Люди-хамеры, которые слышат то, чего не слышат другие. Ультразвуковые волны есть везде

Есть звуки, которые может расслышать только небольшая часть людей. Хоть кто-то даже не подозревает об их существовании, для других это серьезная проблема. Звуки настолько громкие, что вызывают раздражение и головную боль у людей, к ним чувствительным. Здесь идет речь об ультразвуковых волнах. Ученые до сих пор не могут определиться, насколько они распространены, какой вред наносят обществу.

Тимоти Лейтон

Классу "ультразвук" было посвящено более десяти лет исследований Тимоти Лейтона, профессора акустики. О результатах своей работы он рассказал сравнительно недавно - 9 мая 2018 года.

Кто слышит ультразвук?

Лейтон в интервью рассказал, что слышать ультразвук может далеко не каждый из нас. Слишком это высокая частота для человеческого уха. Но на практике ультразвуковая волна может быть ощутима для следующих категорий:

  • Новорожденные дети.
  • Подростки и молодые люди.
  • Мужчины и женщины, обладающие чрезвычайно острым слухом.

Проблема чувствительных к ультраволнам

Для всех этих людей ультразвук - достаточно серьезная проблема. Она усугубляется тем, что на сегодняшний день мало изучена. Тимоти Лейтон рассказывает, что к нему приходят люди, которые плохо себя чувствуют в определенных зданиях. Им кажется, что их постоянно окружают неприятные, непрерывные давящие звуки.

С подобной проблемой людей направляют проверить слух у ЛОР-специалиста, который, конечно же, не находит никаких отклонений. Это заставляет пациента думать, будто эти звуки только в его голове, будто он сошел с ума, слыша то, чего нет в действительности.

Исследование проблемы в научном мире

Проблема еще и в том, что очень мало ученых посвящают себя исследованию ультразвука. Тимоти Лейтон говорит, что в мире найдется максимум шесть исследователей, занимающихся данным вопросом. Этим обстоятельством он объясняет и большое количество человек, желающих попасть к нему на консультацию.

Вышесказанное при этом не обозначает, что труды ученого не входят в научный мейнстрим. Лейтон был одним из двух сопредседателей, приглашенных на сессию по высокочастотному звуку, проходящую в рамках заседаний АСА. За свои исследования ученый получил награду Клиффорда Патерсона от Королевского общества (за отдельные исследования в области подводной акустики).

Важно выделить, что большинство ученых, исследовающих ультраволны, не направляют свои труды на то, чтобы определить, как эти звуки влияют на человека. Когда журналисты обратились к коллегам Лейтона для комментирования поднятой проблемы, они честно признались, что не имеют достаточных знаний, чтобы рассуждать в данном ключе.

Ислледования Лейтона

Да, ультраволны везде. А вы их слышите? Профессор Лейтон - нет. Однако он обеспокоен проблемами чувствительных к ультразвуку людей. Ученый отправился для исследования ультраволн в здания, где его посетители чувствовали у себя неприятные симптомы. С помощью специальных приборов он установил наличие ультразвука внутри этих помещений.

Что печально, это общественные места, которые посещают 3-4 миллиона человек в год. Поэтому высока вероятность, что среди них будет и немалое число чувствительных к звуку. При воздействии ультраволн эти люди чувствуют неприятные симптомы: головную боль, звон в ушах, тошноту, шум в голове. Стоит покинуть помещение, как проявления ослабляются. Примерно через час человек чувствует себя уже нормально.

К сожалению, сегодня болезнь, вызванная ультразвуком, считается чем-то из разряда шарлатанства и суеверий. Ведь ученые просто не представляют, как эти звуковые волны воздействуют на человеческий организм.

Массовое ультразвуковое воздействие

Возможно, проблема непопулярна и из-за того, что число пострадавших от воздействия ультразвука сравнительно мало во всемирном масштабе. Но все же в истории были и громкие события, связанные с негативным его воздействием.

В качестве примера Лейтон приводит показательный случай. Прибывшие на Кубу американские дипломаты стали массово страдать от комплекса симптомов, которые испытывают чувствительные к ультразвуку люди. Они жаловались на непрекращающуюся головную боль, страдали от шума в ушах и даже потери слуха. Есть мнение, что против них было применено секретное ультразвуковое оружие.

Тимоти Лейтон считает, что негативное воздействие ультразвука на человека - это проблема мирового масштаба. И дело не в том, что она приносит страдания небольшой группе чувствительных к ультразвуковым волнам людей. Ультразвук пагубно воздействует на всех, особенно на молодежь. Только нечувствительные к нему люди его не замечают, списывают неприятные симптомы на другую причину.

Почему не все слышат ультразвук?

Исследования, посвященные чувствительности человеческого уха к различным звуковым волнам, были проведены еще в 1960-70-х гг. Ученым нужно было выяснить, какое воздействие звука на рабочем месте считается допустимым, приемлемым для труда. Тогда было установлено, что ультразвук не является проблемой для работника, если его частота - 20 кГц (или 20 000 вибраций в секунду).

Почему мы его не различаем? Этот звук слишком высокий для человеческого уха. Особенно для взрослого человека. Как только тоновый звук поднимается на 16 кГЦ, большинство людей перестают его слышать.

Но это касается только взрослых. Если ваши школьные годы пришлись на 2000-ые, вы помните, как была популярна мелодия "писк комаров". Она раздражала всех ваших одноклассников, но учителя ее не слышали. А ведь это и был тот самый ультразвук. Важно отметить, что мужчины становятся нечувствительными к звукам высоких диапазонов раньше, чем женщины.

Недостатки прошлых исследований

Тимоти Лейтон утверждает, что главный недостаток исследований 60-70-х годов о допустимом воздействии на человеческий организм ультразвука связан с тем, что в экспериментах участвовали взрослые мужчины. А из вышесказанного легко определить, что они не слышали те раздражающие звуки, что улавливают молодые женщины и дети.

Поэтому требования к уровню шума, которыми руководствуются во многих государствах мира, совсем неверные. Они не защищают людей, чувствительных к ультразвуку. Яркий тому пример: школьник стал нервным и раздражительным от того, что одноклассник включил на своем телефоне "писк комара". Но учитель не слышит этого звука, он наказывает этого ребенка за плохое поведение, не зная его причины.

Использование ультразвка

Сегодня ультразвук успешно применяется во многих общественных местах для отпугивания грызунов. Он непрерывно передается по датчикам. Это характерно для ресторанов, железнодорожных станций, стадионов и прочих общественных мест.

Источником ультразвука является и автотранспорт. Кроме того, он часто используется и для тестирования громкоговорителей. Отсюда видно, что чувствительным к ультраволнам людям практически негде спрятаться от них в городе.

Решение проблемы

Но Лейтон уверен, что проблему возможно решить. Самое главное - популяризировать ее. Ведь люди, которые не слышат ультразвук, даже не предполагают, как он негативно влияет на других.

Второе - призвать производителей устройств, транслирующих ультразвук, ориентироваться на современные, а не на устаревшие нормы. Сам ученый говорит, что уже находятся предприятия, которые интересуются его исследованием и устраняют проблему.

И третье - популяризировать проблему в научном мире. Заинтересовать ученых в проведении исследований в данной области.

Если мы не ощущаем проблемы, это не значит, что ее нет. В этом и убеждают исследования Тимоти Лейтона.

Принципиальная схема самодельного устройства для возможности прослушивания ультразвуковых акустических волн. Как известно, человеческое ухо не способно слышать звук частотой более 20кГц. Акустические колебания более высокой частоты и являются ультразвуком. Они могут быть по частоте от 20 кГц до сотен кГц и даже вплоть до 1 Мгц.

Но утверждение о том, что мы не слышим ультразвук не совсем верно. Наши органы слуха, да и весь наш организм, безусловно на него реагируют, но понять этого мы не можем.

Именно по этому ультразвук может оказывать на нас как положительное, так и отрицательное воздействие. Например, в зоне где есть достаточно мощный источник ультразвука нам кажется что мы находимся в тишине, но при этом мы быстро устаем, наш слух притупляется (явная перегрузка органов слуха), может появиться головная боль или ощущение заложенных ушей, головокружения.

Здесь описывается прибор, который позволяет услышать ультразвук, в буквальном смысле, именно услышать, а не зарегистрировать его наличие.

Прибор понижает частоту входного звукового сигнала до слышимого нам уровня, делая это путем преобразования частоты. Практически, это такой ультразвуковой супергетеродинный приемник, преобразующий входной сигнал - ультразвук, в низкую «промежуточную» частоту, доступную для нашего восприятия.

Принципиальная схема

Схема прибора показана на рисунке 1. На микросхеме А1 сделан генератор частоты гетеродина, эта частота должна отличаться от частоты ультразвука, который желаем услышать, на 1-10 кГц, то есть, на частоту хорошо слышимую нашим человеческим ухом. Частота регулируется переменным резистором R1 в пределах примерно от 25 до 50 кГц.

При необходимости охватить больший диапазон можно переключать конденсаторы С1, выбрав их разной емкости, чтобы переключателем можно было переключать поддиапазоны.

На преобразователь частоты сигнал гетеродина, имеющий форму прямоугольных импульсов, поступает через делитель на резисторах R3 и R4, который понижает амплитуду этих импульсов.

Рис. 1. Принципиальная схема прибора, который позволяет услышать ультразвуковые акустические волны.

Преобразователь частоты сделан на микросхеме А2 типа SA602. Эта микросхема широко известная радиолюбителям и обычно используется в схема радиоприема в качестве преобразователя частоты. Здесь она так же работает в качестве преобразователя частоты.

На её вход поступает сигнал от микрофона М1, а на гетеродинный вход поступает сигнал гетеродина он гетеродина на микросхеме А1.

Естественно, на выходе будет суммарно - разностный сигнал, он поступает с вывода 5 А2 через регулятор громкости R5, на УНЧ на микросхеме АЗ. Цепь R7-С12 служит простейшим фильтром низких частот, подавляющим суммарный сигнал.

В результате на УНЧ на микросхеме АЗ поступает только разностный сигнал. Который затем усиливается и озвучивается головными телефонами В1.

УНЧ на микросхеме АЗ типа LM386 работает в режиме максимального усиления с коэффициентом усиления 200. На выходе можно установить и динамик, но нужно следить за громкостью, чтобы не возникло самовозбуждения.

Если имеется хороший лабораторный генератор синусоидального или прямоугольного сигнала, от которого можно получить частоту в пределах от 20 кГц до 1 Мгц, то предпочтительнее будет в качестве гетеродина использовать его.

В этом случае схема приобретает вид, как показано на рисунке 2. С помощью такого прибора можно прослушать на наличие ультразвука практически весь ультразвуковой диапазон. На схеме на рис. 2 нумерация деталей сохранена как на рис.1.

Рис. 2. Схема прибора для прослушки ультразвука с использованием внешнего генератора сигнала в качестве гетеродина.

Схему, безусловно, можно модифицировать. Например, генератор на микросхеме А1 типа 555 (так называемый интегральный таймер) можно заменить схемой мультивибратора на логической микросхеме, например, К561ЛА7, как показано на рисунке 3. Эта схема позволяет регулировать частоту плавно переменным резистором R2 от 25 кГц до 400-500 кГц.

Возможны и другие варианты схемы гетеродина. Микрофон М1, конечно же, желательно использовать специальный на ультразвуковой диапазон. Но, в отсутствии такового сойдет и высокочастотная динамическая головка.

Конечно, её чувствительность в качестве микрофона будет маловата, но вполне достаточна, если прослушивать сигнал на головные телефоны (В1).

Желательно микрофон снабдить параболическим рупором, чтобы можно было удобнее локализовать источник ультразвука. Следует принять во внимание, что используя в качестве микрофона высокочастотную динамическую головку, чувствительность будет снижаться тем более, чем выше частота ультразвука, который нужно прослушать.

Рис. 3. Схема генератора сигнала на микросхеме К561ЛА7.

Устройство было изготовлено с экспериментальными целями, поэтому собрано оно было на печатной макетной плате. Специальная печатная плата для него не разрабатывалась.

Рис. 4. Принципиальная схема генератора ультразвукового акустического сигнала.

Какой-либо настройки не требуется, работает сразу же после включения. Для проверки был собран генератор ультразвука по схеме на рис. 4.

Подгорное А. РК-01-18.

Этот интересный электронный проект позволяет вам ясно слышать мир звуков, находящихся за пределами человеческого восприятия. Ультразвуковой микрофон, который вы создадите (рис. 26.1), имеет очень широкую сферу бытового и технического применения: от выявления утечки газов, жидкостей, механического износа подшипников, механизмов вращения и возвратно-поступательного движения, например, в автомобилях до обнаружения электрической утечки в изоляторах линий электропередачи. Слышимым также становится весь мир звуков живых существ. Простые события – кошку, идущую по мокрой траве, по- звякивание цепочки ключа, даже лопнувший пластиковый пакет – можно услышать очень отчетливо. Теплой летней ночью можно услышать хор замечательных звуков, поскольку природный оркестр из самых разных созданий – от летучих мышей до насекомых – создает какофонию естественных природных звуков, выше диапазона восприятия человеческого уха, а благодаря ультразвуковому микрофону неслышные звуки станут слышными.

Этот ручной направленный микрофон легко обнаруживает и преобразует ультразвуковые колебания в звуковые. Добавление параболического отражателя еще больше усиливает возможности данного устройства. Рассчитывайте потратить от 30 до 50 долларов на это компенсирующее затраты устройство.

Данный проект позволяет вам вслушаться в мир звуков, о существовании которого знают немногие люди. Устройство выполнено в форме пистолета, в стволе которого расположен узел электроники. На задней панели размещены выключатели и регулятор звука, подстроечное переменное сопротивление и гнездо для наушников. Передняя часть устройства представляет собой направленный приемный преобразователь. В рукоятке размещены батареи.

Добавление опции параболического отражателя увеличивает направленность на источник ультразвука, и благодаря этому обеспечивается сверхвысокое усиление и значительно усиливаются возможности устройства по дальнему приему звука.

Рис. 26.1. Ультразвуковой микрофон с параболическим отражателем

Применение устройстве

Одним из наиболее интересных источников ультразвуковых механических колебаний являются многие виды насекомых, издающих брачные и предупреждающие сигналы. Обычной летней ночью можно провести много часов, слушая летучих мышей и другие странные шумы, издаваемые представителями флоры и фауны. Целый мир естественных звуков ожидает пользователя устройства. Многие искусственные звуки также являются источниками ультразвуковых колебаний, они регистрируются устройством. Ниже приведено несколько примеров, но это лишь малая толика потенциальных источников ультразвука:

Утечка газов и поток воздуха;

Вода из пульверизаторов in при утечке из устройства;

Коронный разряд, устройства искрового разряда или создания молний;

Пожары и химические реакции;

Животные, идущие по мокрой траве и создающие шелест. Это прекрасное средство для охотников и наблюдателей или же просто средство отыскать домашнее животное ночью;

Компьютерные мониторы, телевизионные приемники, высокочастотные генераторы, механические подшипники, посторонние звуки в автомобилях, пластиковые пакеты, позвякивание монет.

Демонстрация данного ультразвукового микрофона показывает также использование эффекта Доплера, где движение к источнику вызывает увеличение частоты, а движение от источника вызывает соответственно уменьшение частоты.

Эффект Доплера возникает, когда наблюдатель, движущийся к источнику звука, ощущает увеличивающуюся частоту. Это легко представить себе, если понять, что звук распространяется в виде волны с относительно постоянной скоростью. Когда наблюдатель движется по направлению к источнику звука, он перехватывает большее количество волн за более короткий период времени, слышит таким образом звук, который, как кажется, имеет более короткую длину волны или, соответственно, частоту более высокого топа. Если он движется от источника звука, слышна частота более низкого тона по сравнению с частотой, которую слышит неподвижный наблюдатель.

Чтобы устроить развлечение и для взрослых, и для детей, можно спрятать небольшой тестовый генератор ультразвука и предложить сопернику найти его за кратчайшее время.

Принципиальна» схема устройства

Микрофон ультразвукового пьезопреобразователя TD1 воспринимает ультразвуковые механические колебания и преобразует их в электрический сигнал за счет действия пьезоэлектрического эффекта (рис. 26.2). Катушка L1 и собственная емкость пьезопреобразователя образуют эквивалентный резонансный контур на частоте резонанса около 25 кГц. Параллельно к контуру подключен резистор Rd. Эта параллельная эквивалентная резонансная схема образует источник сигналов с большим импедансом, которая через конденсатор С2 подключена к затвору полевого транзистора Q1. Резистор R1 и конденсатор С1 развязывают напряжение смещения на стоке. Схемотехнические решения и экранирование входных проводов играют здесь важное значение, поскольку эта схема очень чувствительна к шумам, сигналам обратной связи и др.

Сигнал с выхода нагрузочного резистора R2 транзистора Q1 через разделительный конденсатор СЗ и резистор R4 поступает на вход усилителя I1A с безразмерным коэффициентом усиления, равным 50 и определяемым соотношением сопротивлений резисторов R6/R4.

Выход I1A через конденсатор С4 связан по переменному току со смесителем- усилителем I1B. Выход генератора I1C подключен к схеме с помощью «специального приспособления» на базе конденсатора монтажа СМ, создаваемого коротким проводом от вывода 8 элемента IC1, который скручен с аналогичным проводом от вывода 2 элемента ИВ (предлагается проверить работу прибора без этого приспособления). Генератор IIC вырабатывает сигналы одной из частот, которая смешивается с принимаемыми сигналами через СМ на входе I1B. Результатом будет смесь двух сигналов, один из которых представляет собой сумму, а другой – разность указанных сигналов, лежащую в звуковом диапазоне частот.

Конденсатор С7 и резистор R17 образуют полосовой фильтр, вырезающий из смеси частот сумму частот и пропускающий разность частот с уровнем 20 дБ. Таким образом, результирующий низкочастотный сигнал представляет собой разность между частотами генератора и реального сигнала. Это подобно эффекту супергетеродина. Фильтр из С7 и R17 дополнительно развязывает сигнал

Рис. 26.2. Принципиальная схема ультразвукового микрофона

Примечание:

Правильное размещение проводов питания улучшит шумовые характеристики схемы.

Провода к J1 должны быть короткими и подходить как можно более прямыми.

Провода питания должны подключаться с тыльной стороны монтажной платы.

Rd выбирается для демпфирования (успокоения) реакции преобразователя. Предполагаемое значение составляет 39 кОм.

По возможности скручивайте провода в виде витых пар.

высокой частоты. Профильтрованный сигнал представляет собой разность частот, выпрямляется диодом D1 и интегрируется конденсатором С8. Выпрямленный сигнал находится в звуковом диапазоне, его можно реально слушать. Он настраивается с помощью переменного резистора R12 в секции генератора и позволяет выполнять избирательную настройку на конкретные частоты в пределах допустимого диапазона пьезопреобразователя TD1. Результирующие сигналы звуковых частот через блокирующий по постоянному току конденсатор СЮ подаются на регулятор громкости R19. Конденсатор С12 дополнительно отфильтровывает сохранившиеся высокочастотные сигналы. Со среднего вывода переменного сопротивления R19 подается звуковой сигнал на усилитель наушников 12 с выходным сопротивлением 8 Ом. Сигнал с выхода 12 через конденсатор С16 поступает на гнездо наушников J1. Усиление по мощности у 12 невелико, и кроме наушников к гнезду J1 можно подключить маломощный 8-омный громкоговоритель для группового прослушивания. Фильтр R21/C4 еще больше ослабляет высокие частоты.

Питание 12 развязано с помощью резистора R20 и конденсатора С15. Это обеспечивает стабильность схемы, предотвращает колебания в цепи обратной связи и другие нежелательные эффекты.

Рабочая точка I1A, I1B, I1C установлена на среднее значение напряжения питания с помощью резистивного делителя R7/R11. Резисторы R5, RIO, R15 компенсируют ток смещения.

Порядок сборки устройство

При сборке устройства выполните операции сначала по сборке макетной платы с перфорацией отверстий, затем других секций конструкции устройства:

1. Разложите компоненты по номиналам и назначению (отдельно резисторы, конденсаторы и т.д.) и сверьте их со спецификацией (табл. 26.1).

Таблица 26.1. Спецификация ультразвукового микрофона

Обозначение

Кол-во

Описание

№ в базе данных

Резистор 10 Ом, 0,25 Вт (коричневый-черный-черный)

Резистор 3,9 кОм, 0,25 Вт (оранжевый-белый-красный)

Резистор 10 МОм, 0,25 Вт (коричневый-черный-синий)

Резистор 10 кОм, 0,25 Вт (коричневый-черный-оранжевый)

Переменное сопротивление ЮкОм, 17 мм

R5, R7, R10, R11.R14.R15

Резистор 100 кОм, 0,25 Вт (коричневый-черный-желтый)

Резистор 470 кОм, 0,25 Вт (желтый-фиолетовый-желтый)

Резистор 2,2 кОм, 0,25 Вт (красный-красный-красный)

Резистор 1 МОм, 0,25 Вт (коричневый-черный-зеленый)

Резистор 4,7 кОм, 0,25 Вт (желтый-фиолетовый-красный)

Переменное сопротивление ЮкОм, 17мм, движкового типа/переключатель

Резистор 47 Ом, 0,25 Вт (желтый-фиолетовый-черный)

Резистор 10-47 кОм (подборный, выбирается для схемы гасящего преобразователя), 0,25 Вт

Электролитический конденсатор 10 мкФ, 25 В вертикальной установки

C2.C3.C4, С6,С10,С12

Дисковый или пластиковый конденсатор 0,01 мкФ, 25 В

С5,С7,С13, С14

Дисковый или пластиковый конденсатор 0,1 мкФ, 25 В

Пластиковый конденсатор 0,047 мкФ, 50 В

Электролитический конденсатор 100 мкФ, 25 В вертикальной установки

Электролитический конд енсатор 1000 мкФ, 25 В вертикальной установки

Кремниевый диод IN914

Индуктивная катушка 27 мГн

Транзистор полевой п-канальный J202 (FET)

Операционный усилитель LM074 в корпусе DIP

УНЧ LM386 в корпусе DIP

Стереозвуковой разъем 3,5 мм, подключенный в режиме «Моно»

Приемный акустический преобразователь 25 кГц

Экранированный микрофонный кабель

Печатная плата РСВ или макетная плата размерами 5,06×5,06 см с перфорацией отверстий шагом 0,25 см

Тонкий лист пластика 5,06×5,06 см для изолирования

Неопреновый проходной изолятор 2,54×1,27×0,48 см

Зажим для батарей с выводами 30 см

Опция параболического отражателя

Опция печатной платы РСВ

2. Вставьте компоненты, начиная с левой стороны макетной платы с перфорацией, следуя плану, показанному на рис. 26.3, для подключения платы к другим секциям конструкций и используя 2 отверстия справа внизу в качестве ориентиров. Плата имеет размеры 5,72×5,72×0,25 см. Вместо нее можно использовать плату с печатной разводкой проводников РСВ, которую также можно приобрести через сайт www.amasingl.com. При соединениях используйте выводы компонентов, соединения между компонентами проводятся с обратной стороны платы (показаны пунктирной линией). Со стороны установки компонентов идут соединения, показанные сплошной линией. Более крупные детали рекомендуется примерить, прежде чем начинать пайку их выводов.

Всегда избегайте перемычек из неизолированного провода, некачественных паяных соединений, возможных замыканий вследствие пайки. Проверьте компоненты схемы устройства на наличие холодной пайки и некачественных паяных соединений.

Обратите внимание на полярность конденсаторов, на корпусе которых знаком «+» указана положительная полярность, другой вывод полярного конденсатора будет иметь, соответственно, отрицательную полярность,

Рис. 26.3. Макетная плата в сборе

а также на полярность всех полупроводниковых приборов. Цоколевка каждой из микросхем определяется ключом в форме полукруга и выводом микросхемы 1 слева от ключа. Выводы переменных сопротивлений и гнезда J1 должны физически совпадать с отверстиями для их установки в RP1.

3. Нарежьте, зачистите и облудите провода для соединения с J1 и припаяйте их. Эти провода должны быть скручены и иметь длину 5,08 см.

4. Изготовьте шасси CHAS1, переднюю панель RP1, корпус EN1 и рукоятку HAND1, как показано на рис. 26.4.

Рис. 26.4. Общий вид секций конструкций устройства для сбора, с указанными размерами для изготовления

Рис. 26.5. Установка макетной платы на шасси и внешние соединения платы

Примечание:

Очень важно обеспечить правильный отвод тепла от контактов преобразователяTD1 перед началом пайки. Если у вас есть сомнения, используйте гайки или надевающиеся соединения для отвода тепла. Учтите, что короткий контакт внутренне соединен с корпусом преобразователя и с заземлением схемы. Если между этим контактом и алюминиевым корпусом приоЛразивателя нет короткого замыкания, то данный преобразователь в результате перегрева будет испорчен!

Вы можете использовать батарею из 6 элементов ААна9Вилина12Вс использованием 8 элементов АА, которая размещается в рукоятке НА1. Питание 12В позволяетувеличить звуковую отдачу маломощного громкоговорителя 8 Ом и его громкость.

5. Подготовьте оба конца экранированного кабеля описанным ниже способом. Если используется опция параболического отражателя, вам понадобится 45 см кабеля, если нет – 15 см (рис. 26.5).

Рис. 26.6. Окончательный вид конструкции устройства с использованием отражателя

Примечание:

Экранированный кабель имеет длину 45 см и проходит через небольшое отверстие в задней крышке САРЗ и отражателе PARA12.

TD1 размещается впроходном изоляторе BU1 .Затем эта сборка вставляется во внутрь цилиндрического корпуса длиной 13,2 см, с внешним диаметром 4,13 см с помощью кольцевых прокладок. Такое размещение TD1 фиксирует преобразователь и защищает его оттолчков.

щ

Соединения преобразователя выполняются всоответствии с рис. 26.5.

– аккуратно удалите 1,9 см внешней изоляции, но так, чтобы не повредить оплетку экрана;

– прорежьте оплетку экрана острым предметом, например булавкой, и скрутите из него провод. Аккуратно облудите только кончики, чтобы удержать составляющие его нити вместе;

– аккуратно зачистите 0,64 см изоляции центрального провода и облудите;

– проверьте готовый кабель на наличие замыкания или утечек с помощью измерительного прибора-мультиметра в режиме измерения сопротивления.

6. Припаяйте катушку L1, контакты пьезопреобразователя и демпфирующий резистор Rd друг к другу в параллель, а также концы кабеля SH1 (центральную жилу к одной общей точке, оплетку кабеля – к другой), см. рис. 26.5. При пайке будьте осторожны, чтобы не перегреть контакты преобразователя или изоляцию центрального проводника. При перегреве контактов компонент, особенно пьезопреобразователь, как было сообщено выше, выйдет из строя. Вы можете выполнить простой тест на

Рис. 26.7. Вид конструкции устройства в сборе без использования отражателя

короткое замыкание между металлическим корпусом компонента и самым коротким выводом. Если сопротивление при этом выше 1 Ом, это означает, что вы испортили эту деталь и ее необходимо заменить. Механические соединения с использованием скручивания жгута, проволочных гаек и т.д. показаны выше (см. рис. 26.5).

7. Соберите устройство как показано. Сборка с использованием параболического отражателя показана на рис. 26.6, а на рис. 26.7 – без него.

Предварительные электрические испытания

Для проверки работоспособности системы выполните следующие действия:

1. Выключите устройство, подключите наушники HS30, вставьте батарею 9 В. Подключите измерительный прибор-мультиметр в режиме измерения тока 100 мА к контактам переключателя R19 и быстро измерьте ток, который должен быть около 20 мА. Отключите мультиметр и установите регулятор R19 на среднее положение. Обратите внимание на мягкий шипящий звук в наушниках. Затем включите компьютер или телевизор и настройте R19 для получения четкого тонового сигнала от одного из этих источников звука. Выключите источник звука и мягко потрите двумя пальцами друг о друга, слушая в наушниках ясно различимый звук. Проверьте весь диапазон регулятора на возникновение нежелательных сигналов обратной связи или ложных сигналов.

Теперь устройство готово к окончательной сборке. Обратите внимание на контрольные точки и форму сигналов (см. рис. 26.2). Форма и амплитуда сигналы должны соответствовать указанным на рис. 26.2.

2. Завершите окончательную сборку, добавив параболический отражатель PARA12 для значительного увеличения дальности приема звуков прибором (см. рис. 26.6).

Имейте в виду, что ваш прибор может воспринимать сильные магнитные поля, поскольку он не экранирован от них. Выполнение теста на эффект Доплера, который был описан выше, позволяет легко различить эти поля.

Особое замечание: использование стоячей волны

Можно сформировать стоячую волну перед пьезопреобразователем TD1 и улучшить чувствительность системы. Направьте прибор на стабильный неинтенсивный источник ультразвуковой энергии и аккуратно отрегулируйте расстояние до металлической пластины 2,54×2,54 см, установленной перед лицевой стороной преобразователя, наблюдайте увеличение сигнала по мере приближения к пьезопреобразователю. Этот эффект будет возникать в полуволновых умножителях и наиболее сильно проявляться вблизи преобразователя. Используйте собственную изобретательность для модификации этого простого действия.

Дополнительное зомечоние по поводу применения устройство

Прибор может доставить немало веселых часов для взрослых и детей. Например, можно спрятать где-либо небольшую коробочку с генератором частоты 25 кГц. Узкая диаграмма направленности устройства и его способность регистрировать различные уровни сигналов позволят быстро обнаружить этот спрятанный источник поочередно участниками игры, под шутки и прибаутки! Имейте в виду, что дальность действия устройства может превышать 400 м! Это дает много вариантов выбора места для тайника с генератором, и ваше воображение подскажет, как затруднить его поиск. Я провел много приятного времени со своими детьми и друзьями, используя в игре это оборудование.

Запись выходного сигнала

Вы можете легко записать выходной сигнал с помощью записывающего устройства, подключив к выходному гнезду наушников дополнительный вход. Для одновременного прослушивания при записи может использоваться адаптер «У». С адаптером можно использовать два комплекта наушников с выходным импедансом 8 Ом.

На вопрос может ли человек слышать ультразвук заданный автором Елена Гусева лучший ответ это всё нормаль!
Разные люди слышат разные частоты. Подростки например слышат более высокие частоты, а с возрастом это уменее пропадает.
Кстати модулированный ультразвук прекрасно слышно. На этом свойстве делают фиговины для разгона демонстрантов.

Ответ от 22 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: может ли человек слышать ультразвук

Ответ от Пользователь удален [гуру]
А ты точно не мышка?)) В инструкции разве ничего нет об этом?


Ответ от Мефистофель - Орлеанский [гуру]
Скорее всего, ты слышала соседнюю гармонику, более низкой частоты


Ответ от Екатерина Чугунова [активный]
нет. частота слишком высокая для человеческого уха. так же невозможно услышать инфразвук - слишком маленькая частота. это просто обман


Ответ от Валерий Дятлов [новичек]
Человеческое ухо различает от 20 до 20000 герц (частота колебаний), ультразвук слышать не может, теперь думай, тебя красиво надули, а бумага терпит.


Ответ от Пользователь удален [гуру]
Одинаковых людей не бывает.
Некоторые видят ближние инфракрасные лучи и ультрафиолет, замечают мерцание лампочек накаливания, некоторые слышат инфра и ультразвуки.
Самая высокая чувствительность в детстве.
В старости вообще всё, что выше 10 кГц, - ультразвук (в том смысле, что уже не слышно) .
P.S. а что в инструкции? какая частота?


Ответ от Валерий Петров [гуру]
Может звук от блока питания? Такое бывает


Ответ от Ђигр@ [гуру]
На низкочастотной границе ультразвукового диапазона все же может. Считается, что ультразвуковые волны занимают диапазон частот от 20кГц до 1мГц.
Так вот я тоже слышу всякие там ретоны, ультратоны (стиральные машинки на ультразвуке) .
Ну и наконец, пес их знает, этих производителей какую частоту они своим приборам задают, может всего-то 18кГц. А это немудрено и услышать.
Может и действительно гармонику слышим, но ведь слышим же))


Ответ от Александр [гуру]
Ультразвуком называются электро-магнитные колебания с частотой 10 000-100 000 кгц. Таких частот ухо человека не слышит. А мышам, как показывает опыт эксплуатации таких приборов, эти звуки просто по барабану... Зато продавец зарабатывает деньги ни на чём. И ведь без претензий... ну мыши у Вас нестандартные.. .
Хотя есть научно проверенный способ избавления от грызунов, используя всем известные БИОЛОГИЧЕСКИЕ способы борьбы... КОШКА... а лучше КОТ. Он за неделю просто так переловит всех мышей в доме... Он- Охотник. Все 24 часа он на посту... Это его природа. Ну уж столько раз убеждался в правоте этого простого метода.. .
Не обижайте кота... Он- Ваш друг... хотя и метит территорию, подлец...


Ответ от Всеволод Попов [гуру]
устройство не разрабатывалось и не собиралось в магазине, магазин - пункт приема денег и выдачи товара на руки, а вот разработчики - это уже тема интереснее, что бы устройство отпугивало мышей - его настраивают реально на мышах, то есть экспериментальным путем выясняется какая частота звука воздействует на мышей раздражающе либо частота изменяется во время работы
ультразвуковой отпугиватель собак - параметры сигнала 24.3 кГц, 116.5 Дб
ультразвуковой отпугиватель грызунов УЗУ-04 - частота звуковых колебаний: от 17-20 до 50-100 кГц
электронный кот - Частота звуковых колебаний: - 30,000-70,000 Гц (автоматически изменяется, что позволяет предотвратить адаптацию грызунов)
ультразвуковой отпугиватель грызунов Торнадо-400М работает в диапазоне частот от 18 до 70 кГц.
Ультразвуковое устройство Град А-500 - инновационный прибор с неповторимым рисунком звуковых колебаний, который распространяет волны высокой частоты в широком диапазоне: 4-64 кГц.
ультразвуковой отпугиватель грызунов, крыс и мышей LS – 927 полоса частотного действия 30.000 – 65.000 Гц
Частота акустических колебаний "Электрокота":
- при использовании прибора в режиме «День» от 17-20 до 50-100 кГц;
- при эксплуатации отпугивателя в режиме «Ночь» от 5-8 до 30-40 кГц;
в итоге имеем: 1 не все устройства слышны человеческому уху, 2 некоторые люди слышат звук до 20 кГц, 3 не все устройства отвечают нормам безопасности, 4 в магазине Вас не надули (я вообще сомневаюсь что продавец имеет обширные понятия о воздействии ультразвука на животных и человека) , 5 посмотрите данные по частоте сигнала (если таковые имеются) купленного Вами устройства
Ультразвук - упругие звуковые колебания высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16-20 кГц; """колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук""" (за пределом слышимости). Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до миллиарда Гц. Звуковые колебания с более высокой частотой называют гиперзвуком
по идее он и назван ультра потому что выше чем граница слышимости
так же как ультрафиолет - человек не видит
так же как инфразвук - человек не слышит
так же как инфракрасное излучение - человек не видит
писал-писал, что написал сам не понял))
ответ на ваш вопрос будет таков - может ли человек слышать ультразвук? -НЕТ, на то он и ультразвук
лучше ответьте какое у Вас устройство, марка-модель, завод производитель

Радиоконструктор 2007 №2

Ультразвуки окружают нас повсеместно, это могут быть «переговоры» животных, шумы различного оборудования, а так же ультразвуки специально генерируемые эхолотами, медицинскими приборами. В отличие от звуков слышимого диапазона ультразвуки действуют на нас незаметно. И не всегда благоприятно. Наглядный пример, - в определённом месте, например, возле какого-то агрегата, у вас болит голова, и слух как-то понижен. Все симптомы оглушения, но вокруг тишина. Кажущаяся тишина. На ваши уши давят «децибелы» ультразвукового диапазона, они оглушают вас, но вы этого не можете понять, потому что вы не слышите мешающих вам акустических колебаний.

С помощью этого несложного прибора можно не только определить источник ультразвука его интенсивность, но и «прослушать» ультразвук, определить характер его звучания (прерывистый, с изменяющейся частотой, и др.).

Основой прибора служит ультразвуковой микрофон MA40B8R (М1). Число «40» в его названии говорит о частоте (40 кГц), на которой у него максимальная чувствительность. На частоте ниже 32 кГц чувствительность резко падает (-90dB). Такая характеристика чувствительности дает возможность использовать его для контроля за ультразвуком без применения специальных фильтров, подавляющих звуковые частоты.

Схема индикатора уровня ультразвука состоит из микрофона М1, двухкаскадного усилителя на транзисторах VT1 и VT2 и измерителя переменного напряжения на диодах VD1, VD2 и стрелочном индикаторе МА. Переменное напряжение с Ml через регулятор чувствительности R7 поступает на двухкаскадный усилитель. Затем усиленное переменное напряжение детектируется диодами VD1 и VD2. На конденсаторе С6 образуется постоянное напряжение, пропорциональное уровню громкости ультразвука. Это напряжение показывает стрелочный прибор МА.

Для прослушивания ультразвука используется метод понижения его частоты до частот звукового диапазона путём деления цифровым счётчиком.

С коллектора VT2 переменное напряжение ультразвуковой частоты поступает на формирователь импульсов на транзисторе VT3. Транзистор включён без смещения на базе и лавинообразно открывается, когда амплитуда переменного напряжения на его базе превышает барьер открывания транзистора.

Импульсы с коллектора VT3 поступают на счётный вход двоичного счётчика D1. Счётчик делит их частоту на 128. Затем, с выхода счётчика импульсы поступают на головные телефоны.

В результате, например, ультразвук частотой 40 кГц головные телефоны воспроизводят как звук частотой 312,5 Гц (40/128=0,3125). Теперь мы можем «слышать» ультразвуки, следить за изменением их частоты, и определять их интенсивность по стрелочному индикатору. Недостаток в том, что громкость звука в наушниках не зависит от громкости ультразвука, но это компенсируется стрелочным индикатором уровня.

Большинство деталей установлено на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней фольгировкой. Плата помещена в пластмассовый корпус и расположена вдоль него. Рядом с ней в специально пропиленном в корпусе отверстии установлен импортный стрелочный индикатор (аналогичен индикатору М470) с торцевым положением шкалы. Ток полного отклонения стрелки индикатора 300mA, а сопротивление 1200 Ом. Однако, можно применить любой похожий микроамперметр, со шкалой не более 400mA и сопротивлением не менее 300 Ом. Скорректировать его чувствительность можно включением последовательно дополнительного резистора, сопротивление которого нужно будет подобрать опытным путём.

Микросхему К561ИЕ20 можно заменить счётчиком К561ИЕ16. При этом, выходным будет не 4-й, а 6-й вывод микросхемы (нужно немного изменить печать платы).

Выключатель питания микротумблер, установленный пайкой на плату. Одновременно, гайка крепления тумблера на панель служит элементом крепления платы в корпусе. Разъём Х1 - гнездо для малогабаритных головных стереотелефонов, он так же установлен на плате. Схема подключения этого разъёма такова, что головные телефоны работают включёнными последовательно.

Источником питания служит батарея «Крона» напряжением 9V.

Подстроенный резистор R7 можно заменить переменным, тогда можно будет регулировать чувствительность прибора в широких пределах.

Рисунок печати платы и монтажная схема показаны на рисунке 2, а на рисунке 3 показано каким образом детали прибора размещены в корпусе.

Рисунок 2. Печатная плата

Рисунок 3. Монтажная схема.

Рисунок 4. Схема расположения.

В налаживании нуждаются усилительные каскады на транзисторах VT1 и VT2. Установив подстроенный резистор в положение минимальной чувствительности (движок вниз до конца, по схеме), нужно измерить постоянные напряжения на коллекторах VT1 и VT2. Если эти напряжения выходят за пределы 2,5-3V, нужно подобрать сопротивления базовых резисторов (R1 и R2, соответственно).