispheres allows you to form dipole directivity characteristics of pressure gradient receivers in a wide frequency range, up to a≤s sv / 4f in [1, p. 57], where c sv is the speed of sound in the medium, f c is the upper frequency of the range, in the region of high frequencies of the sound spectrum and up to frequencies in the lower region of the sound spectrum, determined by the degree of identity of the hemispheres [1, p. 60].

Выполнение приемника давления из двух цилиндрических чувствительных элементов, расположенных с двух сторон от плоскости расположения приемников градиента давления на расстоянии h≥d между ними не приводит к затенению пространства формирования приемниками градиента давления их дипольных характеристик. Все это в совокупности обеспечивает отсутствие искажений ортогональных кардиоидных характеристик комбинированного акустического приемника.The implementation of the pressure receiver from two cylindrical sensing elements located on two sides of the plane of the pressure gradient receivers at a distance h≥d between them does not obscure the space for the formation of pressure dipoles by the receivers of their dipole characteristics. All this together ensures the absence of distortion of the orthogonal cardioid characteristics of the combined acoustic receiver.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1, 2, 3, 4, где на фиг.1а схематически изображен заявленный комбинированный акустический приемник, на фиг.1b - схема электрического соединения цилиндрических чувствительных элементов в приемнике давления, на фиг.1с - схема электрического соединения полусфер из пьезокерамики в приемнике градиента давления, на фиг.2а, 2b изображены диаграммы направленности приемников градиента давления и приемника давления комбинированного акустического приемника, на фиг.3 изображена характеристика направленности, полученная в результате сложения сигналов градиентных приемников и приемника давления комбинированного акустического приемника - две ортогональные кардиоидных характеристик направленности, на фиг.4а, 4b представлены частотные характеристики чувствительности приемников градиента давления и приемника давления.The invention is illustrated in figures 1, 2, 3, 4, where figure 1a schematically shows the claimed combined acoustic receiver, figure 1b is a diagram of the electrical connection of cylindrical sensing elements in a pressure receiver, figure 1c is a diagram of an electrical connection of hemispheres from piezoceramics in a pressure gradient receiver, FIGS. 2a, 2b show radiation patterns of pressure gradient receivers and a pressure receiver of a combined acoustic receiver, FIG. 3 shows the directivity pattern obtained As a result of combining the signals of the gradient receivers and the pressure receiver of the combined acoustic receiver — two orthogonal cardioid directivity characteristics, FIGS. 4a, 4b show the frequency response characteristics of the pressure gradient receivers and the pressure receiver.

Предлагаемый комбинированный акустический приемник (фиг.1) представляет шарообразное тело 1, выполненное из звукопрозрачной уретановой композиции 2, внутри которого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях располагаются приемники градиента давления 3, состоящие каждый из дипольной пары полусфер 4. Приемник давления 5 состоит из двух цилиндрических чувствительных элементов 6 из пьезокерамики, с двух сторон герметично закрытых крышками 7 из капролона, одна из которых совмещена с полой выходной втулкой 8 для вывода проводов 9, залитых в этой втулке уретановой композицией. Чувствительные цилиндрические элементы 5 установлены симметрично относительно фазового центра, находящегося в центре шарообразного тела. Приемники градиента давления 3, состоящие из полусфер 4 из пьезокерамики, герметично закрыты резиновыми дисками 10, приклеенными по краю полусфер. Благодаря использованию при построении приемника градиента давления полусфер расстояние а может быть сокращено до минимума, обеспечив тем самым возможность расширения частотного диапазона в сторону верхних частот, а за счет идентичности электроакустических параметров обеих его полусфер, полученных делением одной пьезокерамической сферы и в сторону нижних частот звукового диапазона.The proposed combined acoustic receiver (Fig. 1) is a spherical body 1 made of a soundproof urethane composition 2, inside of which pressure gradient receivers 3, each consisting of a dipole pair of hemispheres 4, are located in two mutually perpendicular planes. Pressure receiver 5 consists of two cylindrical sensitive elements 6 of piezoelectric ceramics, on both sides hermetically sealed with caprolon covers 7, one of which is combined with a hollow output sleeve 8 for outputting wires 9 poured into it th sleeve urethane composition. Sensitive cylindrical elements 5 are installed symmetrically with respect to the phase center located in the center of the spherical body. The pressure gradient receivers 3, consisting of hemispheres 4 of piezoceramics, are hermetically sealed with rubber discs 10 glued along the hemispheres edge. Due to the use of a hemisphere pressure gradient when constructing a receiver, the distance a can be reduced to a minimum, thereby providing the possibility of expanding the frequency range towards the higher frequencies, and due to the identity of the electro-acoustic parameters of both hemispheres obtained by dividing one piezoceramic sphere and towards the lower frequencies of the sound range .

Цилиндрические чувствительные элементы электрически соединены параллельно и согласно по поляризации (фиг.1а), полусферы из пьезокерамики соединены последовательно и встречно по поляризации (фиг.1b). Параллельное соединение чувствительных элементов в приемнике давления и последовательное соединение полусфер приемника градиента давления выбрано для данных конкретных элементов, поскольку при этом достигается упрощение алгоритма обработки сигналов.Cylindrical sensing elements are electrically connected in parallel and according to polarization (figa), hemispheres made of piezoceramics are connected in series and counter polarization (fig.1b). The parallel connection of the sensitive elements in the pressure receiver and the serial connection of the hemispheres of the pressure gradient receiver are selected for these specific elements, since this simplifies the signal processing algorithm.

При сборке комбинированного акустического приемника сначала изготавливают вспомогательные детали из звукопрозрачной уретановой композиции, которые позволяют точно установить все его компоненты в форме, а затем производят окончательную заливку формы.When assembling a combined acoustic receiver, auxiliary components are first made from a soundproof urethane composition, which allows you to precisely install all its components in the mold, and then make the final cast of the mold.

Заявленный комбинированный акустический приемник работает следующим образом. При действии на него волны акустического давления цилиндрические чувствительные элементы из пьезокерамики приемника давления, внутренняя полость которых заэкранирована воздухом, совершают радиальные колебания, в результате чего на электродах появляется электрическое напряжение, пропорциональное величине акустического давления на каждом из чувствительных элементов скалярного акустического приемника, а на выходе приемников давления средняя величина давления, которую можно считать давлением в фазовом центре.The claimed combined acoustic receiver operates as follows. Under the influence of acoustic pressure waves on it, cylindrical sensitive elements made of piezoceramics of the pressure receiver, the inner cavity of which is shielded by air, radially vibrate, resulting in an electric voltage proportional to the acoustic pressure at each of the sensitive elements of the scalar acoustic receiver, and the output pressure receivers is the average pressure value that can be considered the pressure in the phase center.

На акустические входы приемников градиента давления действуют давления, разница между которыми определяется набегом фазы на расстоянии а между акустическими центрами полусфер. При встречном включении полусфер одного приемника градиента давления образуется диполь (см. фиг.1с).Pressure is applied to the acoustic inputs of the pressure gradient receivers, the difference between which is determined by the phase incursion at a distance between the acoustic centers of the hemispheres. When the hemispheres of one receiver of the pressure gradient are turned on again, a dipole is formed (see Fig. 1c).

Приемник давления в заданном диапазоне частот является ненаправленным (фиг.2b), а приемники градиента давления имеют характеристики направленности, описываемые полиномом Лагранжа (в форме «восьмерки») и расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях (фиг.2а).Частотная характеристика приемника градиента давления, снятая в единицах давления, представляет собой монотонно нарастающую функцию с крутизной нарастания 6 децибел на октаву (фиг.4а), чувствительность приемника давления не зависит от частоты (фиг.4b).The pressure receiver in a given frequency range is non-directional (Fig.2b), and the pressure gradient receivers have directivity characteristics described by the Lagrange polynomial (in the form of a "figure eight") and located in mutually perpendicular directions (Fig.2a). The frequency response of the pressure gradient receiver, taken in units of pressure, is a monotonically increasing function with a slope of 6 decibels per octave (figa), the sensitivity of the pressure receiver does not depend on frequency (fig.4b).

На фиг.2, 3 и 4 приведены расчетные диаграммы направленности приемника градиента давления, приемника давления и комбинированного приемника, а также частотные характеристики чувствительности приемника градиента давления и приемника давления. Эксперимент показал очень хорошее совпадение характеристик, снятых до и после объединения приемников в комбинированный акустический приемник, что позволяет говорить об отсутствии значимого влияния приемника давления и приемников градиента давления друг на друга.Figure 2, 3 and 4 shows the calculated radiation patterns of the pressure gradient receiver, pressure receiver and combined receiver, as well as the frequency characteristics of the sensitivity of the pressure gradient receiver and pressure receiver. The experiment showed a very good agreement between the characteristics taken before and after combining the receivers into a combined acoustic receiver, which suggests that there is no significant effect of the pressure receiver and pressure gradient receivers on each other.

Конструкция комбинированного приемника технологична, имеет обтекаемую форму, симметричное построение обеспечивает единство фазовых центров, благодаря использованию в приемниках градиента давления полусфер, полученных из одной сферы, позволяет сократить расстояние между акустическими центрами полусфер и сохранить идентичными электроакустические параметры полусфер, что очень важно, поскольку электрический сигнал на них, пропорциональный градиенту давления, получается вычитанием электрических сигналов, вырабатываемых полусферами под действием акустического давления. В конечном итоге это позволяет расширить диапазон рабочих частот, сохранить присущие каждому приемнику характеристики направленности и чувствительности и сформировать из них двунаправленную кардиоидную характеристику.The design of the combined receiver is technological, streamlined, the symmetrical construction ensures the unity of the phase centers, due to the use of hemispheres pressure gradient in receivers obtained from one sphere, it allows to reduce the distance between the acoustic centers of the hemispheres and keep the electro-acoustic parameters of the hemispheres identical, which is very important because the electrical signal on them, proportional to the pressure gradient, is obtained by subtracting the electrical signals generated by the hemispheres under the influence of acoustic pressure. Ultimately, this allows you to expand the range of operating frequencies, to preserve the directivity and sensitivity characteristics inherent in each receiver and to form a bi-directional cardioid characteristic from them.

Взаимное влияние параметров приемника давления и приемников градиента давления друг на друга не обнаружено. Все это позволяет считать заявленный технический результат изобретения достигнутым.The mutual influence of the parameters of the pressure receiver and pressure gradient receivers on each other is not detected. All this allows us to consider the claimed technical result of the invention achieved.

Источники информацииInformation sources

1. СКРЕБНЕВ Г.К. Комбинированные гидроакустические приемники. СПб.: Связь, 1997, с.182-184.1. SKREBNEV G.K. Combined sonar receivers. St. Petersburg: Communication, 1997, p. 182-184.

2. ПАТЕНТ РФ №2245604 от 11.09.2002 по кл. H04R 17/00.2. PATENT of the Russian Federation No. 2245604 dated 09/11/2002 according to class. H04R 17/00.

Claims (1)

Комбинированный акустический приемник, включающий приемник давления, содержащий цилиндрический чувствительный элемент из пьезокерамики, и приемник градиента давления, имеющие общий фазовый центр, отличающийся тем, что в него введен второй приемник градиента давления, при этом каждый приемник градиента давления состоит из двух идентичных полусфер из пьезокерамики, каждая из которых получена для идентичности делением пьезокерамической сферы, электрически соединенных встречно по поляризации, герметизированных по плоскости сечения, обращенных выпуклыми поверхностями к периферии комбинированного акустического приемника и расположенных симметрично относительно фазового центра на расстоянии a=d, где d диаметр полусферы, так, что оси соединяющие центры полусфер одного приемника градиента давления взаимно перпендикулярны, а в приемник давления введен второй цилиндрический чувствительный элемент из пьезокерамики, расположенный симметрично относительно фазового центра, при этом цилиндрические чувствительные элементы электрически соединены согласно по поляризации, выполнены герметичными, и их центры расположены на оси, перпендикулярной осевой плоскости приемников градиента давления и проходящей через фазовый центр на расстоянии h≥d друг от друга, причем приемники градиента давления и приемник давления объединены в единую конструкцию заливкой звукопрозрачной уретановой композицией. A combined acoustic receiver comprising a pressure receiver containing a cylindrical sensitive element made of piezoceramics and a pressure gradient receiver having a common phase center, characterized in that a second pressure gradient receiver is inserted into it, with each pressure gradient receiver consisting of two identical hemispheres made of piezoceramics , each of which was obtained for identity by dividing the piezoceramic sphere, electrically connected counter-polarized, sealed along the section plane, about rotated by convex surfaces to the periphery of the combined acoustic receiver and located symmetrically with respect to the phase center at a distance a = d, where d is the hemisphere diameter, so that the axes connecting the centers of the hemispheres of one pressure gradient receiver are mutually perpendicular, and a second cylindrical sensitive element made of piezoceramics is introduced into the pressure receiver located symmetrically with respect to the phase center, while the cylindrical sensing elements are electrically connected according to polarization, you are sealed, and their centers are located on an axis perpendicular to the axial plane of the pressure gradient receivers and passing through the phase center at a distance h≥d from each other, and the pressure gradient receivers and pressure receiver are combined into a single structure by filling with a sound-transparent urethane composition.
RU2009140204/28A 2009-10-23 2009-10-23 Combined acoustic receiver RU2403684C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140204/28A RU2403684C1 (en) 2009-10-23 2009-10-23 Combined acoustic receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140204/28A RU2403684C1 (en) 2009-10-23 2009-10-23 Combined acoustic receiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2403684C1 true RU2403684C1 (en) 2010-11-10

Family

ID=44026194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009140204/28A RU2403684C1 (en) 2009-10-23 2009-10-23 Combined acoustic receiver

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2403684C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546968C1 (en) * 2013-12-03 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Combined hydro acoustic receiver
RU184568U1 (en) * 2018-07-23 2018-10-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) HYDROACOUSTIC COMBINED RECEIVER
RU2802838C1 (en) * 2022-10-19 2023-09-04 Павел Анатольевич Прилепко Vector-scalar multicomponent receiver

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546968C1 (en) * 2013-12-03 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Combined hydro acoustic receiver
RU184568U1 (en) * 2018-07-23 2018-10-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) HYDROACOUSTIC COMBINED RECEIVER
RU2802838C1 (en) * 2022-10-19 2023-09-04 Павел Анатольевич Прилепко Vector-scalar multicomponent receiver
RU2803017C1 (en) * 2022-10-19 2023-09-05 Павел Анатольевич Прилепко Method for forming a unidirectional characteristic of a vector multicomponent receiver
RU2803016C1 (en) * 2022-10-19 2023-09-05 Павел Анатольевич Прилепко Method for forming a unidirectional characteristic of a vector-scalar multicomponent receiver
RU2816668C1 (en) * 2023-09-05 2024-04-03 Павел Анатольевич Прилепко Method of generating a directional characteristic of a vector-scalar multicomponent receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9445198B2 (en) Polyhedral audio system based on at least second-order eigenbeams
EP2773131B1 (en) Spherical microphone array
US8433075B2 (en) Audio system based on at least second-order eigenbeams
KR0152663B1 (en) Imgae derived directional microphones
CN104581463B (en) Microphone array
ES2526785T3 (en) Apparatus and procedure to derive directional information and systems
ES2351483T3 (en) RESONATOR DEVICE AND ITS CIRCUITS.
US20070110257A1 (en) Microphone array with physical beamforming using omnidirectional microphones
WO2006052643A2 (en) Microphone diaphragms defined by logarithmic curves and microphones for use therewith
JP2001516548A (en) Embedded unidirectional microphone
WO2016071961A1 (en) Spherical ultrasonic wave transducer and underwater measurement device
Butler et al. A tri-modal directional transducer
Zhou et al. Directional sound detection by sensing acoustic flow
RU2403684C1 (en) Combined acoustic receiver
US20200072938A1 (en) Small spatial sound source orientation detecting device and method thereof
Butler et al. Multimode directional telesonar transducer
CN101835075A (en) Microphone unit
Oishi et al. Broadband multimode baffled piezoelectric cylindrical shell transducers
Bédard et al. Development of a directivity-controlled piezoelectric transducer for sound reproduction
US3364461A (en) Transducer array with constant pressure, plane wave near-field
Butler et al. Transducers as hydrophones
Poletti et al. Comparison of sound reproduction using higher order loudspeakers and equivalent line arrays in free-field conditions
Killion Earmold plumbing for wide‐band hearing aids
US11558690B2 (en) Audio systems, devices, and methods
Rahaman et al. AI speaker: A scope of utilizing sub–wavelength directional sensing of bio–inspired MEMS directional microphone

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111024