RU2499302C1 - Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками и устройство для его реализации - Google Patents
Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками и устройство для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499302C1 RU2499302C1 RU2012121225/28A RU2012121225A RU2499302C1 RU 2499302 C1 RU2499302 C1 RU 2499302C1 RU 2012121225/28 A RU2012121225/28 A RU 2012121225/28A RU 2012121225 A RU2012121225 A RU 2012121225A RU 2499302 C1 RU2499302 C1 RU 2499302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna array
- unit
- radiation
- sound pressure
- microphone
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: в акустике, в частности в устройствах акустических локаторов - содаров и в направленных акустических устройствах дальнего действия. Сущность: в способе формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками перед началом работы поочередно подают на каждый элемент антенной решетки сигнал, регистрируют полученное излучение с помощью микрофона, сравнивают полученный результат с заданным уровнем звукового давления, а после проверки всех элементов антенной решетки производят замену тех элементов решетки, уровень звукового давления которых равен нулю или меньше требуемого уровня. Устройство дополнительно содержит микрофон и последовательно соединенные между собой микроконтроллер, блок управления реле и блок реле. Технический результат: повышение надежности работы устройства, увеличение мощности излучения или уровня принимаемого сигнала. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области акустики, а именно к способам получения звукового излучения в таких устройствах как акустические локаторы (содары) на основе акустических решеток, а также в направленных акустических устройствах дальнего действия.
Известны способы формирования направленного акустического излучения и устройства для его осуществления с использованием акустических антенных решеток (Н.П. Красненко, А.С. Раков, Д.С. Раков, Ц.Д. Сандуков. Акустические антенные решетки для атмосферных приложений // Сб. трудов XXIV сессии Российского акустического общества. Т.II - М.: ГЕОС, 2011, с.163-168).
Общими недостатками описанных устройств является низкая надежность работы электроакустических преобразователей многоэлементных антенных решеток и, как результат, снижение мощности излучения или уровня принимаемого сигнала, также дальности действия и эффективности работы устройства.
Наиболее близким по технической сущности является способ формирования акустического излучения многоэлементными антенными решетками, заключающийся в сложении акустических мощностей отдельных элементов.
Способ реализуется с помощью устройства, содержащего источник питания, запускающий блок, усилитель мощности, многоэлементную антенную решетку (Н.П. Красненко, А.С. Раков, Д.С. Раков, Ц.Д. Сандуков. Мощные акустические антенные решетки // Приборы и техника эксперимента, 2012, №3, с.129-130).
Общими недостатками такого способа и устройства является низкая надежность работы многоэлементной антенной решетки за счет возможного выхода из строя отдельных электроакустических преобразователей или снижения их эффективности преобразования энергии, а отсюда - снижение мощности излучения или уровня принимаемого сигнала, и, как результат, снижение дальности действия акустических устройств. Это может происходить за счет отказа одного или нескольких элементов акустической решетки.
Задачей данного изобретения является увеличение эффективности и дальности действия работы акустических устройств на основе многоэлементных антенных решеток. Технический результат - увеличение мощности излучения или уровня принимаемого сигнала.
Технический результат достигается тем, что, как и в прототипе, способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками заключается в сложении акустических мощностей отдельных элементов до требуемого уровня звукового давления.
В отличие от известного способа, в предлагаемом изобретении перед началом работы производят проверку работоспособности каждого элемента антенной решетки. Для этого включают один из элементов антенной решетки, подавая на него сигнал, который вызывает излучение звука. Затем регистрируют это звуковое излучение с помощью микрофона и сравнивают с заданным пороговым уровнем. В случае, когда уровень звукового давления равен пулю или меньше заданного уровня, производят замену элемента решетки (электроакустического преобразователя). Эту процедуру поочередно (автоматически) повторяют с каждым элементом антенной решетки.
Технический результат достигается тем, что устройство для реализации заявляемого способа, так же как прототип, содержит источник питания, запускающий блок, усилитель мощности, многоэлементную антенную решетку.
В отличие от прототипа предлагаемое устройство дополнительно снабжено микрофоном и последовательно соединенными между собой микроконтроллером, блоком управления реле и блоком реле. Выход запускающего блока подключен к входу микроконтроллера, а выход блока реле подключен к входу многоэлементной антенной решетке. Микрофон акустически связан с многоэлементной антенной решеткой, а его выход подключен к входу запускающего блока. В свою очередь выход запускающего блока через усилитель мощности подключен к блоку реле.
Запускающий блок снабжен специальной программой для управления работой устройства в автоматическом режиме.
Таким образом, изложенная совокупность существенных признаков, как способа, так и устройства позволит достигнуть высокой надежности работы способа и устройства, увеличить дальность действия акустического устройства за счет увеличения мощности излучения или уровня принимаемого акустического сигнала.
Изобретение иллюстрируется чертежом.
На чертеже приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Устройство содержит запускающий блок 1, усилитель мощности 2, многоэлементную антенную решетку 3, микрофон 4 и последовательно соединенные между собой микроконтроллер 5, блок управления реле 6 и блок реле 7, при этом выход запускающего блока 1 подключен к входу микроконтроллера 5, а выход блока реле 7 подключен к входу многоэлементной антенной решетки 3. Микрофон 4, подключен к входу запускающего блока 1, и акустически связан с многоэлементной антенной решеткой 3, причем выход запускающего блока 1 через усилитель мощности 2 подключен к блоку реле 6.
Устройство работает следующим образом.
В описываемом устройстве в качестве запускающего блока используется персональный компьютер, который снабжен специальной программой для управления работой устройства в автоматическом режиме. Перед началом формирования направленного акустического излучения с компьютера 1 на микроконтроллер 5 подается сигнал, содержащий информацию о номере проверяемого элемента антенной решетки 3. Микроконтроллер 5 направляет сигнал на реле 7 посредством блока управления реле 6. Элементы антенной решетки подключаются к вертикальным (плюсовым) и горизонтальным (минусовым) шинам. Для включения одного элемента антенной решетки 3 необходимо коммутировать два реле, входящие в блок реле 6: одно из них включит плюсовую шину, а второй - минусовую. После этого сигнал с компьютера 1 через усилитель мощности 2 попадает на проверяемый элемент антенной решетки 3, с которого начинается излучение звука. Затем регистрируют с помощью микрофона 4 звуковой сигнал, излученный проверяемым элементом антенной решетки 3. Компьютер 1 сравнивает полученный акустический сигнал с заданным пороговым уровнем звукового давления. Таким образом, поочередно, путем автоматического опроса проверяют все элементы антенной решетки 3. Возможны три варианта событий:
- элемент антенной решетки не излучает сигнал, следовательно, он полностью вышел из строя и требует замены;
- элемент антенной решетки излучает сигнал, но он меньше уровня заданного порогового звукового давления, следовательно, элемент неисправен и требует замены;
- элемент антенной решетки издает сигнал равный или больше уровня заданного порогового звукового давления, следовательно, он исправен. Все неисправные или с просевшей (что характерно для электроакустических преобразователей на основе пьезокерамики) эффективностью преобразования элементы заменяются на исправные. Акустическое устройство готово к работе. Предполагаемый способ формирования направленного акустического излучения позволяет повысить эффективность работы акустических устройств на основе многоэлементных антенных решеток.
Возможна неоднократная реализация заявляемых технических решений с изложенной выше совокупностью существенных признаков, следовательно, заявляемые технические решения отвечают критерию изобретения - промышленная применимость.
Claims (3)
1. Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками, заключающийся в сложении акустических мощностей отдельных элементов решетки до требуемого уровня звукового давления, отличающийся тем, что перед началом формирования излучения поочередно включают для проверки каждый элемент антенной решетки, подавая на каждый из них сигнал, который вызывает излучение звука, регистрируют с помощью микрофона уровень звукового давления проверяемого элемента антенной решетки, сравнивают полученный результат с заданным уровнем звукового давления, и после проверки всех элементов антенной решетки производят замену тех из них, уровень звукового давления которых равен нулю или меньше требуемого уровня.
2. Устройство для формирования направленного акустического излучения, содержащее источник питания, запускающий блок, усилитель мощности, многоэлементную антенную решетку, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено микрофоном и последовательно соединенными между собой микроконтроллером, блоком управления реле и блоком реле, при этом выход запускающего блока подключен к входу микроконтроллера, а выход блока реле подключен к входу многоэлементной антенной решетки, акустически связанной с микрофоном, который подключен к входу запускающего блока, причем выход запускающего блока через усилитель мощности подключен к блоку реле.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что запускающий блок снабжен специальной программой для управления работой устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012121225/28A RU2499302C1 (ru) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками и устройство для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012121225/28A RU2499302C1 (ru) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками и устройство для его реализации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2499302C1 true RU2499302C1 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=49710217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012121225/28A RU2499302C1 (ru) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками и устройство для его реализации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2499302C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1105847A1 (ru) * | 1983-01-03 | 1984-07-30 | Институт Оптики Атмосферы Томского Филиала Со Ан Ссср | Способ акустического зондировани атмосферы |
| WO2008108894A2 (en) * | 2006-11-06 | 2008-09-12 | Second Wind, Inc. | Transducer array arrangement and operation for sodar applications |
| RU84589U1 (ru) * | 2009-03-31 | 2009-07-10 | Учреждение Российской академии наук Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН | Устройство для обработки сигналов атмосферной турбулентности |
-
2012
- 2012-05-23 RU RU2012121225/28A patent/RU2499302C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1105847A1 (ru) * | 1983-01-03 | 1984-07-30 | Институт Оптики Атмосферы Томского Филиала Со Ан Ссср | Способ акустического зондировани атмосферы |
| WO2008108894A2 (en) * | 2006-11-06 | 2008-09-12 | Second Wind, Inc. | Transducer array arrangement and operation for sodar applications |
| RU84589U1 (ru) * | 2009-03-31 | 2009-07-10 | Учреждение Российской академии наук Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН | Устройство для обработки сигналов атмосферной турбулентности |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Красненко Н.П. Мощные направленные акустические излучатели в атмосферных приложениях. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXV сессия Российского акустического общества", т.2, - М.: ГЕОС, 2012, с.129-133. Красненко Н.П., Раков А.С., Раков Д.С., Сандуков Ц.Д. Излучающая акустическая антенная решетка для исследования распространения звуковых волн в приземном слое атмосферы. 2010 г., найдено в Интернет: <URL:http://www.mivlgu.ru/site-arch/conf/murom2010/matherials/CPCA2010/section1/19-Sandukov-Krasnenko-Rakov-Rakov.pdf>. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4991355B2 (ja) | 超音波診断装置及び超音波プローブ | |
| JP5280761B2 (ja) | 高圧超音波パルスを生成する装置と方法 | |
| JP2017511247A5 (ru) | ||
| TWI403784B (zh) | 光聲成像系統、編碼雷射發射裝置與光聲訊號接收裝置 | |
| KR101782493B1 (ko) | 음향위장신호 발생용 수중음원시스템 및 운용방법 | |
| RU2015102598A (ru) | Двумерные решетки ультразвукового преобразователя, работающие с различными ультразвуковыми системами | |
| RU2012125392A (ru) | Способ и устройство для измерения расстояния от узла до поверхности в сети акустических узлов | |
| RU2013130227A (ru) | Устройство и способ для пространственно избирательного получения звука с помощью акустической триангуляции | |
| JP2017531274A5 (ru) | ||
| RU2015110056A (ru) | Акустический источник для генерирования акустического пучка | |
| DK201470385A (en) | Method and Device for Determining a Driving Signal for Vibroseis Marine Sources | |
| JP2016015722A5 (ru) | ||
| RU2019124543A (ru) | Звукозапись с использованием формирования диаграммы направленности | |
| CL2022002653A1 (es) | Dispositivo de salida acústica | |
| IT201600127506A1 (it) | Procedimento per rilevare oggetti e corrispondente apparecchiatura | |
| RU2499302C1 (ru) | Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками и устройство для его реализации | |
| CN104581532A (zh) | 一种音频处理系统及处理方法 | |
| WO2015036468A3 (en) | Methods and systems for seismic imaging using coded directivity | |
| CN107328863B (zh) | 一种控制声场中声偏振方向的方法 | |
| US9523770B1 (en) | Multiple frequency parametric sonar | |
| CN112601155A (zh) | 一种数字参量阵扬声器的方法和系统 | |
| JP2016041158A (ja) | 光音響画像化装置 | |
| CN103827689B (zh) | 用于借助超声检测车辆的车辆周围环境的方法和用于实施所述方法的装置 | |
| RU162753U1 (ru) | Устройство акустического воздействия на нарушителя | |
| RU130090U1 (ru) | Двухканальный тракт параметрического излучения |