Частотно-избирательный разветвитель низкочастотных сигналов

 

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) д1) 4 Н 04 Н 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3653887/24-10 (22) 13.10.83 (46) 23.03.86. Бюл. № 11 (72) Н.В. Топорков и А.Г, Черный (53 ) 534 .232 (088 .8 ) (56) Авторское свидетельство СССР № 687566, кл. Н 03 Н 9/00, 1975.

Von R. Неllе. Selektivitats

steigerung in einem hydromechanischen Innenohrmodell mit Basilar-und

Deckmembran. — Acustica, vol. 30, 1974. (54) ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ РАЗВЕТВИТЕЛЬ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ (57 )Изобретение может быть использовано в системах анализа и синтеза низкочастотных сигналов различной природы, в частности речевых. Целью изобретения является повышение частотной избирательности и расширение диапазона рабочих частот. В корпусе разветвителя выполнена полость 1 с уменьшающимся по длине устройства внутренним сечением, заполненная жидкостью. Над расширяющейся прорезью на боковой поверхности полости закреплена мембрана 3 с переменным по длине поперечным натяжением. На ее внешней поверхности по длине рассредоточены датчики смещения, выполненные, например, в виде поперечных электродов 6 и общего электрода 12 на упругой пластине 11 из материала с электретными свойствами. Электромеханическим преобразователем возбуждается набор распространяющихся вдоль мембраны бегущих волн, которые благодаря наличию упругой прокладки 10 вызывают в упругой пластине согласованные с мембраной колебания в области больших длин волн. Однако по мере приближения к резонансу возрастает рассогласование этих колебаний, приводящее к возникновению на электродах потенциалов, пропорциональных смещению упругой пластины относительно мембраны. Таким образом осуществляется избирательное разветвление входного сигнала на частотные составляющие;

1 .з. и. ф лы, 3 ил.

1 2.201

Изобретение относится к электронным устройствам общего назначения и может быть использовано в системах анализа и синтеза низкочастотных сигналов различной природы, в 5 частности речевых, Цель изобретения — повышение частотной избирательности и расширение диапазона рабочих частот.

Па фиг. 1 изображен частотно-изби- !О рательный разветвитель низкочастотных сигналов, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел на фиг. 2, ЧастоTHo-Hçбирательный разветвитель содержит корпус с полостью 1 с уменьшающимся по длине устройства внутренним сечением, заполненный жидкостью, например водой 2, закрепленную в расширяющейся прорези на бо- 2р ковой поверхности предварительно поперечно натянутую мембрану 3, натяжение которой падает по длине устройства, расположенный на торце трубы входной электромагнитный электроме- 25 ханический преобразователь 4 с подвижной системой 5, соприкасающейся с жидкостью, набор электродов 6, расположенных перпендикулярно к продольной оси устройства с постоянным gp шагом по всей длине на внешней поверхности мембраны и подключенных своими отводами 7 через набор согласующих усилителей 8 к выходам устройства 9, прокладку, выполненную в виде, например, двух полос 10, присоединенных в мембране поверх электродов, упругую пластину 11, выполненную из.материала с электретными свойствами, установленную над набором электродов и соединенную с упругой прокладкой, и расположенный по всей внешней поверхности упругой пластины общий заземленный электрод 12.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на входной электромеханический преобразователь 4 электрического сигнала в разветвителе возбу>кдается набор распространяющихся вдоль мембраны бегущих волн, обладающих частотно-зависимыми максимумами, причем существует однозначная связь между пространственным положением максимумов колебаний и спектральным составом входного сигнала. 1!аличие ynpyI ой связи !О между мембраной 3 и упругой пластиной ll вызывает согла40 2 сованные с мембраной колебания последней в области больших длин волн, однако по мере приближения к резонансу за счет уменьшения длины волны колебания возрастает обусловленное увеличение продольной жесткости упругой пластины 11 рассогласование в ее колебаниях по отношению к мембране 3. Возникающие при этом колебания емкости элементарных конденсаторов, образованных электродами 6 и общим электродом 12, при наличии постоянного электрического поля, определяемого электретными свойствами пластины 9, приводят к возникновению на электродах потенциалов, пропорциональных смещению упругой пластины относительно мембраны, которые подаются на выходы устройства. Таким образом, осуществляется избирательное разветвление входного сигнала на частотные составляющие, а за счет выделения разностных колебаний мембраны и упругой пластины, пропорциональных четвертой пространственной производной от колебаний мембраны, значительно повышается избирательность разветвителя при сохранении временных характеристик, присущих процессу распространения колебаний вдоль мембраны.

При изменении геометрии корпуса,. прорези, толщины мембраны и исполь-, зуемого для нее материала возможно как варьирование величины диапазона рабочих частот, так и смещение его в область более низких или более высоких частот, верхняя граница рабочих частот предлагаемого разветвителя ограничена скоростью распространения звука в жидкости.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Частотно-избирательный разветвитель низкочастотных сигналов, содержащий корпус с полостью, заполненной жидкостью, например водой, и с прорезью на боковой поверхности, а также продольно закрепленную над прорезью плоскую мембрану переменной ширины, упругую пластину, расположенную над мембраной и электромеханический преобразователь, установленный В торце корпуса, о T л и ч а к> шийся тем, что, с целью повьш ения частотной избирательности и расширения диапазона рабочих час1220140

ВНИИПИ Заказ 1334/61 Тираж 624 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тот, в него введены упругая прокладка, установленная между мембраной и упругой пластиной, и датчики смещения поверхности мембраны, рассредоточенные по длине мембраны, при этом полость в корпусе выполнена с уменьшающимся по длине поперечным сечением, а мембрана выполнена с переменным по длине поперечным натяжением.

2. Разветвитель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что датчики выполнены в виде ряда поперечных электродов, расположенных на поверхности мембраны, и общего заземляющего электрода, расположенного на внешней поверхности упругой пластины, при этом упругая пластина выполнена из материала с электретными своиствами.