| ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.Способ генерирования акустических волн, осуществляемый путем образования ко - лебательного тела из облака ионизированного газа в электростатическом поле, с последующим модулированием колебательного тела высокочастотным электрическим полем, отличающийся тем, что в качестве электростатического поля используется переменное электрическое поле. 2.Устройство для генерирования акустических волн, состоящее из ионизатора, обра- зованного двумя электродами, один из которых является ионизирующим, и связанных с электродами, источника напряжения и модулятора напряжения звуковой частотой, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит электрод, причем два электрода выполнены звукопроницаемыми и связаны с источником постоянного напряжения и модулятором, а ионизирующий электрод расположен между звукопроницаемыми электродами. |
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области акустики и предназначено для создания акустических (звуковых) волн в газовой (воздушной) среде, в том числе, и тех, которые воспринимаются человеческим ухом, и может быть использовано в бытовых и производственных целях.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из существующего уровня техники, который относится к рассматриваемой области, наиболее близким, по совокупности признаков, к заявляемому изобретению, является способ генерирования акустических волн, который осуществляют путем создания колебательного тела в виде «облака» ионизированного газа под действием переменного электростатического поля, и воздействием на «облако» ионизированного газа модулированным высокочастотным электрическим током, которое осуществляется в виде электрического разряда, и приводит к разогреву «облака», и соответственно, увеличению объема «облака», в результате чего происходит изменение его объема, т.е. осуществляется его колебания, следствием чего является генерирование акустической волны, частотная характеристика которой соответствует модуляции электрического разряда (Плоткин Е., Каратаев Б., Прютц В., «Звуковоспроизводящий агрегат с ионофоном», ж-л «Радио», 1959 г., N° 12, с. 18-22).
Из существующего уровня техники, который относится к рассматриваемой области, наиболее близким, по совокупности признаков, к заявляемому изобретению является устройство для генерирования акустических волн, которое содержит ионизатор газа, выполненный в виде двух электродов - кольцевого, и, расположенного коаксиально ему, стержневого электрода, причем последний выполнен из металла и является ионизирующим, а электроды связаны с источником переменного напряжения, который производится генератором высокой частоты, и усилителем низкой частоты, который модулирует напряжение на электродах звуковой частотою (Плоткин Е., Каратаев Б., Прютц В., «Звуковоспроизводящий агрегат с ионофоном», ж. - л. «Радио», 1959 г., N° 12, с. 18-22).
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заявляемое изобретение совпадает с известным способом генерирования акустических волн по следующей совокупности существенных признаков: осуществляется путем создания колебательного тела из облака ионизированного газа в электростатическом поле с последующим модулированием колебательного тела высокочастотным электрическим полем.
Однако известный способ создания акустических волн не обеспечивает технического результата заявляемого изобретения, что обусловлено совокупностью операций и режимов их выполнения в известном способе, а именно то, что модуляция колебательного тела - « облака» ионизированного газа осуществляется за счет разряда высокочастотного электрического тока, что приводит к разогреву колебательного тела до 1700°С, и резко ограничивает мощность акустического сигнала, при этом частотная характеристика получаемых акустических волн ограничена частотою модулирования электрического разряда, и не может выходить за частоту образования таких электрических разрядов.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в усовершенствовании способа генерирования акустических волн за счет изменения операций и режимов их проведения, что позволит увеличить мощность акустических волн и расширить частотный диапазон генерируемых акустических волн.
Поставленная задача решается в способе генерирования акустических волн, который осуществляется путем создания колебательного тела из облака из ионизированного газа в электростатическом поле, с последующим модулированием колебательного тела высокочастотным электростатическим полем тем, что в соответствии с предметом изобретения, в качестве электростатического поля используют переменное электрическое поле.
Способ генерирования акустических волн, который заявляется, обеспечивает технический результат, состоящий в том, что модулирование колебательного тела, т.е. генерирование акустических волн, осуществляется за счет изменение количества (плотности) ионов в «облаке» ионизированного газа и при постоянном объеме «облака», и таким образом, мощность генерируемого акустического (звукового) сигнала зависит только от мощности переменного электрического поля, а частотная характеристика не ограничена, так как частота колебания определяется только частотою модуляции колебательного тела, и обеспечивает непосредственное превращения колебаний переменного электрического поля в акустические волны, т.е. происходит эффект резонанса.
Изобретение, которое заявляется, совпадает с известным устройством для генерирования акустических волн по следующей совокупности существенных признаков: содержит ионизатор, образованный двумя электродами, один из которых является ионизирующим, и связанных с электродами источник напряжения и модулятор напряжения звуковой частоты.
Однако известное устройство для генерирования акустических волн не обеспечивает технический результат изобретения, которое заявляется, что обусловлено его конструкцией, которая обеспечивает образование акустических (звуковых) волн за счет электрического разряда между электродами, что приводит к местному сильному разогреву, в результате чего изменяется объем газа, и, соответственно, происходит генерация акустической волны, причем частотная характеристика и мощность такого акустических волн связана с интенсивностью электрического разряда и его амплитудой, что приводит к ограничению, как по мощности, так и по частоте генерируемых акустических сигналов.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении известного устройства для генерирования акустических волн путем изменения его конструкции, что обеспечит создание акустических волн не путем изменения температуры газа, а за счет осуществления колебательного движения ионизированного газа вследствие изменения его плотности при постоянном его объеме, что обеспечит генерацию акустических волн в широком диапазоне как. по мощности звукового сигнала, так и по его частотным характеристикам.
Поставленная задача решается в устройстве для генерирования акустических волн, которое состоит из ионизатора, образованного двумя электродами, один из которых является ионизирующим, и связанных с электродами, источник напряжения и модулятор напряжения звуковой частоты тем, что в соответствии с предметом изобретения, оно дополнительно содержит электрод, причем два электрода выполнены звукопроницаемыми, и связаны с источником постоянного напряжения и модулятором, а ионизирующий электрод расположен между звукопроницаемыми электродами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Изобретение, которое заявляется, поясняется чертежом, который приведен на фиг.1., где приведена принципиальная схема устройства для генерирования акустических волн.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предложенный способ генерации акустических волн осуществляют следующим образом.
В объеме газа (воздуха), который ограничен источником электростатического поля, например, поверхностью параллельно расположенных электродов, связанных с источником напряжения, посредством ионизирующего электрода, который расположены в ионизируемом замкнутом объеме газа (воздуха), при влиянии переменного электрического поля, образуется ионное «облако», которое осуществляет колебания за счет изменения плотности (количества) ионов в замкнутом объеме, т.е. меняет свою плотность, что и приводит к генерации акустических волн, причем частота таких колебаний обусловлено частотой изменения электрического поля.
Изобретение, которое заявляется, поясняется чертежами, которые приведены на фиг.1. Устройство для генерирования акустических волн, которое заявляется, состоит из двух управляющих электродов 1, которые выполнены звукопроницаемыми, например, их поверхность выполнена из металлической сетки, и разделены между собой диэлектрическим корпусом 2, который содержит полость 3, образующая в совокупности с электродами 1, ионизационную камеру, в которой расположен ионизирующий электрод 4, и выполненный в виде стержня с разветвленной поверхностью, образованной нанесенными на него металлических острых стержней, которые расположены в плоскости, параллельной управляющим электродам 1, причем звукопроницаемые электроды связаны с источником постоянного напряжения 5, например, гальванический элемент, и с модулятором напряжения 6, который выполнен, например, как описано: Батушев В.А. «Электрические приборы», изд-во «Высшая школа», М., 1980, с. 254.
Предложенное устройство для генерирования акустических волн работает следующим образом.
При подаче постоянного напряжения от источника постоянного напряжения 5 на управляющие электроды 1 , обеспечивается, в совокупности с ионизирующим электродом 4, образование ионного «облака» в объеме ионизационной камеры. При постоянном напряжении на электродах 1, ионное «облако» имеет постоянные границы, и акустических волн не образуется. При модулировании напряжения на электродах 1, что осуществляется модулятором 6, приводит к количественному изменению содержания ионов, т.е. к изменению плотности «облака», и, таким образом, осуществляется колебательное движение, что приводит к генерированию акустических волн, частота которых определяется частотою модуляции напряжения на электродах 1. Таким образом, модуляции поддается непосредственно ионное «облако», т.е. газ, который непосредственно расположен в объеме ионизационной камеры, благодаря чему колебания от модулятора 6 напряжения передается непосредственно в газ (воздух), что обеспечивает широкий частотный диапазон волн, и не ограничивает их диапазон, а мощность таких акустических волн определяется только мощностью напряжения на электродах 1.