[其他]具有至少一套三件式微音探頭的地表聽音器

無效

• 申請號: 87102587
• 申請日: 1987-04-03
• 公開（公告）號: CN87102587A
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發明（設計）人: 曼弗雷德·博格斯海因里希·鮑爾
• 申請（專利權）人: 賽頓-瓦薩格化學公司;海因里希·鮑爾
• 主分類號: G01V1/16
• 分類號: G01V1/16;A63B29/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

本發明涉及一種地表聽音器，它具有至少一套三件式的微音探頭和一個通過電纜與該探頭作電連接、用以放大該微音探頭的振蕩信號、據此使被放大的信號由電揚聲器恢復為可聽信號的運算放大器，就所述各項特征，通過明顯的初步利用，已被公眾所知。

此種地表聽音器適合投入災禍防護使用，特別適合于測聽被掩埋人員發出的表示其位置和尋求救援的扣擊信號。公知的地表聽音器可以用一套整體的三件式微音探頭，或者用多個微音探頭作履帶形或地毯形敷設以付諸實用。

這種公知的地表聽音器，如荷蘭的一家公司（Sensor????Nederland????bv，2251AP????Voorschoten）在1984年7月的一本產品說明書“3d????unit”中所敘述的，是用三件式微音探頭工作的。

一套這樣的三件式微音探頭包含三個按電動力學原理工作的單體微音器，它們的有效振動軸線是對應空間直角度座標系的X、Y和Z軸布置的。

以這種方式，公知的三件式微音探頭能夠在所處的狀況下給出P波（一次波或縱波）、S波（剪切波或橫波）和O波（表面波）。上述各型波有不同的傳播速度：高頻的一次波最高，低頻的剪切波次之，而表面波則有最低的傳播速度。

由每套三件式微音探頭的三個單件微音器給出的信號通過一電纜（其詳細構造不為人知）送到運算放大器上，后者的輸出信號則通過電動式耳機（發聲器）變為可聽聲音。類似的耳機結合礦用聽音器以前也使用過（見“幸運”雜志（Gluckauf）的1949年第161-166頁以及1952年第645-647頁）。

人們感到，這種公知的地表聽音器有作改進的需要，因為它只能傳輸聽常見范圍內的，即大約高于30赫芝的頻率。業已證明，把遠低于人耳聽覺極限的特低頻率變為可聽信號，才真正是技術上的需要。在距聲源（被掩埋者）一定遠處可聽頻率（大體上是高于30赫芝）常常已經失去的松軟的土壤、堅實的沙地、復蓋的草坪、一片瓦礫廢墟和松動的巖石，經常出現的是人們稱之為“地表次聲波”的聲音頻率。

本發明的任務在于，用盡可能簡單的結構方式使這種在災禍情況特容易出現在被掩埋人員近旁的地表次聲波得以檢出，同時也為災禍護提供了一種堅實可靠的用具。

按照本發明，這項任務的解決辦法是，把每一套三件式微音探頭的三個單體微音器串聯連接，微音探頭只通過一根雙芯電纜同運算放大器連接，運算放大器的輸出信號操作一個高速電子開關，后者則接通一個位于直流電壓回路內的帶有自己的直流電源的壓電式信號發送器。

從本質上說，首先是每套三件式微音探頭的按空間X、Y和Z軸布置的三個單件微音器的串聯連接。按此方式連接，根據三個空間軸的特定信號可被不分區別地被接收。同已知的三件式微音器設計方案不同（見：前述產品說明書“3D????unit”;聯邦德國專利申請公開說明書DE-OS????320????4????874：串聯的三件式微音器;美國專利說明書US-PS4534020：使用多芯電纜的三件式微音器），本發明完全有意識地滿足于不作細微區分的混合信號，因為對于本發明只要求發現低頻聲源（被掩埋者）本身。此外，在按照本發明的地表聽音器中對于每套三件式微音器的配置只需用雙芯電纜這一特點，導致了結構上的重要簡化，這對于必須按履帶形式或地毯的形式敷設微音探頭的情況尤其有價值。再者，把多個單件微音器連接在一起的做法是公知的（見聯邦德國專利申請公告說明書DE-AS????24????33????793），它們按照有關對方向的選擇性就各自的振動性能互相影響，但這在本發明中是不希望的。DE-AS????24????33????793并且也沒有展示發聲器。

不過特別重要的還是本發明的這樣一個特征，由于它，地表次聲波信號得以用特別簡單的方式變成為可聽的聲音，這就是，在放大器輸出端出現的譬如5赫芝的不可聽信號（音調脈沖）操作一個高速電子開關，后者接通一個由獨立的直流電壓源供電的壓電式信號發送器，持續大約和音調脈沖同樣長的時間。在此關系中還要提及，根據本發明應用的電子式運算放大器并不改變由微音探頭測得的此種信號的頻率。這一點是重要的，因為信號的可聽持續時間正是由于這個原因（不同于可能的應用的多倍頻器的情況）而不縮短。

最后，由DE-PS????30????14????259通過一個機械振動的水平系統激勵發聲器也公知的，但該公知的系統沒有提出用三個單件微音器。

總之，上述本發明的成功在于，用結構上簡單的方式把低頻聲波，或更確切地說把地表次聲波變成為可聽聲音，這類聲波對于在災禍情況下救援被掩埋人員是至關重要的。