Устройство межеричера для ориентирования водолаза по звуку

 

Изобретение относится к водолазному снаряжению, в частности к устройствам для водолазных поисковых работ и ориентирования водолаза по звуку. Цель изобретения: повышение удобства эксплуатации и надежности устройства. Устройство для ориентирования водолаза по звуку содержит приемную акустическую систему, образованную двумя акустико-электрическими преобразователями 1, блок 2 усиления, закрепленные на основании 8, и индикаторную систему в виде двух телефонов 3, соединенные с образованием двух каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные акустикоэлектрический преобразователь 1, усилитель 2 и телефон 3, основание выполнено в виде двух держателей 8 со средствами крепления на руках водолаза 6. 2 ил.

Изобретение относится к водолазному снаряжению, в частности к приборам, облегчающим выполнение водолазом поисковых работ по обнаружению под водой каких-либо объектов и более конкретно касается устройств для ориентирования водолаза по звуку, исходящему от объекта (ориентира) или отраженному от него. Оно может применяться для определения направления на звуковые ориентиры как искусственно созданные, например, акустические буи-пингеры, так и природные.

Наиболее близким к заявляемому объекту и выбранным в качестве прототипа является устройство для ориентирования по звуку, представляющее собой традиционный шумопеленгатор с акустической системой поворотного типа (см. Л.Б. Карлов Гидроакустика в военном деле. М.: Воениздат, 1963, с. 58). Он содержит электрически связанные между собой передающим трактом приемную акустическую систему (далее ПАС), образованную несколькими (возможен вариант с двумя) акустико-электрическими преобразователями (АЭП), блок усиления из двух усилителей и индикаторную систему (ИС) из двух телефонов, а также основание, на котором смонтированы указанные ПАС и блок усиления. Для того, чтобы водолаз мог пользоваться этим шумопеленгатором, основание выполняют в виде корпуса с держателями (рукоятками), за которые водолаз удерживает шумопеленгатор в воде. При таком выполнении основания оба АЭП расположены на нем неподвижно относительно один другого на заданном расстоянии друг от друга (на расстоянии линейной базы). В состав шумопеленгатора входит также привод поворота ПАС вокруг вертикальной оси. АЭПы посредством телефонов соединены раздельно с ушами водолаза.

Такая схема соединения перечисленных элементов обеспечивает работу устройства-прототипа по бинауральному методу пеленгования, при котором направление на источник звука определяется по разности времени прихода сигнала к левому и правому ушам водолаза, которую водолаз посредством индикаторной системы шумопеленгатора будет ощущать до тех пор, пока при повороте ПАС вокруг вертикальной оси не отыщется положение, при котором звук будет достигать обоих ушей одновременно - в этом положении нормаль к линейной базе АЭП совпадает с направлением на цель (источник звука).

Устройство-прототип имеет следующие недостатки. Во-первых, из-за сравнительно больших габаритов устройства (корпуса с ПАС и блоком усиления) и из-за того, что водолаз должен постоянно удерживать его в руках, оно вызывает существенные неудобства в эксплуатации. Во-вторых, из-за сложности конструкции этот шумопеленгатор имеет невысокую эксплуатационную надежность.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и удобства его в эксплуатации.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем приемную акустическую систему, образованную двумя акустико-электрическими преобразователями, и два усилителя, закрепленные на основании, и индикаторную систему из двух телефонов, связанные с образованием двух каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные акустикоэлектрический преобразователь, усилитель и телефон, основание выполнено в виде двух держателей со средствами крепления на руках водолаза.

На фиг.1 показана структурная схема устройства для ориентирования водолаза по звуку; на фиг.2 - схема ориентирования водолаза посредством предлагаемого устройства.

Устройство имеет два идентичных канала (левый Л и правый П), каждый из которых содержит электрически связанные между собой передающим трактом акустикоэлектрический преобразователь (АЭП) 1, усилитель 2 низкой частоты и телефон 3. Оба АЭП 1 совместно образуют приемную акустическую систему (ПАС) устройства, а оба телефона 3 - его индикаторную систему, сообщенную со слуховым аппаратом (ушами) водолаза. В устройстве имеется общий для обоих каналов Л и П источник питания 4, но каждый из них может иметь собственный источник питания. Конкретное выполнение и характеристики каждого из элементов каналов Л и П, т.е. АЭП 1, усилителя 2 и телефона 3, а также источника питания 4 определяются в зависимости от заданных условий эксплуатации. Лучше всего, особенно для приема звуковых и ультразвуковых частот, использовать применяемые в шумопеленгаторах преобразователи пьезоэлектрического и магнитострикционного типов. Могут применяться элементы аппаратов индивидуального пользования для глухих: в качестве АЭП 1 - микрофоны высокократного усиления (которые можно легко герметизировать и совместить с миниатюрным усилителем НЧ), а в качестве телефонов 3 - наушники костной проводимости.

На фиг.2 показан водолаз 5 с надетым на него предлагаемым устройством. Для того, чтобы водолазу было удобно пользоваться устройством, компоновка последнего выполнена в виде двух гибких частей - левой и правой. При этом в каждой из частей устройства есть головной узел, представляющий собой телефон 3, и наручный узел 6, соединенные между собой гибким электрическим кабелем. Наручный узел 6 представляет собой конструктивно объединенные электрической связью АЭП 1 и усилитель 2, закрепленные на наручном держателе 7, застегиваемом на запястье соответствующей руки водолаза 5. Таким образом держатели 7 выполняют функцию основания устройства для его приемно-акустической и усилительной систем. Головные узлы, не имея между собой электрической связи, могут быть смонтированы на общем дугообразном держателе 8, закрепляемом на голове водолаза 5. Это повышает удобство пользования устройством, а также удобство его хранения. Источник питания 4 может представлять собой аккумуляторную батарею или гальванический элемент, размещаемый либо в корпусе наручного узла 6, либо в другом удобном месте на теле водолаза (на фиг.2 источник питания для простоты не показан).

Водолаз 5 с помощью устройства ориентируется следующим образом. При поступлении на АЭП 1 правого и левого каналов звуковых сигналов от пингера или другого источника (не показан) они преобразуются указанными преобразователями в электрические сигналы, которые усиливаются усилителями 2 и по тракту передаются в телефоны 3, где преобразуются в звуковые колебания, поступающие в слуховой аппарат головы водолаза 5. Благодаря двухканальной схеме соединения элементов устройства звуковые колебания воспринимаются левой и правой сторонами головы раздельно. Чтобы определить направление, откуда исходит звук - слева или справа, водолаз 5 раздвигает руки в стороны, как показано на фиг.2. При этом расстояние от АЭП одного канала до АЭП другого канала (линейная база) увеличивается в среднем до 1,3-1,4 м и становится достаточным для того, чтобы появилась ощутимая разница во времени прихода сигналов к левой и правой сторонам головы водолаза 5. Величина этой разницы во времени зависит от того, насколько ближе источник звука к одной руке водолаза, чем к другой. Если водолаз желает сориентироваться более точно, он, не опуская раздвинутых рук, поворачивается в сторону прихода звука и по увеличению силы звука и улучшению его ясности уточняет направление на звуковой ориентир.

Формула изобретения

Устройство для ориентирования водолаза по звуку, содержащее приемную акустическую систему, образованную двумя акустико-электрическими преобразователями, и два усилителя, закрепленные на основании, и индикаторную систему в виде двух телефонов, связанные с образованием двух каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные акустико-электрический преобразователь, усилитель и телефон, отличающееся тем, что основание выполнено в виде двух держателей со средствами крепления на руках водолаза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2